来自类胡萝卜素色素的鸟类羽毛着色是个人质量最诚实的信号之一。有人认为，雌性可能会根据配偶的吸引力或质量来分配资源，从而支付在当前繁殖尝试中投入更多资金的成本。
我们使用红冠红衣主教的鲜红色头部羽毛测试了类胡萝卜素羽毛自然变化的差异分配假说的预测。据我们所知，这是第一次在野生鸟类身上测试这种色素的自然变化。
转化但不是饮食类胡萝卜素驱动羽毛着色与个体质量之间的关系。鸟类的个体素质可以转化为获取食物的能力，也可以转化为这些色素在羽毛中的吸收、转化和固定的代谢能力。
由于类胡萝卜素色素在免疫刺激等细胞过程中至关重要抗 氧化剂，自由基失活或维生素A的代谢，只有那些身体状况较好的个体才能在羽毛中积累更大比例的色素。
每当后代的繁殖价值与配偶的吸引力直接相关时，“差异分配假说”就会受到特别的兴趣，这一假设特别适用于具有双亲照顾和类胡萝卜素羽毛的社会一夫一妻制物种，并预测雌性在与有吸引力的雄配时，应该愿意为当前的育种尝试支付更多投资的成本。
雄性可能会减少它们在巢穴注意力方面的努力。几项鸟类实验研究发现支持差异分配假说，尽管结果可靠且被广泛接受，但所有这些研究都删除或涵盖了所分析的特征，而不是显示自然信号变化的影响。
没有研究关注基于类胡萝卜素的羽毛的自然变化，作为可以作为质量指标的特征，以阐明在性选择背景下的这种机制。
从鸟类视觉的角度来看，红冠红雀（Paroaria coronata）是一种性二色的新热带鸟类，头上有一个明显的红色冠。
该物种在其冠的颜色强度上显示出高水平的自然变化，红冠红雀提供了一个很好的模型，可以在自然环境中检验差异分配假说，而不是人为地操纵红色强度的变化。
如果高质量的红冠红雀雄性能够负担得起在其羽毛中提取、代谢和沉积更多的类胡萝卜素，那么这些个体也将是颜色最浓郁的个体，我们研究了红冠红雀在自然筑巢栖息地的繁殖对，获得了主要繁殖参数和雄性羽毛颜色的数据。
用色带标记捕获的个体（见方法），以便将来识别成虫。在本研究的每一年，我们总共发现了9、10和11只先前捕获的雄性在繁殖季节筑巢。
我们能够在整个繁殖季节跟踪其中的26只雄性;11对雄性和雌性都被绑带，15对只有雄性被绑带。
每对育种对每个季节有4.63次±0.26次育种尝试。在所有监测的巢穴中（n = 117，包括有标记和未标记个体的巢穴），23%成功，69%被掠夺，5%因僵蝇寄生而被遗弃，3%因不明原因而失败。
对于每对，通过估计整个繁殖季节的总体繁殖成功率（即一个季节中成功巢穴的比例）、卵存活率和雏鸟存活率来计算繁殖成功率。一般来说，雄性红色羽毛斑块的亮度与其繁殖成功率无关，但与它们的色度无关。
我们发现，在整个繁殖季节，更聪明的雄性成功筑巢的比例更高，雏鸟存活率也更高。正线性关系表明，雄性平均反射率仅增加1%，育种成功率提高31%，育种成功率提高17%。
我们还使用非线性混合模型分析了雏鸟的生长。雄性亮度与雏鸟生长有关，包括雏鸟的大小和质量。
较亮雄性雏鸟的最大生长速率低于较暗雄性雏鸟，且在生长期较晚;然而，最终的雏鸟大小与雄性羽毛颜色无关。雏鸟的生长参数与巢中的雏鸟数量无关。
我们通过向繁殖我们之前带状的红冠红雀提供巢穴捕食者假人模型来测试激动行为。我们在孵化阶段中途对11个巢进行了实验，并测量了以下行为：对模型的攻击频率，近距离通过模型的频率，攻击性呼叫的频率，以及它们栖息在距离模型不到2米的时间比例。
较聪明的雄性对鸟类捕食者更具攻击性，因为它们发出更频繁的叫声，并且更频繁地攻击假人，平均亮度每增加1%。较聪明的雄性雌性对捕食者表现出轻微的攻击性，只有在存在假人模型的情况下才会更频繁地发出呼叫。红色色度与雄性或雌性筑巢行为无关。
我们记录了红冠红衣主教繁殖对在雏鸟阶段的两个点提供雏鸟和消除粪囊的速度：第一次在雏鸟第3-4天，第二次在雏鸟第7-8天。
我们发现，较聪明的雄性对后代的投资少于较暗淡的雄性。在雏鸟第3-4天，雄性分娩到雏鸟与雄性亮度或红色色度无关，而在雏鸟第7-8天，雄性平均亮度增加1%，影响每只雏鸟每小时少送一次雄性食物。
雄性去除雏鸟粪囊也与雏鸟第3-4天的雄性亮度呈负相关。我们还分别记录了雄性和雌性向巢穴供应的食物量。雄性羽毛颜色与它们提供的食物量无关。
较聪明的雄性的雌性也在雏鸟第7-8天提供较大的食物。对于这些雌性，正线性关系表明，雄性平均亮度增加1%与每小时向每只雏鸟运送的猎物增加有关，此外它们提供的食物大小增加了6%。
讨论
数据结果表明，与雄性较暗的繁殖对相比，雄性较亮的育种对在整个繁殖季节具有更高的筑巢成功率，并且与具有较暗雄性的繁殖对相比，雏鸟存活率更高。
模型显示，增加的雄性平均亮度显着影响育种对的生殖适应性。更高的繁殖成功率和更高的雏鸟存活率的结合直接导致最聪明的雄性在种群中招募更多的幼崽。
更具吸引力的雄性在繁殖季节产生更多的雏鸟，也与更多的雏鸟数量有关。在这种情况下，雄性红头的亮度可能在双性信号中起重要作用，尽管需要进一步的研究来了解该系统中的雌性配偶选择。
雏鸟的生长也与雄性的亮度有关，较亮雄性的雏鸟的最大生长速度不仅较小，而且时间延迟。我们发现雌性喂养率在第7-8天增加，但雄性分娩率可能会在雌性开始代偿之前下降，从而导致生长率降低。这两个参数都表明雌性不能完全补偿雄性降低的摄食率。
雏鸟的生长可以用女性行为来解释，正如我们的第三个预测所表明的那样。雌性摄食率和巢粪囊去除率与雄性亮度呈正相关。研究中，这种有利的环境表现为更聪明的雄性提供的更强烈的巢穴防御。因此，如果巢穴由于有效的雄性防御而安全，雌性可以加大力度为雏鸟提供更多食物。
在差异分配假说的框架内，至少有两个因素可能限制的结果。一方面，较聪明的雄性可以拥有如此丰富的食物领域，以至于雌性相对于较贫穷地区的雌性增加她的护理份额不需要额外费用。
另一方面，我们不能完全排除我们的结果被个人年龄所混淆的可能性。个体的年龄可能与羽毛颜色的强度有关，这反过来又与作为饲养员的经验有关。
我们的结果部分支持了第二个预测，即更聪明的男性在父母照顾方面的投资会更少。一方面，与我们的预测相反，我们发现更聪明的雄性对捕食者模型的直接攻击次数更多，并且在暴露于假人时也更频繁地发出呼叫。
发现具有更强类胡萝卜素信号的红领寡妇鸟的雄性更有效地保护了它们的筑巢领地，这表明基于类胡萝卜素的颜色是优势和战斗能力的良好指标。
巢穴监测
收集了连续三个育种季节的数据，从2011年2014月。在每个繁殖季节，在捕获和绑带后，我们立即监测至少雄性被绑带的配对巢穴。每个繁殖对仅在一个繁殖季节进行监测。
通过系统地搜索潜在的巢穴地点并观察领地对的行为来发现巢穴。由于该对中至少有一名成员被带状，我们相信我们在整个繁殖季节将所有巢分配给每对。在产蛋期间和孵化时每天访问巢穴，在孵化和雏鸟阶段每两天访问一次。
雏鸟出生3天后，我们从15-20米的距离检查巢穴，以尽量减少过早雏鸟的风险。我们检查巢穴，直到它们失败或幼崽羽翼丰满。
在巢附近没有观察到亲本活动，或者当所有雏鸟都因僵蝇寄生而死亡时，我们认为巢穴被遗弃，如果巢内容物在连续访问之间消失并且巢穴附近没有亲本活动，则巢穴早于巢穴。
通过向带状繁殖对展示假模型来测试激动行为。用三种不同模型的雄性吉拉杜鹃对巢进行了测试。吉拉杜鹃与红冠红雀同源，在卵和雏鸟早期是巢穴捕食者。
我们在清晨的中期孵化阶段在00个巢中进行实验。我们将模型连接到距离巢穴~0.8米的树枝上，高度相同，并指向它。每次试验从这对夫妇返回巢穴时开始并持续 5 分钟。
分析了实验室中的录像带，并确定了以下行为：对模型的攻击频率，接近模型的频率，攻击性呼叫的频率，它们栖息在距离模型不到2米的时间比例。选择这些变量来根据攻击性水平或承担的风险程度来表征主机响应。并考虑到这四个变量之间缺乏独立性，使用多元方差分析评估预测变量的显著性。
结论
记录了雄性和雌性提供雏鸟的速率，并通过在雏鸟阶段的两个点录像巢穴来消除粪囊：第一次在雏鸟第3-4天，第二次在雏鸟第7-8天。标准化了相对于雄性和雌性雏鸟数量每小时的总分娩量。主要是将其绑在树冠内的树枝上。
连续记录巢穴的活动4-5小时，从日出后70-100分钟开始。在定位摄像机之前，首先将前一天的一对摄像机习惯于模拟摄像机的纸板模型。为了控制在我们出现后返回巢穴的犹豫，开始从第一次喂食巢穴时从每个视频记录中提取数据。