Aguillon, Stepfanie Maria2021-12-202021-08Aguillon_cornellgrad_0058F_12545http://dissertations.umi.com/cornellgrad:12545https://hdl.handle.net/1813/110493192 pagesBirds possess a remarkable diversity of feather coloration—from dark blacks and grays to bright reds and yellows. The genetic bases of these color differences have been sought for a long time, but we are just beginning to be able to understand the relationship between genotype and phenotype in non-model systems. Here, I perform an in-depth analysis of phenotypic and genotypic variation in the northern flicker complex (Colaptes auratus), a common North American woodpecker, to further our understanding of feather coloration in birds. For this work, I leverage the extensive hybridization between the yellow-shafted and red-shafted subspecies of the northern flicker in the Great Plains. This hybrid zone has been studied intensely for many years due to their distinct coloration differences, most notably the difference in the wing and tail color (the eponymous “shaft”) which varies from brilliant yellow to salmon red. I first assess phenotypic variation across an identical transect of the hybrid zone in historic and contemporary sampling periods, and document a westward movement of the hybrid zone towards the range of the red-shafted flicker. I then explore population genetic patterns using a reduced-representation genomic sequencing approach and am able to separately cluster the taxa for the first time, but identify an extremely low-level of baseline divergence nonetheless. Finally, I use whole-genome sequencing and subsequent targeted sequencing to identify regions of the genome associated with the coloration differences in the flickers and assess how interactions between these genomic regions influence coloration. Collectively, these studies have furthered our understanding of the long-studied flicker hybrid zone and the genetic basis of coloration in birds. Las aves poseen una enorme diversidad en la coloración del plumaje: presentando desde negros y grises hasta rojos y amarillos brillantes. A pesar de llevar mucho tiempo buscando las bases genéticas de estas diferencias de color, los biólogos evolutivos apenas estamos empezando a comprender la relación entre el genotipo y fenotipo en organismos que no son modelos genéticos. En este trabajo realizo un análisis en profundidad de la variación fenotípica y genotípica en Colaptes auratus auratus y Colaptes auratus cafer, dos carpinteros de América del Norte, para elucidar el funcionamiento de las bases genéticas de la coloración del plumaje. Para llevar a cabo este objetivo, aprovecho la extensa zona híbrida entre C. a. auratus y C. a. cafer en la región de las Grandes Llanuras de América del Norte. Esta zona híbrida se ha estudiado intensamente durante muchos años debido a las marcadas diferencias de coloración entre C. a. auratus y C. a. cafer, particularmente la diferencia en el color de las alas y la cola (que varían del amarillo a rojo). Primero, evalúo la variación fenotípica en dos transectas idéntica de la zona híbrida en períodos de muestreo históricos y contemporáneos, y documento un movimiento hacia el oeste de la zona híbrida, hacia el área de distribución del C. a. cafer. En segundo lugar, exploro los patrones genéticos de la población utilizando secuenciación de nueva generación y utilizando estos datos logro diferenciar los taxones por primera vez, pero sin embargo identifico un bajo nivel de divergencia. Por último, utilizo la secuenciación completa del genoma y la secuenciación dirigida para identificar las regiones del genoma asociadas a las diferencias de coloración en Colaptes auratus y evaluar cómo las interacciones entre estas regiones genómicas producen color. En conjunto, estos estudios han ampliado nuestra comprensión de la zona híbrida entre C. a. auratus y C. a. cafer y la base genética de la coloración del plumaje en las aves.enAttribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 InternationalColaptescolorationgenomicshybridizationnorthern flickerornithologydissertation or thesishttps://doi.org/10.7298/6w7k-yz68