Relative skull size as one of the factors limiting skull shape variation in passerines

Despite a considerable interest among researchers in understanding the variation in skull shapes of birds and the factors influencing it, some of the drivers associated with the design features of an entire bird body, which are important for both successful terrestrial locomotion and flight, have been overlooked. One such factor, in our opinion, is relative skull size (skull length in relation to body mass), which can affect the position of the body's center of gravity. We tested the effects of relative skull size, allometry (i.e., absolute skull size), and diet on variation in skull shape. The study was conducted on 50 songbird species representing a wide range of body masses (8.3-570 g) and dietary preferences (granivores, insectivores/granivores, insectivores, omnivores). Skull shape was analyzed using two-dimensional geometric morphometrics. We found that similar patterns of skull shape occur among passerines with different body sizes and diets. Relative skull size predicted skull shape to a similar extent and with a similar pattern as the absolute size. The effect of relative skull size on skull shape variation is likely due to biomechanical constraints related to flight. Key words: granivores, insectivores, omnivores, geometric morphometry, allometry, songbirds, passerine birds. Bien que la question des variations de la forme du crane des oiseaux et des facteurs qui l'influencent est d'interet considerable pour les chercheurs, certains facteurs associes aux elements de conception de l'ensemble d'un corps d'oiseau, qui sont importants pour le succes de la locomotion terrestre et du vol, ne sont pas pris en consideration. Un de ces facteurs, selon nous, est la taille relative du crane (la longueur du crane par rapport a la masse corporelle), qui peut influencer la position du centre de gravite du corps. Nous avons examine les effets de la taille relative du crane, de l'allometrie (c.-a-d., la taille absolue du crane) et du regime alimentaire sur les variations de la forme du crane. L'etude a porte sur 50 especes d'oiseaux chanteurs couvrant de grandes fourchettes de masses corporelles (de 8,3 a 570 g) et de preferences alimentaires (granivores, insectivores/granivores, insectivores, omnivores). La forme du crane a ete analysee a l'aide de parametres morphometriques bidimensionnels. Nous avons trouve des motifs semblables de forme du crane chez des passereaux de tailles de corps et de regimes alimentaires differents. La taille relative du crane predit la forme du crane dans une mesure semblable et selon un motif similaire a la taille absolue. L'influence de la taille relative du crane sur les variations de la forme du crane est vraisemblablement due a des contraintes biomecaniques reliees au vol. [Traduit par la Redaction] Mots-cles : granivores, insectivores, omnivores, morphometrie geometrique, allometrie, oiseaux chanteurs, passereaux.
Introduction Birds have a dramatically wide variety of skull shapes, the subject of considerable research interest (Hospitaleche and Tambussi 2006; Degrange and Picasso 2010; Klingenberg and Marugan-Lobon 2013; Bright et [...]