Entre las aves, es común la aparición de un fuerte dimorfismo sexual, el cual se puede definir como el conjunto de variaciones en la fisonomía externa, la coloración o el tamaño entre machos y hembras de una misma especie. En este grupo taxonómico, los casos más evidentes de dimorfismo tienden a estar relacionados con especies en las que predominan comportamientos polígamos de apareamiento y en las cuales el sexo que menos invierte energéticamente en costes parentales, normalmente el macho, suele mostrar el mayor grado de varianza para favorecer su éxito reproductivo. Dichas diferencias entre los sexos dentro de una misma especie son el resultado de un conjunto de presiones evolutivas: la selección sexual. Este mecanismo evolutivo opera a través de la selección de ciertos rasgos en un individuo que permitan en última instancia que el de sexo opuesto le conceda acceso a la cópula (selección intersexual), o rasgos que le permitan competir con otros del mismo sexo por conseguir la cópula (selección intrasexual).
Ejemplar adulto de jilguero europeo (Carduelis carduelis) sobre tallo de cardo mariano (Silybum marianum). Ilustración de elaboración propia (Francisco Jesús Moreno Racero) a través de Photoshop CS6.
Entre estos rasgos sometidos a selección sexual en aves está la coloración diferencial del plumaje entre machos y hembras. En muchas especies, los machos presentan coloraciones llamativas que pueden cubrir todo el cuerpo o partes de él y que pueden suponer una señal informativa entre individuos. Estas señales pueden ser indicadoras del estado de salud, la resistencia a enfermedades o la calidad reproductiva del portador, de forma que coloraciones más intensas podrían ser percibidas por las hembras como un alto grado de aptitud genética para su descendencia.
Los pigmentos carotenoides juegan un papel importante en el plumaje de muchas aves, dando lugar a algunos de los colores más brillantes y a las señales más llamativas que se puedan encontrar en la naturaleza. Los colores que pueden aportar estos pigmentos orgánicos varían desde el amarillo hasta el rojo oscuro, pasando por el naranja. Al igual que el resto de animales, las aves son incapaces de sintetizar carotenoides a partir de precursores biológicos básicos, por lo que la obtención de éstos a través de la ingesta de alimentos es indispensable para incorporar pigmentos a las plumas. Dado que los procesos de absorción, transporte y metabolismo de los carotenoides tienden a ser costosos a nivel energético para el individuo, la disponibilidad de estos pigmentos en la dieta pasa a ser un factor a considerar en la relación entre el estado de salud y la intensidad de la señal en el plumaje.
Dimorfismo sexual en los dibujos cefálicos del plumaje del jilguero europeo (Carduelis carduelis). Ilustración de elaboración propia (Francisco Jesús Moreno Racero) a través de Photoshop CS6.
La posible vinculación entre la aptitud genética y fisiológica con el grado de intensidad de la señal, como mensaje final que la hembra percibe, se hace más plausible en especies con marcado dimorfismo sexual. Por el mismo motivo, la señal que transmite la hembra tendría menor relevancia, lo que se reflejaría en una baja intensidad de ésta o en su ausencia. Sin embargo, en especies donde ambos sexos comparten unos patrones y una intensidad de coloración similar, no está tan claro si el carácter informativo de las señales y su mensaje son iguales entre machos y hembras. Al igual se podría esperar de ambos sexos en aquellas especies que compartan similares niveles de inversión parental.
En algunas especies de aves de la familia de los fringílidos (Fringillidae), como los jilgueros europeos (Carduelis carduelis) y americanos (Spinus tristis) o los verderones europeos (Chloris chloris), los machos y las hembras presentan coloraciones más o menos similares que requieren de la participación de carotenoides. En un estudio realizado con jilgueros americanos, el color del plumaje de las hembras se correlacionó positivamente con los niveles de anticuerpos naturales, un componente de la inmunidad innata. No obstante, en machos no se observó esta correlación, lo que sugiere que los mecanismos subyacentes a estas señales varían con el sexo. Por otra parte, en otro estudio realizado para la misma especie, se mostró que la coloración carotenoide amarilla del plumaje puede ser importante para ambos sexos durante la elección mutua de pareja y que, por lo tanto, la selección sexual en esta especie puede actuar tanto en la coloración de la hembra como en la del macho. Por último, en otro estudio llevado a cabo con esta especie, los resultados indicaron que la coloración que aportan los carotenoides en el pico no son relevantes en la selección de la pareja, pero sí tiene un papel importante para la hembra en el contexto de competición intrasexual por la comida.
En el caso del jilguero europeo, el plumaje adulto de la cabeza se caracteriza por una máscara facial roja, más amplia e intensa en el caso del macho, junto con un dibujo cefálico blanco y negro, menos intenso y definido en el caso de la hembra. En un estudio en el que se investigó la vinculación entre la coloración de la máscara facial y la salud de esta especie, las hembras infectadas con parásitos sanguíneos mostraron, en relación a las no infectadas, máscaras más anaranjadas con un componente amarillo más alto y más bajo en rojo. Dado que dicha correlación no se observó en machos, los resultados sugieren que el color rojo de la máscara refleja diferentes señales en ambos sexos.
Por todo lo expuesto hasta ahora, queda manifiesto que la ingesta de carotenoides a través de la dieta debe ser fundamental para reflejar un buen estado de salud al resto de individuos de la especie. Continuando con el jilguero europeo, son diversas las fuentes de las que obtienen estos carotenoides dado que, como especie granívora, en su alimentación abundan las semillas. Una de estas semillas es la del cardo mariano (Silybum marianum), por las cuáles el jilguero europeo tiene mayor preferencia. De hecho, su nombre científico «Carduelis carduelis» proviene del latín carduus, que básicamente significa cardo, lo cual informa sobre el gusto por sus semillas y la facilidad con la que las obtiene. Además de carotenoides, las semillas de cardo mariano son ricas en unos compuestos químicos denominados flavonoides que otorgan un color amarillo. Aunque es evidente su papel en la coloración de esta especie, también presenta otras propiedades de interés para la salud del animal, como son las antioxidantes, anticancerosas, cardiotónicas y efectos en la disminución de colesterol y protección del hígado, estómago y vesícula. Una alta demanda de carotenoides también puede traer consigo un exceso de acumulación de estos pigmentos en el hígado, lo que puede tener efectos negativos tanto en el propio órgano como en el músculo esquelético. Sin embargo, se ha observado en jilgueros y canarios como la alimentación con semillas de cardo mariano puede paliar los efectos negativos de un exceso de contenido en carotenoides. De hecho, actualmente en el mercado es posible encontrar en forma de producto este alimento, con especial enfoque hacia el público que se dedica o tiene afición al silvestrismo.