In periodically changing environments animals partition their life history events to match the changes in food availability. This partitioning results in regular cycles in morphology, physiology and behavior (e.g. the annual cycle composed of breeding, molt and migration in birds). If the changes in food availability are predictable, birds can rely on their internal clocks for optimal timing (resulting in circannual rythms). On the other hand, if the periodic changes are not entirely predictable, birds face a trade-off between staying prepared or missing favorable opportunities, resulting in mismatches between performing energy-demanding tasks and the peak in food availability. The ability of birds to cope with such long-term variability may be crucial in determining their response to environmental change. However, little is known about the role of variability in shaping avian annual cycles. Here, my aims were: (1) to describe a theoretical framework for investigating optimal behavior of birds making sequential decisions about reproduction in variable environments and (2) to analyse the relationship between different components of the annual cycle (breeding, molt and migration) in a phylogenetic framework, using data collected for a clade of songbirds (the finches and their allies). The results of these analyses are described in this dissertation.

Periodikusan változó környezetben az élőlények főbb élettevékenységeiket a táplálékelérhetőség ciklikus változásihoz időzítik. Ennek következménye a morfológiai, fiziológiai és viselkedésbeli elemek szabályos változása (pl. a madarak költésből, vedlésből és vándorlásból álló éves ciklusa). Amennyiben a környezeti tényezők változása szabályos, a madarak belső, fiziológiai ritmusukra hagyatkozhatnak a megfelelő időzítéshez. Ellenkező esetben, ha a környezeti változások nem kiszámíthatók, az optimális időzítés nehezebben érhető el, ugyanis csereviszony áll fenn a fiziológiai készültség fenntartásának költségei és a gyors viselkedési reakciókból származó előnyök között. Ez a csereviszony meghatározza az optimális viselkedési flexibilitást, ami végső soron befolyásolja az élőlények klímaváltozásra adott válaszát. Mindezek ellenére kevés ismerettel rendelkezünk arról, hogy a környezeti variabilitás hogyan befolyásolja a madarak éves ciklusának evolúcióját. Jelen disszertációban a céljaim egyrészt bemutatni egy elméleti megközelítést, amely lehetővé teszi az optimális viselkedési döntések vizsgálatát komplex környezeti változások mellett. Másrészt, filogenetikai komparatív módszerekkel vizsgáltam a madarak éves ciklusának evolúcióját (a költésfenológia és vonulási viselkedés közötti összefüggést, illetve a szezonális színváltozási stratégiák evolúcióját).