Исследователи изучили тёмного лори (на фото) и розоволицого неразлучника.
Фламинго приобретают свой фирменный розовый оттенок, поедая креветок, а ноги олушей становятся ярко-синими из-за их рыбной диеты.
Но откуда у попугаев такие яркие красные, желтые и зеленые перья? Этот вопрос долгое время озадачивал ученых, но теперь они говорят, что стали на шаг ближе к разгадке тайны.
Простая химическая настройка, управляемая одним ферментом, определяет цвет оперения попугая, сообщают исследователи на этой неделе в новой статье, опубликованной в журнале. Наука. Их результаты не только помогают ответить на давний вопрос о попугаях, но также могут предложить более широкое понимание эволюции и цветовых вариаций во всем животном мире.
«Это огромный шаг вперед в генетике окраса птиц», — говорит Розалин Прайс-Уолдман, биолог-эволюционист, заканчивающая докторскую диссертацию в Принстонском университете и не принимавшая участия в исследовании, Ари Дэниелу из NPR.
Большинство птиц не производят свои собственные цветные пигменты. Вместо этого они получают их из своего рациона. Кардиналы, например, получают свои ярко-красные перья, перекусывая ягодами и семенами, которые содержат природные пигменты, называемые каротиноидами. (Другие цвета, например синий, возникают из-за того, что наноструктуры на перьях рассеивают свет.)
Но попугаи необычные. Чтобы иметь разноцветные перья, им не обязательно есть красочную пищу, потому что их тела вырабатывают пигменты, известные как пситтакофульвины.
«Попугаи — единственные известные нам птицы, которые создают яркие цвета таким образом», — говорит соавтор исследования Джозеф Корбо, учёный из Медицинской школы Вашингтонского университета. Новости химической и инженерной промышленностиБетани Хэлфорд.
Ученым давно известно о пситтакофульвинах, но они еще не до конца поняли, как действуют эти пигменты. Почему у одних попугаев перья желтые, а у других красные? И какую роль в этом варианте играют пситтакофульвины?
У розоволицых неразлучников перья разного яркого цвета из-за «элегантно простой» химической реакции.
Чтобы попытаться ответить на этот вопрос, исследователи обратились к двум видам разноцветных попугаев: сумрачному лори (Псевдеос фуската) и розоволицый неразлучник (Агапорнис розовый). Они более внимательно изучили химический состав пситтакофульвинов у этих птиц.
Пситтакофульвины состоят из цепочек атомов углерода. Когда ученые усовершенствовали концы этих цепочек, они заметили некоторые химические различия, которые, по-видимому, коррелируют с разными оттенками. В красных перьях эти цепочки атомов углерода заканчиваются органическим соединением, называемым альдегидом. У желтых перьев цепи заканчивались другой молекулой, называемой карбоновой кислотой.
В некоторых случаях присутствуют молекулы как альдегида, так и карбоновой кислоты. Это создает целый ряд оттенков желтого, красного и оранжевого цветов.
Между тем, зеленые перья являются результатом желтых перьев, покрытых наноструктурами, производящими синий цвет. Черные, серые и коричневые перья производятся совершенно другим пигментом, называемым меланином.
В результате у попугаев есть много способов «смешивать и сочетать различные типы пигментов для достижения иногда необычных цветов», — рассказывает Корбо. Новости наукиЭрин Гарсиа де Хесус.
Команда также обнаружила, что за эти химические различия отвечает фермент ALDH3A2. Они обнаружили, что количество ALDH3A2, которое производит птица, закодировано в ее генах.
Их результаты показывают, что «природа часто использует элегантно простые реакции для достижения значительных изменений», — говорит Кейт Гордон, химик из Университета Отаго, который не участвовал в исследовании. НаукаЭлизабет Пенниси.
Теперь исследователи лучше понимают химическую и генетическую основу перьев попугаев. Но многие вопросы остаются без ответа. Например, почему попугаи вырабатывают пситтакофульвины, а не получают каротиноиды из пищи, как другие птицы? И почему они развили эту способность?
«Являются ли эти молекулы чем-то лучше каротиноидов?» Корбо рассказывает Новости науки.
В дальнейшем ученые также смогут использовать свои новые знания, чтобы узнать больше о биологии и образе жизни попугаев. Например, у голубоногих олушей чем ярче ноги, тем здоровее птицы. Самки также смотрят на тусклость или яркость ступней самцов при определении их репродуктивной пригодности.
«Людей очень интересует, что содержание пигментов в перьях может рассказать нам о здоровье организма, стрессе или других аспектах его биологии», — рассказывает Прайс-Уольдман NPR.
