Ученые окончательно разобрались, как возникают узоры на птичьих перьях
Москва, 15:20, 07 Авг 2017, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.
Птицы перья (оперение) — являются одними из самых поразительно изменчивых характеристик животных, которые можно наблюдать невооруженным глазом. Узоры, которые мы видим в птичьих перьях, состоят из сложных сочетаний пятен и полос. Но, как образуются эти цвета и рисунки?
Мы уже знаем, почему птицы имеют цветные перья. Многих птиц окраска их оперения может сделать менее заметными для хищников, помогая им слиться с их окружением или более привлекательными для потенциальных партнеров, помогая выделиться среди своих сверстников. Эти аспекты хорошо известны. Большая тайна заключалась в том, как эти шаблоны создаются на клеточном уровне.
Доктор Исмаэль Гальван и его команда опытных исследователей изучали окраску оперения для определения типов пигментов, присутствующих в рисунках перьев. Окраску образуют два типа пигментов — меланины, создающие ряд черных, серых, коричневых и оранжевых цветов и каротиноиды, которые используются специализированными перьевыми структурами для создания ярких цветов.
Поскольку птицы не могут производить каротиноиды самостоятельно, то им приходится потреблять пищу, содержащую эти пигменты. В результате каротиноиды через кровоток попадают в перьевые фолликулы. Органы птиц не имеют прямого клеточного контроля над синтезом и осаждением каротиноидов, и на потребление каротиноидов реагируют специализированные структуры пера.
Меланины, с другой стороны, синтезируются самими же птицами в специальных клетках, называемых «меланоцитами», которые работая совместно с перьевыми фолликулами, достигают тонких оттенков в пигментации.
Исследователи изучали внешний вид оперения всех видов существующих птиц и определяли, с помощью каких пигментов образуются цветные пятна. Это исследование было очень большим – было рассмотрено около 9000 видов, с целью получения общего вывода для всех птиц, чтобы, наконец, ответить на вопрос о том, как птицы развивают красочные и детализированные узоры.
Из рассмотренных видов около 3000 имели сложные формы окраски оперения. Оказалось, что в основном, сложная окраска создается меланинами, а не каротиноидами. Таким образом, меланины создают основу для рисунка, а каротиноиды – яркие цветовые пятна.
Всего 3 вида птиц (в том числе, один из видов аистов) являются исключениями из этого правила. У них обнаружены сложные рисунки оперения без меланинов, а необычные цвета, по-видимому, вырабатываются их телами, делающими метаболические модификации каротиноидных пигментов, которые они потребляют.