Ученые обнаружили связь между формой перьев и окрасом у птиц. Новое исследование показало, что даже пигмент и молекулярная структура не всегда оказывают такое влияние на цвет оперения, как форма. Микроструктура может определять фактурные особенности оперения у птиц.
Секрет яркого окраса
Есть птицы с выделяющимся цветом оперения, которых всегда легко заметить. Почему они имеют столь выраженный декоративный окрас? Этому может быть несколько объяснений, среди которых возможность идентификации своего вида, эстетические предпочтения и т.д. То есть в процессе эволюции сохранялись виды с наиболее ярким окрасом, который мог способствовать выживанию благодаря определенным аспектам социального взаимодействия с сородичами.
Но есть и так называемая гипотеза честных сигналов, связанная с каротиноидным обеспечением. На этой основе происходит создание комбинаций ярких цветов от желтого до красного, которые считаются «честными». Это значит, что окрас транслирует окружающему миру информацию о качествах носителя в прямом виде без искажений.
Фактор обмана
Далеко не всегда птицы используют яркие цвета для условного введения в заблуждение сородичей или потенциальных жертв. В рамках гипотезы честных сигналов ученым было важно понять, какую роль в процессе формирования внешнего вида перьев могли играть нано- и микроструктуры. С этой целью были изучены биоматериалы птиц и их влияние на эволюционный процесс в целом. В качестве объекта изучения были взяты девять видов танагеровых птиц с отчетливой цветовой кодировкой.
В процессе исследования из перьев были извлечения каротиноидные пигменты. Ученые измерили их концентрации и определили состав присутствующих молекул каротиноидов. Как выяснилось, никаких различий в уровнях каротиноидного пигмента в составе молекул у самцов и самок не было. И это при том, что разница в окрасе перьев двух полов очевидна. У самцов цвет более контрастный и яркий, с разнообразными пятнами.
Влияние микроструктуры перьев
У самок микроструктура была типичной, с простыми цилиндрическими бородками при выравнивании в одной плоскости. Самцы же имели сложную систему множества микроструктур, которые и способствовали формированию ярких комбинированных цветов в окрасе. Пигментация при этом значения не имела. Кроме того, был выявлен эффект зрительной иллюзии при восприятии сложной схемы микроструктур, когда менялся и оттенок отдельных сегментов оперения.
Роль пигментации
Все же пигменты в конечном счете определяют цветовой состав оперения, но на другом уровне. Ученым нужно было выяснить, как концентрация каротиноидов на отдельных участках связана с особенностями микроструктуры. Птицы с одинаковым окрасом имели и схожие уровни концентрации каротиноидных пигментов. Но более глубокий анализ с применением микроскопа показал, что даже при одинаковой окраске перьев с идентичной пигментацией микроструктура может быть разной. И вновь разница проходила по половой принадлежности изучаемых пернатых. У самцов могла встречаться особая форма перьев, отражающая меньше света, хотя пигментация соответствовала цветам у самок.
Ложные сигналы
Однозначного ответа относительно ложности цветов, обусловленных микроструктурой, ученые не дают. С одной стороны, такой окрас нельзя воспринимать как не несущий никакой информации о «честных» характеристиках и качествах птицы. В то же время никуда не уходят и сигналы, задачи которых заключаются в привлечении партнеров и отпугивании хищников. В какой-то степени микроструктуры перьев преувеличивают значение красок каротиноидного пигмента как транслятора честных сигналов. Исходя из этого ученые предполагают, что особые микроструктуры перьев могли возникать как инструмент эволюционного процесса.