Tajemství pestrosti: Za pestrou paletu barev vděčí papoušci zvláštnímu mechanismu
Papoušci patří mezi nejbarevnější živočichy na Zemi. Nicméně způsob, jakým dosahují svých zářivých odstínů, vědcům po desetiletí unikal. Jedinečný mechanismus odhalil až nový výzkum, na němž se podíleli i čeští odborníci.
Některé odstíny ptačího peří, především modré, vznikají v důsledku interakce světla s nanočásticemi na povrchu pera. Většina ostatních barev pak pochází z pigmentů známých jako karotenoidy. Uvedené se týká téměř všech ptáků s jasně červeným, oranžovým a žlutým peřím nebo zobákem. Jen málo druhů si ovšem vytváří vlastní barevné pigmenty, přičemž je takto obvykle získávají z potravy: Typický příklad nabízejí plameňáci, za jejichž výrazným růžovým odstínem stojí jídelníček bohatý na krevety.
Vlastní cestou
Papoušci každopádně představují výjimku: Vyvinul se u nich zcela odlišný způsob produkce barevných pigmentů zvaných psittacofulviny, díky nimž jejich peří získává červenou barvu. Zelený odstín pak vzniká, když se peří se žlutými pigmenty spojí s již zmiňovanou nanostrukturou zajišťující modré zbarvení.
„Jde o výjimečný případ evoluční inovace,“ vysvětluje Roberto Arbore, evoluční biolog z Universidade do Porto a autor nové studie. „Schopnost vytvářet a upravovat své opeření poskytla papouškům větší kontrolu nad signály používanými k přilákání dalších jedinců a ke komunikaci s nimi,“ dodává. Dlouho však zůstávalo nejasné, jak přesně psittacofulviny působí: Proč některé zbarvují peří do červena a jiné do žluta?
Žlutá, nebo červená?
Zlom nastal, když se chemickým složením psittacofulvinů začal zabývat tým odborníků v čele s evolučním biologem Jindřichem Brejchou z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy. Badatelé již věděli, že se papouščí pigmenty skládají z řetězců uhlíkových atomů různé délky. Když se pak zaměřili na jejich konce, objevili určující rozdíly: Jestliže řetězec končil aldehydem, peří zčervenalo. Pokud však aldehyd nahradila karboxylová skupina, zežloutlo. Podle vědců jde o překvapivě jednoduché chemické vyladění.
Odborníci prováděli experimenty na loriích tmavých, kteří se vyskytují v červené a žluté variantě. Experti věděli, že jejich genom bude stejný až na jediný rozdíl, zodpovídající za konkrétní fenotypový znak. Prozkoumali tedy genom obou variant loriho, aby identifikovali oblasti DNA podmiňující odlišnosti v barvě. Výsledky ukázaly, že zbarvení určuje aktivita enzymu aldehyddehydrogenázy, jenž řídí přeměnu aldehydu na karboxylovou kyselinu.
Nová zjištění tak opět dokládají, jak umí příroda elegantně využívat jednoduché mechanismy k dosažení významných změn. Bádání však nekončí: Zatím totiž mimo jiné nevíme, proč se vůbec u papoušků tak odlišný způsob zbarvení vyvinul. Na studii se kromě portugalských a amerických vědců významně podíleli také tři čeští vědci. Již zmíněný Jindřich Brejcha z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy, docent Peter Mojzeš z Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy a doktor Petr Maršík z České zemědělské univerzity.
