Čeští vědci pomohli odhalit tajemství barev papoušků. Studii otiskl prestižní časopis Science
Mezinárodní výzkum, na němž se podílí také čeští vědci, identifikoval v papouščím peří dva typy chemických látek odpovědné za jejich zbarvení. První je aldehyd a druhá se mění na karboxylovou kyselinu. Rozdíl mezi červenou a žlutou barvou peří pak závisí na tom, kolik těchto látek peří obsahuje. Za tím, jakou barvu peří papoušků má, stojí ale i fyzika. Studie vyšla v jednom z nejprestižnějších vědeckých časopisů Science.
„Papoušci jsou zajímaví tím, že v jejich peří se nachází molekuly, které nemají žádné jiné organismy, a ty molekuly se jmenují psittacofulviny. Jsou to dlouhé molekuly příbuzné mastným kyselinám,“ vysvětluje ve skleníku Botanické zahrady Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy biolog Jindřich Brejcha.
„Na rozdíl od ostatních živočichů jsou schopni svá barviva vyrábět sami ve svém těle a buňky jejich pokožky je ukládají do vznikajícího peří. Na začátku ukládání působí enzym, který jsme objevili, a přeměňuje žluté papouščí barvivo do červeného.“
Zatímco tyto dvě barvy vznikají díky dvěma různým formám psittakofulvinů, modrá a zelená barva u papoušků není způsobená pigmentem, ale vzniká interferencí světla.
Ve hře je i fyzika
„Je to podobný jev jako rozlitý olej na vodě, kde najednou vidíte barvy duhy – vidíte rozklad světla. To je interference. Na papouščím peří je struktura vytvořena ne olejem, ale keratinem. V určitém uspořádání je modré, a když tam máte ještě žluté barvivo, tak to vidíte jako zelené,“ doplňuje Peter Mojzeš z Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy.
Přesně tak vznikají barvy třeba také u peří pávů. Například plameňáci jsou ale barevní díky své stravě, která obsahuje karotenoidy – přírodní pigmenty nacházející se v řasách a drobných korýších, jimiž se plameňáci živí. U papoušků jsou ale zásadní hlavně pigmenty.
Za výzkumem stojí mezinárodní konsorcium vedené vědci z portugalského BIOPOLIS-Cibio. Na studii se kromě portugalských a amerických vědců významně podíleli Jindřich Brejcha (PřF UK), Peter Mojzeš (MFF UK) a Petr Maršík (ČZU).
„My jako fyzici, kteří se zabývají optikou, jsme se do toho zapojili studiem sesbíraného peří metodou, která se jmenuje Ramanova spektroskopie. Ta umožňuje studovat pigmenty přímo v peří bez toho, aby se musely extrahovat, protože nevíme, co se stane, když se složitým způsobem z toho peří extrahují,“ vysvětluje Peter Mojzeš.
Komunikace i maskování
Vědci ve studii zkoumali papouška lori tmavého, který se v přírodě vyskytuje ve dvou barevných variantách. Papouška Lori bohužel ve skleníku pražské Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy nevidíme, ale s Jindřichem Brejchou si prohlížíme kakadua, který je sice bílý, ale když roztáhne křídla, je vidět jeho krásné žluté zbarvení.
„Můžou ho používat k zastrašování i komunikaci mezi sebou. Otázka je, k čemu pestré zbarvení je, když je po celém těle. Nám to může připadat pestrobarevné, ale když papoušek sedí v džungli nebo v nějakém prostředí v různých světelných podmínkách, tak i takto pestré zbarvení může sloužit ke krytí,“ přibližuje biolog.
Ví se čím, ale jak a proč?
Objevem českých vědců ale výzkum aldehydů a karboxylových kyselin v barevném papouščím peří nekončí.
„Kromě toho, že nám pomohl zodpovědět některé otázky, tak spoustu dalších vyvolal. U ptáků obecně se překvapivě vůbec neví, jak se pigmentové molekuly do peří dostávají. Jak to buňky dělají, že ho do peří napumpují,“ zmiňuje Jindřich Brejcha jednu z otázek, která bude vědce dále zajímat.
Dalším tajemstvím taky zůstává, proč vlastně papoušci vytvářejí své barvy úplně jinak než všechny ostatní organismy.
Zjednodušené závěry studie:
Analýza chemického složení peří dohromady s molekulární analýzou genomu papoušků a genové exprese (bulk i single-cell) jasně ukázaly důležitou roli regulace funkce aldehyd dehydrogenázy ALDH3A2 na tvorbě žluté a červené barvy. Nové je i to, že psittakofulviny se vyskytují v barevném peří ve dvou formách. V minulosti se myslelo, že existují pouze ve formě jedné. Pro červené peří je charakteristická aldehydová forma, pro žluté peří carboxy-forma. Chemické a molekulární výsledky byly potvrzeny in vitro experimentem za použití genetické manipulace kvasinek, kterým se podařilo replikovat syntézu a úpravu psittakofulvinů.
Odkaz na článek v časopise Science zde.
Související
-
Papoušci nejsou jen imitátoři. Rozhodně vědí, kdy a jaký zvuk mají použít, vypráví veterinářka
„Když papoušek žije sám s majitelem, tak vždycky doporučuji, aby měl nějakého ptačího kamaráda,“ říká veterinářka Helena Vaidlová. Jaký je život s papouškem?
-
Papoušci v bruselských parcích: hezká podívaná, nebo problém?
31. května je světový den papoušků. Je jich na 350 druhů. Některé z nich najdeme i v parcích evropských velkoměst, kde se sice zabydleli, ale nemají přirozeného nepřítele.
-
Co dělají divoká zvířata, když přijde bouřka? Němečtí filmaři vyvrátili dlouho tradované omyly
Chtěli natočit film o počasí a podařilo se jim nafilmovat, co dělají krtci, mravenci a další tvorové v bouřce. I v naší přírodě je stále co objevovat, říká Michael Gärtner.
