Новое исследование показывает, как пигменты влияют на вес птичьих перьев

Яркая окраска птиц, важная для привлечения партнеров и коммуникации, создается пигментами, в основном меланином. До сих пор было неизвестно, сколько эти пигменты весят. Поскольку для полета крылья должны быть максимально легкими, понимание веса пигментации может объяснить эволюционный компромисс между преимуществами окраски и физической стоимостью ее ношения.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Biology Letters, ученые из Испании изучили, сколько меланин добавляет к весу перьев, и разницу в весе между двумя основными химическими формами меланина — эумеланином (ответственным за коричневый и черный цвета) и феомеланином (ответственным за красные и светлые тона).

Исследователи проанализировали перья 109 птиц 19 различных видов, включая обыкновенного зимородка (Alcedo atthis), беркута (Aquila chrysaetos) и обыкновенного снегиря (Pyrrhula pyrrhula). Они изучили перья со смешанными и однотонными цветами, используя химический процесс с гидроксидом натрия (едким натром) для экстракции пигментов. После экстракции пигменты взвесили и сравнили с исходным весом перьев.

Согласно результатам, пигменты меланина составляют около 22% от общего веса пера, а в наиболее пигментированных перьях — не более 25%. Два типа пигментов имеют разный вес: эумеланин (черный/коричневый) оказался значительно тяжелее, чем феомеланин (светлые/красные тона).

Это означает, что птице требуется больше энергии, чтобы нести вес определенных цветов перьев. Это может объяснить, почему у птиц развилось такое разнообразие окрасок. Как пишут ученые: «Наши результаты представляют новую метаболическую стоимость полета, связанную с различными фенотипами оперения, что может помочь понять эволюционные предсказатели разнообразия окраски птиц».

Развивая выводы, исследователи предположили, что птицы в холодном климате (например, белые совы) эволюционировали белые перья не только для камуфляжа. Отсутствие тяжелого пигмента позволяет им отращивать более толстые, теплоизолирующие перья, не добавляя слишком много веса. Это помогает им сохранять тепло и оставаться способными к полету. Кроме того, перелетные птицы могли развить более светлые перья, чтобы снизить энергетические затраты на длительные перелеты.