Kolibry, najbardziej kolorowa rodzina ptaków
Naukowcy zajmujący się badaniem tego, jak widzą ptaki, odkryli, że rodzina kolibrowatych wykorzystuje szerokie możliwości widzenia w niespotykanej u innych ptaków skali. Tylko jedna rodzina kolibrowatych zwiększa liczbę znanych kolorów upierzenia ptaków o 56%. Dzięki specyficznym nanostrukturom w ich upierzeniu, kolibry mienią się wszystkimi barwami, które widzą ludzie, jak również całą gamą kolorów bliskich ultrafioletowi.
Prof. Richard Prum doświadczony ornitolog z Uniwersytetu Yale poświęcił wiele lat swojej pracy na badania cząsteczek i nanostruktur ptasich skrzydeł, które sprawiają, że ptaki mają tak pełne kolorów upierzenie. Nic nie przygotowało go jednak na doświadczenie, które opisał w artykule dla czasopisma Communications Biology: zakres barw, który znajduje się w upierzeniu kolibrów (czy raczej – ptaków rodzaju kolibrowate) jest większy niż u jakiegokolwiek innego gatunku.
– Oczywiście wiedzieliśmy, że kolibry są wielobarwne, ale nigdy nie wyobrażaliśmy sobie, że zakres kolorystyczny upierzenia kolibra będzie rywalizował z zakresem kolorów wszystkich innych ptaków razem wziętych - opowiada prof. Prum.
Pierwszym autorem publikacji jest Gabriela Venable, wcześniej studentka prof. Pruma w Yale, teraz studentka i magistrantka w Duke University. Venable zbudowała bazę 1600 okazów ze 114 różnych gatunków kolibrów. Zawiera ona informacje o długości fal światła odbijanego od upierzenia ptaków. Następnie zespół badaczy porównał dane z tego zbioru do istniejących już baz kolorów upierzenia 111 bardzo różnych gatunków ptaków, od pingwinów do papug.
Badacze opisali następnie różnorodność upierzenia ptaków pod kątem ich kolorów, tak jak widzą to same ptaki, biorąc też pod uwagę odcienie, które nie są w ogóle widoczne dla ludzi. Zespół prof. Pruma był gotowy do tego zadania, ponieważ wypracował wcześniej metody opisu dla fizjologii wizualnej (ang. visual physiology), czyli tego, jak ptaki posługują się narządem wzroku.
Ptasie oczy są wyposażone w cztery rodzaje czopków, czyli receptorów barw. Czopki te są wrażliwe na kolor czerwony, zielony, niebieski i ultrafioletowy/fioletowy. Dzięki temu ptaki widzą wszystkie kolory widoczne dla ludzi, jak również te niedostępne: ultrafiolet i mieszaniny ultrafioletu z innymi odcieniami, takimi jak ultrafioletowy żółty i ultrafioletowy zielony. Są to kolory, które różnią się od żółtego lub zielonego, mniej więcej tak, jak fioletowy różni się od niebieskiego lub czerwonego.
Upierzenie różnych gatunków kolibrów ma w swoim zakresie znacznie większą liczbę kombinacji kolorystycznej, niż ma to miejsce u innych ptaków. Właśnie w tej sposób zwiększają różnorodność swoich kolorów. Dla człowieka nie zawsze jest to widoczne i dlatego zupełnie nie uznajemy kolibrów za najbardziej kolorowe ptaki, znacznie bardziej ceniąc na przykład upierzenie papug, z których każda (w zależności od gatunku) cechuje się dużą mieszanką intensywnych barw.
Jednym ze sposobów, w jaki kolibry zwiększają różnorodność kolorów swoich piór jest produkowanie większej liczby kombinacji kolorystycznych niż inne ptaki. Zgodnie z nowymi ustaleniami zespołu badaczy z Yale różnorodność kolorów widocznych dla ptaków w upierzeniu kolibrów przewyższa znaną różnorodność kolorów upierzenia wszystkich innych gatunków ptaków łącznie, zwiększając całkowitą liczbę znanych kolorów upierzenia ptaków o 56%. Kolory odkryte w upierzeniu kolibrów obejmują nasycone błękity, czy też niebiesko-zielone i głębokie fiolety. Kolory ich piór są najbardziej zmienne na koronach i gardłach zwierząt. To właśnie te części ciała kolibry pokazują wyraźnie podczas pokazów godowych i innych interakcji społecznych.
Patrząc na to od strony optycznej i strukturalnej, niezwykła różnorodność upierzenia kolibrów powstaje dzięki nanostrukturom znajdującym się w zadziorach ich piór. Jak podkreślają badacze, chociaż już oglądanie pojedynczego kolibra jest bardzo interesujące, to dopiero różnorodność osobników i gatunków robi największe wrażenie. „Kolibry są najbardziej kolorową rodziną ptaków” – podsumowuje prof. Prum.
Źródło badań: Gabriela Venable, Hummingbird plumage color diversity exceeds the known gamut of all other birds, Communications Biology (2022). DOI: 10.1038/s42003-022-03518-2.
Opracowano na podstawie artykułu In colorful avian world, hummingbirds have the widest breadth of colorful plumage, opublikowanego na portalu Phys.org
