Скрытые чёрные или белые слои перьев усиливают цвет оперения певчих птиц.

Многие виды певчих птиц имеют поразительно яркое оперение

Яркое оперение помогает им привлекать внимание партнёров, подавать сигналы и узнавать друг друга. Эти привлекающие внимание узоры давно интересовали учёных, которые ранее полагали, что яркие цвета птиц возникают только за счёт видимого слоя перьев. Однако новое исследование, [опубликованное](https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adw5857) в [Science Advances], показало, что яркость цветов усиливается за счёт нижележащих слоёв перьев, что добавляет больше сложности, чем предполагалось ранее.

Исследование

Исследователи изучили различные перья танагр — певчих птиц с ярко окрашенным оперением, вызванным как каротиноидными пигментами, так и кератиновыми наноструктурами в их перьях. Каротиноидные пигменты — те же пигменты, которые придают моркови и тыкве [яркие цвета](https://phys.org/tags/bright+colors/), — поглощают зелёные и синие волны света, делая их невидимыми для наблюдателя. При этом отражаются только оранжевые, жёлтые и красные цвета. Кератиновые наноструктуры, напротив, рассеивают зелёные или синие волны света обратно наблюдателю.

Танагры, как и многие другие птицы, на самом деле имеют не монохромное оперение. Вместо этого оно состоит из трёх частей: мягкого, пушистого участка возле кожи, за которым следует ахроматический средний участок, а затем обычно более красочный концевой участок. Поскольку перья расположены внахлёст, подобно черепице на крыше, видна только концевая часть. Это создаёт многослойный эффект, при котором более красочные концы, как внешний слой, и средний слой, который часто бывает чёрным или белым, оказываются на виду. Пушистый слой, расположенный ближе к телу, помогает регулировать температуру птицы.

С помощью серии измерений, включающих [гиперспектральную визуализацию](https://phys.org/tags/hyperspectral+imaging/), мультиспектральную фотографию, микроспектрофотометрию и оптическое моделирование, исследователи обнаружили, что средний ахроматический слой помогает сделать цвета внешнего слоя более яркими, особенно у самцов.

Авторы исследования объясняют: «Цвет скрытого ахроматического [слоя перьев](https://phys.org/tags/feather/) у самцов танагр варьируется в зависимости от цвета перьев сверху. Каротиноидное пигментированное оперение (красное, жёлтое) сочетается со скрытым белым слоем, в то время как структурно окрашенное оперение (синее, фиолетовое) сочетается со скрытым чёрным слоем».

Исследователи обнаружили, что белые слои под каротиноидными перьями помогают увеличить яркость и насыщенность за счёт отражения большего количества красного и жёлтого цветов. Напротив, чёрные слои под структурно окрашенными перьями увеличивают насыщенность цвета и уменьшают яркость. Это делает синие или зелёные оттенки более яркими, поскольку чёрный цвет помогает поглощать красные и жёлтые цвета, предотвращая их рассеивание более глубокими слоями кожи.

Выводы

Различия в цвете между самцами и самками птиц хорошо задокументированы у многих видов, причём самки обычно имеют более тусклый окрас. До этого исследования считалось, что этот дихроматизм обусловлен различиями в концентрации пигментов. Однако это исследование показало, что в основном это связано с различиями в этих скрытых слоях.

Танагры являются частью более крупной группы птиц, называемых воробьинообразными, которые имеют широкий спектр окраски, многие из которых имеют каротиноидную пигментацию и/или структурную окраску, подобную танаграм. Чтобы определить, насколько распространён полезный ахроматический слой у других певчих птиц, исследователи изучили других воробьинообразных и обнаружили, что такие слои также встречаются у многих других воробьинообразных птиц с ярким оперением.

Авторы отмечают, что большинство анализов было проведено на перьях, взятых из музейных экспонатов, что могло привести к некоторым ограничениям. Однако результаты исследования предлагают новый взгляд на сложность цветовых проявлений у птиц и других животных.

Авторы с оптимизмом смотрят на возможности, которые могут появиться при дальнейшем изучении этих механизмов усиления цвета, заявляя: «Дальнейшее изучение взаимодействий структуры и пигмента в природе может привести к созданию биоинспирированных проектов в таких разнообразных областях, как разработка нетоксичных альтернатив обычным красителям или достижения в области технологий сбора света».

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте

Оставьте комментарий