Радужность отвечает за некоторые из самых ярких визуальных проявлений в животном мире. Теперь, благодаря новому исследованию перьев почти 100 современных видов птиц, ученые получили новое представление о том, как эволюционировало это цветовое разнообразие.
Иридесценция относится к явлениям, когда цвет меняется, когда объект рассматривается под разными углами. Птицы производят эту различную окраску своих перьев, используя наноразмерные массивы заполненных меланином органелл (меланосом), покрытых слоем кератина. В этой форме структурной окраски форма меланосом вместе с толщиной кератиновых слоев определяют, какой цвет получается.
Хотя морфология меланосом ранее использовалась для предсказания цвета ископаемых животных, вариации меланосом в радужных перьях не анализировались в таком большом масштабе до настоящего исследования.
Как сообщается в журнале Evolution, группа исследователей Бристольского университета использовала сканирующую электронную микроскопию для количественного определения экстрактов меланосом из перьев 97 видов современных птиц с радужным оперением, взятых из коллекций Зоологического музея Копенгагена..
Исследование показало, что радужные перья содержат самые разнообразные морфологии меланосом среди всех типов окраски птиц, отобранных на сегодняшний день. В отличие от черных, серых и коричневых перьев, которые всегда содержат сплошные меланосомы, радужные перья могут содержать полые и/или уплощенные меланосомы.
«Мы обнаружили, что меланосомы в современных радужных перьях более разнообразны по форме, чем меланосомы в серых, черных или коричневых перьях вместе взятых (которые также содержат меланосомы)», - сказала ведущий автор Клара Норден, которая проводила исследование во время своего исследования. студенческие годы в Бристольской школе наук о Земле.«Уже известно, что структурная окраска ответственна за 70 процентов цветовой изменчивости у птиц. Эти два факта можно совместить - у птиц развились различные формы меланосом, чтобы добиться еще большего разнообразия окраски.
"Я хотел выяснить, можем ли мы улучшить текущие модели прогнозирования цвета окаменелостей на основе морфологии меланосом, включив все типы меланосом, обнаруженные в радужных перьях."
Доктор Джейкоб Винтер, соавтор исследования и ведущий исследователь в области палеоцвета в Бристольской школе биологических наук, уже собрал идеальные образцы окаменелостей для тестирования новой модели.
"Мы взяли пробы Scaniacypselus, родственного современным древесным стрижам, и Primotrogon, предка современных трогонов. Эти группы сегодня имеют радужную окраску и имеют плоские и полые меланосомы. Их предки из Германии, которым 48 миллионов лет, также переливающееся оперение?"
Интересно, что модель предсказала, что Primotrogon, вероятно, был радужным, но он использовал сплошные, а не полые меланосомы, в отличие от своих современных потомков.
«Это демонстрирует, что теперь у нас есть инструменты для картирования эволюции радужности в ископаемых линиях», - сказала Клара, которая сейчас является аспиранткой Принстонского университета. «Это открывает двери для многих новых открытий ослепительных проявлений ископаемых птиц и других динозавров».
Нынешнее исследование было сосредоточено на том, чтобы выяснить, как меланосомы различаются в радужных перьях. Дальнейшие исследования могут выяснить, почему птицы используют такое разнообразие типов меланосом в радужных перьях. Эти идеи могут в конечном итоге улучшить наше понимание того, почему ископаемые птицы или динозавры могли использовать такие морфологии, раскрывая кое-что об их поведении.