Záhada ptačích barev odhalena: a přišli na to vědci z Česka!

Olomoučtí ornitologové vyvrátili další z tradovaných biologických mýtů. Ptačí vejce, jež byla dosud považována za jeden z nejpestřejších biomateriálů, jsou ve skutečnosti barevně velmi chudá. Alespoň z pohledu ptáků, kteří mají oproti lidem mnohem vyvinutější zrakové schopnosti. Ze studie vědců z Přírodovědecké fakulty Univerzity Palackého v Olomouci totiž vyplývá, že pro zbarvení vajec využívají opeřenci jen 0,1 procenta barev, které jsou schopni vnímat. Práci publikoval prestižní odborný časopis Biological Letters.

Ptáci na rozdíl od lidí vidí i UV světlo, díky čemuž se jejich barevné spektrum rozšiřuje o další rozměr. To, jak ptáci vnímají zrakem, umí vědci modelovat. Zhruba před čtyřmi lety se ornitologové zaměřili na barevnost ptačího peří a zjistili, že opeřenci na ně využívají jen zhruba čtvrtinu barev, které jsou schopni vidět. Závěr studie výzkumníků z Olomouce o barevnosti ptačích vajec je však ještě překvapivější.

„Zjistili jsme, že ptáci pro zabarvení vajec využívají z celého barevného spektra pouze 0,1 procenta. Je to 200 až 400krát méně než u ptačího peří, což je až neuvěřitelné. Jeden ze závěrů naší studie je tedy to, že biomateriál, dosud považovaný za jeden z nejpestřejších, je prakticky nebarevný. Potenciál barev, které mohou ptáci vidět, zůstává totiž téměř nevyužitý,“ uvedl jeden z autorů studie Tomáš Grim.

Vysvětlili většinu barevných variant. Chemikové zatím ve vejcích detekovali pouze dva pigmenty: modrozelený biliverdin a rezavohnědý protoporfyrin. Dosud se odborná obec snažila barevnou proměnlivost vajec vysvětlit koncentrací pigmentů ve skořápce. Překvapivě bez většího úspěchu. Olomoučtí ornitologové přibrali další faktor, a sice přítomnost samotné skořápky z uhličitanu vápenatého, v níž jsou pigmenty uložené. „Přidáním tohoto hlediska se nám podařilo pomocí statistických modelů vysvětlit většinu proměnlivosti ve zbarvení ptačích vajec. To mimo jiné znamená, že žádné další pigmenty pro zbarvení vajec téměř jistě neexistují. Jednoduše proto, že už nezbývají skoro žádné možné varianty, které by byly potřeba vysvětlovat. To je výjimečné, obvykle se totiž v podobných srovnávacích studiích podaří objasnit zhruba pět procent proměnlivosti,“ doplnil Grim.

Dva pigmenty zřejmě stačí. Proč jsou podle vědců ptáci při vybarvování svých vajec tak úsporní? To zřejmě souvisí právě s existencí pouze dvou pigmentů – více jich totiž asi ani není potřeba. „Ptáci mají většinou otevřená hnízda a potřebují proto nenápadná vejce, která splynou s podkladem.

Na to jim stačí protoporfyrin, který dodá vejcím maskovací hnědavou barvu. Pokud ptáci hnízdí v dutinách, pak mají vejce bílá a k tomu nepotřebují žádný pigment. V některých případech samičky vejce více vybarvují, neboť tak přesvědčují samce o své kvalitě. A na to mají biliverdin, který dokáže kvalitu samice signalizovat,“ vysvětlil ornitolog Grim. Výjimečně mohou barvu vajec ovlivňovat i jiné faktory, jako je například kutikula (tenká vrstva na skořápce některých opeřenců) či strukturální zabarvení dané nikoliv barvivy, ale fyzikálními strukturami. „Naše výzkumná skupina oba tyto mechanismy zbarvení ptačích vajec prokázala vůbec poprvé právě letos. Nicméně jejich vliv je nejspíš malý, často omezený na UV složku světla, nebo se vyskytuje jen u některých ptačích druhů,“ dodal Grim.

Na světě žije zhruba deset tisíc ptačích druhů. Zatímco experimentální studie většinou zkoumají jen jeden druh a srovnávají typicky několik desítek druhů, hlavní autor studie Daniel Hanley změřil spektrofotometrem zbarvení vajec u 636 druhů. Navíc do studie byly zahrnuty vejce všech hlavních evolučních linií ptáků. I proto považují autoři studii za velmi průkaznou. „Je to fascinující. Vyřešili jsme jednu ze základních biologických otázek, proč ptačí vejce vypadají tak, jak vypadají. Ukázali jsme, že jejich variabilita je mnohonásobně menší, než se myslelo, a vysvětlili jsme, proč tomu tak je,“ uzavřel Grim.