Un seul enzyme peut modifier les couleurs vibrantes du plumage des perroquets

Une enzyme joue un rôle clé dans la détermination de l'émergence des plumes arc-en-ciel des perroquets dans des teintes vives de rouge, de jaune ou de vert, comme le montre une nouvelle étude.

Les plumes des perroquets exhibent une multitude de couleurs, avec des teintes jaunes, rouges et oranges rendues possibles par les pigments appelés psittacofulvines que l'on trouve uniquement chez ces oiseaux vibrants (SN : 15/03/05). Les tons bleus proviennent de nanostructures sur les plumes - qui peuvent apparaître vertes lorsqu'elles sont combinées avec des psittacofulvines jaunes - et la mélanine contrôle les couleurs noire, grise et brune (SN : 07/02/24).

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Mais comment les pigments de psittacofulvine passent-ils d'une nuance à une autre était jusqu'à présent incertain.

Une enzyme appelée ALDH3A2 modifie la composition chimique des pigments, principalement constitués de molécules de carbone, pour contrôler la couleur des plumes en développement, rapportent les chercheurs dans la revue Science du 1er novembre. Grâce à un processus chimique appelé oxydation, ALDH3A2 transforme les molécules d'aldéhyde rouge en acides carboxyliques jaunes.

Des recherches antérieures ont montré qu'une autre enzyme appelée PKS produisait des psittacofulvines à base d'aldéhyde rouge, explique Joseph Corbo, biologiste et neuropathologiste à l'École de Médecine de l'Université de Washington à St. Louis. La nouvelle étude révèle que ALDH3A2 intervient comme deuxième étape, changeant les rouges en jaunes.

Corbo et ses collègues se sont tournés vers le lori obscur (Pseudeos fuscata), une espèce de perroquet aux variétés rouge et jaune, et les inséparables roseicollis (Agapornis roseicollis), qui possèdent des plumes rouges et vertes, pour percer le code des couleurs.

Une combinaison d'analyses chimiques et génétiques des perroquets a révélé que ALDH3A2 est plus actif dans les plumes jaunes et vertes que dans les rouges, suggérant que l'enzyme aide les plumes à échanger leurs couleurs. De plus, l'équipe a découvert que le ratio de molécules contenant de l'aldéhyde par rapport à celles contenant de l'acide carboxylique peut créer une échelle de couleurs, déclare Corbo. Par exemple, des ratios égaux de molécules rouges et jaunes devraient produire des plumes orange.

Les plumes jaunes surmontées de nanostructures bleues rendent les plumes des inséparables roseicollis vertes, alors que le bleu avec des psittacofulvines rouges pourraient créer du violet, explique Corbo. En tenant compte de la mélanine, les plumes des perroquets offrent "de nombreuses façons différentes de mélanger et d'associer ces différents types de pigments pour obtenir parfois des couleurs inhabituelles."

Les psittacofulvines des perroquets sont chimiquement très similaires aux caroténoïdes, des pigments que d'autres oiseaux comme les cardinaux obtiennent de leur alimentation pour obtenir une couleur rouge vif. Cela soulève la question de savoir pourquoi les perroquets utilisent des psittacofulvines, déclare Corbo. "Ces molécules sont-elles meilleures que les caroténoïdes d'une certaine manière?" Une hypothèse est que les psittacofulvines créent des couleurs de plumes plus durables que les pigments qui doivent être renouvelés par l'alimentation des oiseaux, ce qui signifie que le plumage brillant des perroquets ne s'estompe jamais.