Un singolo enzima può alterare i colori vibranti nel piumaggio dei pappagalli

Un enzima ha un ruolo chiave nel determinare se il piumaggio arcobaleno dei pappagalli emerge in rosso vibrante, giallo o verde, come mostra un nuovo studio.

Le piume dei pappagalli sfoggiano una serie di colori, con sfumature gialle, rosse e arancioni rese possibili dai pigmenti chiamati psittacofulvini che si trovano solo nei vivaci uccelli (SN: 3/15/05). I toni blu provengono dalle nanostrutture sulle piume - che possono sembrare verdi quando combinate con i psittacofulvini gialli - e la melanina controlla i colori nero, grigio e marrone (SN: 2/7/24).

Aiutaci a migliorare compilando il nostro sondaggio per i lettori a 15 domande.

Ma come cambiano le sfumature dei pigmenti psittacofulvini era poco chiaro.

Un enzima chiamato ALDH3A2 altera la composizione chimica dei pigmenti, che sono formati principalmente da molecole di carbonio, per controllare il colore nelle piume in via di sviluppo, riportano i ricercatori su Science del 1 novembre. Attraverso un processo chimico chiamato ossidazione, ALDH3A2 trasforma le molecole di aldeide rosse in acidi carbossilici gialli.

Ricerche precedenti hanno mostrato che un diverso enzima chiamato PKS produce dei psittacofulvini a base di aldeide rossa, dice Joseph Corbo, biologo e neuropatologo presso la Scuola di Medicina dell'Università di Washington a Saint Louis. Il nuovo studio rivela che ALDH3A2 arriva come secondo passo, trasformando il rosso nel giallo.

Corbo e colleghi hanno studiato il lori scuro (Pseudeos fuscata), una specie di pappagallo che ha varietà rosse e gialle, e i pappagallini faccia rossa (Agapornis roseicollis), che hanno piume rosse e verdi, per decifrare il codice del colore.

Una combinazione di analisi chimiche e genetiche sui pappagalli ha rivelato che ALDH3A2 è più attivo nelle piume gialle e verdi che in quelle rosse, suggerendo che l'enzima aiuti lo scambio di colore delle piume. Inoltre, il rapporto tra le molecole contenenti aldeide e acidi carbossilici può creare una scala di colori, ha scoperto il team. Ad esempio, rapporti uguali di molecole rosse e gialle dovrebbero produrre piume arancioni, dice Corbo.

Le piume gialle coronate da nanostrutture blu rendono le piume verdi dei pappagallini faccia rossa, mentre il blu con psittacofulvini rossi potrebbe creare il viola, dice Corbo. Considerando anche la melanina, le piume dei pappagalli hanno "molte modalità diverse di mescolare e abbinare questi diversi tipi di pigmenti per ottenere a volte colori insoliti".

I psittacofulvini dei pappagalli sono chimicamente molto simili ai carotenoidi, pigmenti che altri uccelli come i cardinali ottengono dalla loro dieta per donare loro un colore rosso brillante. Ci si chiede perché i pappagalli utilizzino i psittacofulvini, dice Corbo. "Queste molecole sono in qualche modo migliori dei carotenoidi?" Un'ipotesi è che i psittacofulvini creino colori delle piume più duraturi rispetto ai pigmenti che devono essere riforniti con la dieta degli uccelli, il che significa che il piumaggio brillante dei pappagalli non sbiadisce mai.