Pojedynczy enzym może zmieniać żywe kolory w upierzeniu papug.

Jednym enzymem kluczowym w określeniu, czy tęcza na piórach papug pojawia się w żywych czerwieniach, żółciach czy zieleniach, jest nowe badanie.

Pióra papug prezentują różnorodne kolory, a żółte, czerwone i pomarańczowe odcienie są możliwe dzięki pigmentom zwanych psittacofulwinami, które występują tylko u barwnych ptaków. Błękitne tony pochodzą z nanostruktur na piórach - które mogą wydawać się zielone, gdy łączone są z żółtymi psittacofulwinami - a melanina kontroluje kolory czarne, szare i brązowe.

Pomóż nam się poprawić, biorąc udział w naszej 15-pytaniowej ankiecie dla czytelników.

Jednak niejasne było, jak psittacofulwinowe pigmenty zmieniają odcienie.

Enzym o nazwie ALDH3A2 zmienia skład chemiczny pigmentów, które składają się głównie z cząsteczek węgla, aby kontrolować kolor rozwijających się piór, donoszą badacze w czasopiśmie Science z 1 listopada. Poprzez proces chemiczny zwany utlenianiem ALDH3A2 przekształca czerwone cząsteczki aldehydów w żółte kwasy karboksylowe.

Poprzednie badania wykazały, że inny enzym o nazwie PKS powoduje powstawanie psittacofulwinów opartych na aldehydach, mówi Joseph Corbo, biolog i neuropatolog na Uniwersytecie Medycznym w St. Louis. Nowe badanie ujawnia, że ALDH3A2 wchodzi jako drugi etap, przekształcając czerwień w żółć.

Corbo i jego koledzy zwrócili się do lorysa ciemnogłowego (Pseudeos fuscata), gatunku papugi występującego w czerwonych i żółtych odmianach oraz nierozłączki różowolicych (Agapornis roseicollis), które mają pióra zarówno czerwone, jak i zielone, aby odkryć tajemnice kolorów.

Zestawienie analiz chemicznych i genetycznych papug ujawniło, że ALDH3A2 jest aktywniejszy w żółtych i zielonych piórach niż w czerwonych, sugerując, że enzym pomaga piórkom zamieniać kolory. Co więcej, proporcja cząsteczek zawierających aldehydy do kwasi karboksylowych może stworzyć płynną skalę barw, odkrył zespół. Na przykład równiaste proporcje czerwonych i żółtych cząsteczek powinny stworzyć pomarańczowe pióra, mówi Corbo.

Żółte pióra zwieńczone niebieskimi nanostrukturami sprawiają, że pióra nierozłączki różowolicych stają się zielone, podczas gdy niebieskie psittacofulwiny z czerwieniami mogą stworzyć fiolet, mówi Corbo. Dodając melaninę, pióra papug mają "wiele różnych sposobów łączenia i dopasowywania tych różnych rodzajów pigmentów, aby czasem uzyskiwać nietypowe kolory".

Psittacofulwiny papug są chemicznie bardzo podobne do karotenoidów, pigmentów, które inne ptaki, takie jak kardynały, otrzymują ze swojej diety, aby nadać im jasnoczerwony kolor. Pojawia się pytanie, dlaczego papugi używają psittacofulwinów, mówi Corbo. "Czy te cząsteczki są w jakiś sposób lepsze od karotenoidów?" Jedną z hipotez jest to, że psittacofulwiny tworzą kolory piór bardziej trwałe niż pigmenty, które trzeba uzupełniać z pożywieniem ptaków, co oznacza, że świetlisty upierzenie papug nigdy nie blaknie.