Красные птицы

Что мы знаем об окраске птиц? Она может определяться наличием разных пигментов, либо ультраструктурой пера, либо сочетанием этих механизмов. Красная окраска может достигаться за счет высокой концентрации пигментов каротиноидов, как у огненного чижа и краснохохлой танагры-кардинала, либо наличием пигмента турацина, как у турако. У попугаев свои красные пигменты — пситтакофульвины (см. Psittacofulvin). А еще красная окраска может быть матовой, как у красного кардинала, а может блестеть, как у краснохохлой танагры-кардинала.

Каротиноиды и другие красные пигменты, в отличие от меланинов, не обнаружены в органеллах, а диффузно перемешаны внутри кератинового матрикса пера. Большей яркости или блеска при каротиноидной окраске можно добиться с помощью изменения макроструктуры пера. Напомним, что от стержня пера отходят бородки, а от них — бородочки. Бородки блестящих красных перьев более плоские и толстые, чем бородки матовых красных перьев, а также от них отходит меньше бородочек. Такие бородки за счет большей площади сильнее отражают свет в зеркальном направлении. Более маленькие и изогнутые бородки отражают свет диффузно в нескольких направлениях и поэтому выглядят матовыми.

Сравнение глянцевых и матовых красных перьев. Слева — краснохохлая танагра-кардинал (A), перо с ее макушки в световом микроскопе (C), поперечный срез бородки пера (E) в изображении электронного микроскопа. Справа — огненный личинкоед (Pericrocotus speciosus; B), перо из его груди (D), поперечный срез бородки (F), на который попало несколько бородочек. Фото из статьи J.-P. Iskandar et al., 2016. Morphological basis of glossy red plumage colours

Самцы и самки краснохохлой танагры-кардинала выглядят для нас одинаково. Но если измерить отражательную способность их красных перьев, выяснится, что у самцов она выше. И яркость красной окраски положительно коррелирует с репродуктивным успехом самца.

У другого вида семейства танагровых — малиновобрюхой расписной танагры (Ramphocelus dimidiatus) — самцы выглядят заметно ярче самок. При том что концентрация каротиноидов у них примерно одинакова. Различия снова обусловлены разной микроструктурой перьев. У красных перьев самцов бородки вытянутые, бородочки отходят под углом, образуя двугранную структуру, фокусирующую больше света на структуры пера. У блестящих перьев крестца самцов бородки расширены. У самок простые цилиндрические бородочки, лежащие в одной плоскости с цилиндрической бородкой.

Самка (a) и самец (b) малиновобрюхой расписной танагры. Во врезках показаны простые бородки с отходящими от них бородочками у самки и расширенная бородка самца с отходящими под углом бородочками. Длина масштабного отрезка — 100 мкм. Фото из статьи D. E. McCoy et al., 2023. The carotenoid redshift: Physical basis and implications for visual signaling

Каротиноиды птицы получают из пищи, а затем метаболизируют их в подходящие для окраски перьев. Причем обычно в организм поступают желто-оранжевые каротиноиды, в красные они превращаются уже путем химических реакций. Поэтому красное оперение считается надежным показателем метаболической функции самцов, а следовательно, и здоровья. Возможно, манипуляция яркостью красных перьев путем изменения их микроструктуры делает этот сигнал менее честным. И не слишком здоровые самцы могут выглядеть ярко.

Бородки с отходящими от них бородочками красных перьев самок (слева) и самцов (справа) разных видов танагр. B — малиновобрюхая расписная танагра; C — бразильская расписная танагра; F — огненно-спинная расписная танагра (Ramphocelus flammigerus); G — пурпурный сереброклюв (R. carbo). Длина масштабного отрезка — 400 мкм. Фото из дополнительных материалов к статье D. E. McCoy et al., 2023. Microstructures amplify carotenoid plumage signals in tanagers

Юлия Михневич, Элементы.