A papagájok a Föld legszínesebb állatai közé tartoznak, de a szakértők évtizedekig nem találtak magyarázatot a legragyogóbb színárnyalataikra. Most azonban egy csapat feltárta a madarak élénkvörös, -sárga és -zöld színei mögött meghúzódó egyedülálló biológiai mechanizmust. A madarak fejlődő tollazatának részletes elemzése során kiderült, hogy a kulcs egy papagájspecifikus pigmentmolekula egyszerű kémiai módosításában rejlik – ami az állatvilág színeiben máshol is fontos lehet bizonyulhat.
Egyes madarak színeinek egy része, például a kék egyes előfordulásai, abból erednek, ahogyan a fény kölcsönhatásba lép a tollak felületének nanoméretű struktúráival. A legtöbb más szín azonban olyan pigmentekből származik, mint a jól ismert karotinoidok. Kevés madár állít elő saját színpigmenteket, ehelyett többnyire a táplálékukból szerzik be azokat. A flamingók például garnélarákokból nyerik jellegzetes rózsaszín árnyalatukat.
A papagájoknál más a helyzet. Evolúciójuk korai szakaszában kialakult bennük egy folyamat, amely során a fejlődő tollaikban lévő enzim segítségével psittacofulvin nevű pigmenteket állítanak elő, amelyeket a madarak aztán úgy alakítanak, hogy vörös vagy sárga színt hozzanak létre. (Zöld árnyalatok akkor keletkeznek, amikor a sárga pigmentek és a kéket eredményező nanostruktúrák vegyülnek a tollakon.)
„Ez az evolúciós innováció kivételes esete” – mondja Roberto Arbore, a Portói Egyetem evolúcióbiológusa, az eredményekről beszámoló új tanulmány egyik szerzője. Elmondása szerint a tollazat létrehozásának és módosításának képessége nagyobb kontrollt kínált a papagájoknak társaik megtalálásában és a kommunikációban.
Hogy pontosan hogyan működnek a psittacofulvinok, az mostanáig tisztázatlan maradt. Miért változtatják egyes állatok például vörösre a tollazatukat, míg mások sárgára? A fordulópont akkor következett be, amikor Jindřich Brejcha, a Károly Egyetem evolúcióbiológusa és kollégái elkezdték alaposan megvizsgálni a psittacofulvinok kémiai összetételét. A szakértők eddigre már tudták, hogy ezek a pigmentek különböző hosszúságú szénatomokból álló láncokból állnak. A csapat felfedezte, hogy a lánc végződése határozza meg, hogy a psittacofulvinok milyen színt produkálnak. A tollak akkor váltak vörössé, ha a lánc egy aldehiddel végződött. Ha azonban az aldehid helyett egy karboxilcsoport volt a lánc végén, a tollak sárgák lettek. Arbore elmondása szerint ez egy meglepően egyszerű kémiai trükk.
A kutatócsoport a fehérderekú lóri néven ismert papagáj sárga és vörös változatainak tanulmányozásával azonosított egy olyan gént is, amely központi szerepet játszik a faj és rokonai színezetében. Ez egy olyan enzimet kódol, amely az alapértelmezett vörös pigmentet sárgává változtatja azáltal, hogy az aldehidet karboxillá alakítja. Minél több enzimet termel a gén, annál sárgább lesz a tollazat.
A kutatás megmutatja, hogy a természet gyakran elegánsan egyszerű reakciókat használ jelentős változások eléréséhez, mondja Keith Gordon, az Otagói Egyetem vegyésze, aki nem vett részt a vizsgálatban. A szakértő azt gyanítja, hogy a vörös és a sárga szín közötti eltérés más madaraknál is viszonylag egyszerű genetikai mechanizmusokon alapulhat, még akkor is, ha nem ezek a papagájpigmentek vannak jelen. Ez az egyszerűség lehet az oka annak is, hogy a papagájoknál az újabb fajok gyakran váltogatják a sárga/zöld és a vörös színeket, mondja Mary Caswell Stoddard, a Princeton Egyetem evolúcióbiológusa, aki szintén nem vett részt a munkában. Ez egy rendkívül hatékony és sokoldalú színezési mód, mondja.
