Naukowcy zbadali wpływ zanieczyszczenia środowiska na kolory u 25 gatunków ptaków
Wpływ zanieczyszczonego środowiska na kolor piór i ciała ptaków jest inny w zależności od rodzaju ubarwienia. Naukowcy próbują ustalić, jak poważny jest ten wpływ, ale cały czas brakuje im niektórych danych – na przykład o tym, jakie znaczenie ma obecność farmaceutyków w środowisku.
Wyniki metaanalizy dokonanej przez polskich naukowców zostały opublikowane w „Biological reviews” (https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/brv.13067). Katarzyna Janas, Agnieszka Gudowska i Szymon Drobniak przeanalizowali 59 prac opublikowanych w latach 1997-2022, opisujących badania nad ubarwieniem 25 gatunków ptaków. Naukowcy chcieli sprawdzić, czy ozdobne upierzenie (ornament), zawdzięczające swoją barwę różnym mechanizmom produkcji koloru, różni się wrażliwością na czynniki antropogeniczne.
– Chcieliśmy dowiedzieć się, czy występuje interakcja pomiędzy mechanizmem produkcji barwy a rodzajem czynnika antropogenicznego – napisali autorzy metaanalizy.
Badacze wyróżnili cztery kategorie czynników antropogenicznych: metale ciężkie, trwałe zanieczyszczenia organiczne (ang. persistent organic pollutants, POPs), urbanizacja oraz inne (trafiło do tej kategorii m.in. skażenie promieniotwórcze i zanieczyszczenia ropopochodne). Określili także typ mechanizmu odpowiedzialnego za ubarwienie każdego analizowanego ornamentu.
U ptaków kolor powstaje zarówno dzięki pigmentom obecnym w piórach, nieopierzonych częściach ciała (np. w dziobie, skórze), jak i dzięki interakcji światła z regularnymi nanostrukturami wewnątrz piór – tzw. ubarwienie strukturalne.
Do najpowszechniejszych pigmentów należą eumelanina, odpowiedzialna za czerń i odcienie szarości, oraz feomelanina, tworząca barwy od ciepłych brązów, przez rudości aż do jasnopłowego. U ogromnej liczby gatunków występuje również ubarwienie oparte na pigmentach karotenoidowych, które nadają barwy od żółtych i oliwkowych, po pomarańczowe i czerwone. Ptaki nie potrafią wytwarzać tych pigmentów samodzielnie i muszą pobierać je z pokarmem, zatem jakość tego ubarwienia może zależeć od dostępności konkretnego pożywienia w środowisku. Ubarwienie strukturalne jest natomiast odpowiedzialne za barwy opalizujące i metaliczne oraz całą gamę błękitów z silną domieszką ultrafioletu, niewidocznego dla ludzi, ale widzianego przez ptaki.
– W naszej metaanalizie podzieliliśmy typy ubarwienia na trzy kategorie: ubarwienie karotenoidowe, melaninowe i strukturalne – napisali naukowcy.
Udało im się znaleźć istotne różnice we wrażliwości ornamentów w zależności od mechanizmu produkcji koloru. Ubarwienie karotenoidowe odznacza się wyższą wrażliwością niż to bazujące na melaninie lub ubarwienie strukturalne.
– Jedną z przyczyn takiego stanu rzeczy może być konieczność pobierania karotenoidów w pokarmie – ich źródłem są np. owoce lub bezkręgowce. W zdegradowanych lub zanieczyszczonych terenach dostępność tego pigmentu może być obniżona – uzasadnili badacze.
Wbrew oczekiwaniom nie udało im się wykryć zależności pomiędzy mechanizmem produkcji koloru a typem zanieczyszczenia. Zaobserwowali za to tendencję do większej wrażliwości na zanieczyszczenia u samców, jednak – jak podkreślili – zależność ta nie była istotna statystycznie, co może wynikać z dużej liczby badań, w których nie uwzględniano danych o płci.
– Pomimo że udało nam się wykazać wrażliwość ornamentów o ubarwieniu karotenoidowym, ich wykorzystanie w bioindykacji środowiskowej wydaje się na razie dość odległe. Z jednej strony wymaga to lepszego poznania naturalnej zmienności występującej w tych cechach, w tym różnic pomiędzy karotenoidami w piórach po wcześniejszej metabolicznej modyfikacji (np. do czerwonych keto-karotenoidów) i tymi odkładanymi bez wcześniejszej konwersji (np. luteina i zeaksantyna u bogatki). Z drugiej strony konieczna jest unifikacja metod obiektywnego mierzenia jakości koloru – napisali naukowcy.
Udało im się również wskazać obszary, w których brakuje danych, by wyciągnąć jednoznaczne wnioski. Jednym z nich jest wpływ farmaceutyków na zmiany hormonalne i w konsekwencji – ubarwienie ptaków.
– Dane, które zebraliśmy, uwypukliły również luki w naszej wiedzy. W porównaniu do liczby badań ornamentów opartych na pigmentach, stosunkowo mało prac poświęcono obydwu typom ubarwienia strukturalnego. Ponadto brakuje publikacji, które sprawdzałyby wpływ farmaceutyków, w szczególności tych zaburzających funkcjonowanie układu hormonalnego – przyznali naukowcy. Stosunkowo niewiele badań – zdaniem autorów artykułu – poświęcono samicom. Ich ubarwienie, choć zwykle mniej jaskrawe niż u samców, u wielu gatunków pełni ważną funkcję w doborze płciowym lub konkurowaniu pomiędzy osobnikami tej samej płci. W większości przypadków wpływu zanieczyszczeń na zmianę ubarwienia ptaków nie można dostrzec gołym okiem. Jest ona bowiem bardzo subtelna lub niewidoczna w zakresie ludzkiego oka.
– Najłatwiej jednak dostrzec takie zmiany w ubarwieniu karotenoidowym bogatek i modraszek występujących w centrach dużych miast – zdarzają się tam osobniki o szczególnie wyblakłym ubarwieniu. Należy jednak pamiętać, że barwa piór świadczy o kondycji ptaka i jakości środowiska, w którym przebywał w trakcie pierzenia się, a więc niekoniecznie w tym miejscu i czasie, w którym go obserwujemy. Niemniej zawsze warto zwracać uwagę na nietypowo ubarwione osobniki i dokumentować je – mogą one stanowić ważne sygnały alarmowe – ostrzegli naukowcy.
Polska Agencja Prasowa / Mateusz Gibała
Czyżewski: Jeśli nie zadbamy o Bałtyk, będziemy tracić miliardy rocznie
