Naukowcy zbadali wpływ zanieczyszczenia środowiska na ubarwienie ptaków

Wyniki metaanalizy dokonanej przez polskich naukowców zostały opublikowane w Biological reviews. 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.

Cztery kategorie czynników antropogenicznych

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.

Istotne różnice w ubarwieniu

“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.

Luki w wiedzy

Badaczom udało 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.