Учёные выяснили, как пигменты влияют на вес перьев птиц

Визуальное представление основных этапов процедуры экстракции меланина на примере перьев четырёх видов птиц. Автор: Biology Letters (2025). DOI: 10.1098/rsbl.2025.0299

Птицы — одни из самых ярких существ на Земле, обладающие радужным разнообразием окрасок, которые выполняют несколько важных функций, таких как привлечение партнёра и общение с другими птицами. Эти яркие оттенки создаются пигментами, в основном меланином, но до сих пор оставалось неизвестным, сколько именно весят эти пигменты. Поскольку крылья должны быть как можно легче для полёта, понимание веса пигментации может рассказать нам о компромиссе между эволюционными преимуществами цветных перьев и физической стоимостью переноса этого веса.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Biology Letters, учёные из Испании изучили, сколько меланин добавляет к весу перьев, и разницу в весе между двумя основными химическими формами меланина — эумеланином (ответственным за коричневый и чёрный цвета) и феомеланином (ответственным за красные и светлые цвета).

Исследователи проанализировали перья 109 образцов птиц 19 различных видов, включая обыкновенного зимородка (Alcedo atthis), беркута (Aquila chrysaetos) и обыкновенного снегиря (Pyrrhula pyrrhula). Они изучили перья со смешанными цветами и те, которые имели один чистый цвет, и использовали химический процесс с участием гидроксида натрия (едкого натра) для извлечения пигментов. После экстракции пигменты взвешивали и сравнивали с исходным весом перьев.

Согласно учёным, пигменты меланина составляют около 22% от общего веса пера, а в наиболее пигментированных перьях этот вес не превышает 25%. Кроме того, два типа пигментов весят по-разному. Эумеланин, который делает перья чёрными или коричневыми, оказался значительно тяжелее феомеланина, производящего светлые цвета.

В статье предполагается, что птице приходится тратить больше энергии для переноса веса определённых цветов перьев, что может объяснить, почему у птиц развилось такое разнообразие окрасок. Как пишут учёные в своей работе:

«Наши выводы представляют новую метаболическую стоимость полёта, связанную с различными фенотипами оперения, что может помочь нам понять эволюционные предикторы разнообразия цветов птиц».

Развивая выводы дальше, исследователи предположили, что птицы в холодном климате, такие как белые совы, развили белые перья не только для камуфляжа. Отсутствие тяжёлого пигмента позволило бы им выращивать более толстые, изолирующие перья без добавления слишком большого веса. Таким образом, они могут оставаться в тепле и при этом сохранять способность летать. Кроме того, перелётные птицы, возможно, развили более светлые перья, чтобы снизить энергетическую стоимость длительных перелётов.

Больше информации: Ismael Galván et al, Pigment contribution to feather mass depends on melanin form and is restricted to approximately 25%, Biology Letters (2025). DOI: 10.1098/rsbl.2025.0299

Интересный факт: Меланин — это не только пигмент, отвечающий за окраску у птиц и млекопитающих, но и у людей он определяет цвет кожи, волос и глаз. У птиц меланин также укрепляет структуру пера, делая его более устойчивым к износу, что особенно важно для видов, совершающих длительные перелёты.