Zanieczyszczenia wpływają na kolory ptaków. Zaskakujące wnioski Polaków

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.

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.