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2024年11月02日

研究表明,一个简单的化学变化可以解释为什么鹦鹉如此丰富多彩

火烈鸟获得标志性的粉红色调吃虾,而鲣鸟的脚会因为鱼腥饮食.

但是鹦鹉是如何获得鲜艳的红色、黄色和绿色羽毛的呢?长期以来,这个问题一直困扰着科学家们,但现在,他们表示,他们离解开这个谜团又近了一步。

研究人员本周在该杂志上发表的一篇新论文中报告说,由单一酶控制的简单化学调整决定了鹦鹉羽毛的颜色科学.他们的发现不仅有助于回答一个关于鹦鹉的长期问题,而且还可以为整个动物王国的进化和颜色变化提供更广泛的见解。

“这是鸟类颜色遗传学向前迈出的一大步,”他说罗莎琳·普莱斯-沃尔德曼一位在普林斯顿大学(Princeton University)获得博士学位的进化生物学家,没有参与这项研究。美国国家公共广播电台的 Ari Daniel。

大多数鸟类不制造自己的彩色颜料。相反,他们从饮食中获取它们。红 雀,例如,它们通过吃浆果和种子获得鲜红色的羽毛,这些浆果和种子含有天然存在的色素,称为类胡萝卜素.(其他颜色 - 如——羽毛上的纳米结构散射光的方式得出的结果。

鹦鹉很不寻常。他们不必吃五颜六色的食物来拥有五颜六色的羽毛,因为它们的身体会产生称为鹈鹦鹉螺.

“鹦鹉是我们所知道的唯一一种以这种方式产生鲜艳色彩的鸟类,”该研究的合著者说约瑟夫·科尔博华盛顿大学医-🔥best 365官网体育投注的科学家化学与工程新闻' 贝瑟尼·哈尔福德。

科学家们早就知道鹦鹉黄霉素,但他们并不完全了解这些色素的工作原理。为什么有些鹦鹉的羽毛是黄色的,有些是红色的?鹦鹉螺黄素在这种变化中起什么作用?

为了试图回答这个问题,研究人员转向了两种五颜六色的鹦鹉:暗色的 Lory(Pseudeos fuscata) 和红润的面孔爱情鸟(玫瑰颈 Agapornis roseicollis).他们仔细研究了这些鸟类中鹦鹉螺黄腐化合物的化学成分。

鹦鹉鼠霉素由碳原子链组成。当科学家们对这些链的末端进行磨练时,他们注意到一些化学差异,这些差异似乎与不同的色调相关。在红色羽毛中,这些碳原子链以一种叫做醛的有机化合物结束。在黄色羽毛中,链以一种称为羧酸的不同分子结束。

在某些情况下,醛和羧酸分子都存在。这将在黄色、红色和橙色系列中创建一系列色调。

与此同时,绿色羽毛是由黄色羽毛产生的,顶部是产生蓝色的纳米结构。黑色、灰色和棕色的羽毛是由一种完全不同的色素产生的,称为黑色素。

因此,鹦鹉有很多方法可以 “混合和匹配这些不同类型的颜料,以获得有时不寻常的颜色,”Corbo 说科学新闻' 艾琳·加西亚·德·赫苏斯。

该团队还发现,一种名为 ALDH3A2 的酶是造成这些化学差异的原因。他们发现,一只鸟产生的ALDH3A2量被编码在其基因中。

他们的研究结果表明,“自然界经常使用优雅简单的反应来实现重大变化,”奥塔哥大学(University of Otago)的化学家基思·戈登(Keith Gordon)说,他没有参与这项研究。科学的伊丽莎白·彭尼西。

研究人员现在对鹦鹉羽毛的化学和遗传基础有了更好的了解。但许多问题仍未得到解答。例如,为什么鹦鹉会产生鹦鹉黄素,而不是像其他鸟类那样从食物中获取类胡萝卜素?他们为什么要发展这种能力?

“这些分子在某种程度上比类胡萝卜素更好吗?”Corbo 告诉科学新闻.

展望未来,科学家们可能还能够利用他们新发现的知识来更多地了解鹦鹉的生物学和生活方式。例如,在蓝脚鲣鸟中,脚越鲜艳,鸟儿就越健康。女性在确定他们的生殖适应性.

“人们对羽毛的色素含量可以告诉我们有关生物体的健康或压力或其生物学的其他方面的信息非常感兴趣,”普莱斯-沃尔德曼告诉 NPR。

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