Международная команда ученых проанализировала химический состав пситтакофульвинов — пигментов, отвечающих за окрас перьев попугаев. Оказалось, что в формировании желтого или красного цвета решающую роль играет химическая группа в конце цепочки пситтакофульвина. Например, если цепь завершает альдегид, то перья будут красные, а если карбоксильная группа — то желтые. Кроме того, авторы обнаружили ген, кодирующий фермент ALDH3A2. Он превращает альдегид в карбоксильную группу и тем самым меняет красный пигмент на желтый. Вероятно, похожий генетический механизм есть и у других птиц. Исследование опубликовано в журнале Science.
У большинства птиц окрас формируется благодаря пигментам — каротиноидам. Животные получают их через еду; так, фламинго приобретает характерный розовый оттенок через креветки. Некоторые птицы сами вырабатывают свои пигменты — например, попугаи. Их пигменты пситтакофульвины синтезируются в организме и позволяют создавать спектр желтых, красных и зеленых оттенков, однако до сих пор механизм, лежащий в основе этого процесса, оставался неизвестным.
Международная команда ученых решила это выяснить. Они сосредоточились на химическом составе пситтакофульвинов. Исследователи уже знали, что эти пигменты состоят из цепочек атомов углерода разной длины, и теперь они проанализировали концы цепочек. Оказалось, что цвет перьев попугая зависит от последней молекулы в цепи. Например, перья красные, если цепочка заканчивается альдегидом — химической группой, содержащей атом кислорода и водорода, присоединенный к атому углерода. Если вместо альдегида в цепи находится карбоксильная группа, состоящая из монооксида углерода и атомов кислорода и водорода, то перья имеют желтый цвет.
Изучая красную и желтую окраски попугаев, исследователи обнаружили ген, отвечающий за цвет перьев. Он кодирует фермент ALDH3A2, который превращает стандартный красный пигмент в желтый, перерабатывая альдегид в карбоксильную группу. Соответственно, чем больше ген вырабатывает фермента, тем желтее перо.
По словам авторов, процесс обретения цвета у пера довольно прост — они протестировали способность фермента менять пигмент на дрожжах. Вероятно, другие птицы могут получать желтый и красный цвета через такие же генетические механизмы, даже если у них нет пигментов попугаев.
В будущем ученые планируют продолжить исследование. Пигменты попугаев вырабатываются в клетках, участвующих в формировании перьев, но какие именно клетки и на какой стадии развития они приобретают окраску, пока неизвестно.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
