Птица с пурпурными эполетами

Герой сегодняшней картинки дня — самец белобровой плюмажной котинги (Iodopleura isabellae) из дождевых лесов Амазонии. Русскоязычное его название кажется мне не очень удачным. Во-первых, белая у него только задняя часть брови. Хотя по-английски он также называется white-browed. Вероятно, название отражает то, что у его ближайших родственников, двух видов того же рода — желтогорлой плюмажной котинги (Iodopleura pipra) и черноголовой плюмажной котинги (Iodopleura fusca), — нет даже такой брови. Во-вторых, по современной систематике все эти три вида относятся уже не к семейству котинговых, а к семейству титировых (оба из отряда воробьинообразные).

Слева — желтогорлая плюмажная котинга (Iodopleura pipra). Фото с сайта ru.wikipedia.org. Справа — черноголовая плюмажная котинга (Iodopleura fusca). Фото © Maria Antonio Dario с сайта flickr.com

Название «белолицый эполетник», которое приведено в базе данных Avibase, на мой взгляд, отражает его особенности куда лучше. И «лицо» белое, и «эполеты» на плечах присутствуют. Про эполеты-то у нас сегодня и пойдет речь. Большую часть времени эта птица внешне ничем особо не привлекательна. Маленькая (около 12 см), с коротким хвостом и относительно длинными крыльями, на черно-коричневом фоне есть несколько белых пятен. Так выглядят и самцы, и самки, только самки слегка крупнее.

Белобровая котинга без «эполетов». Фото с сайта flickr.com, Амазония, 10 июня 2015 года

Удивительная вещь происходит с самцом, когда он возбужден. Откуда ни возьмись по бокам тела у него возникают пучки ярко-фиолетовых, а точнее пурпурных, перьев. Как выясняется, до этого они были спрятаны под темными кроющими перьями груди. По свидетельствам очевидцев, эти пучки могут достигать такой длины, что смыкаются у птицы за затылком, образуя эффектный воротник. Особенно впечатляюще смотрится этот воротник на солнце. Видимо, потому самец и исполняет этот трюк, сидя на верхушке дерева, чтобы не быть затененным листвой и не уменьшить эффект зрелища.

Зачем он это делает? Цели здесь, по-видимому, те же, что у пения. Это демонстрация занятости территории, агрессия по отношение к конкурентам, привлечение самки. А вот делают ли что-то подобное самки? Ведь у них тоже есть похожие «эполеты», но они несколько короче, чем у самцов, и не пурпурного цвета, а белого. Вполне возможно, что здесь запечатлен как раз такой момент:

Самка белобровой плюмажной котинги. Фото с сайта flickr.com, Бразилия, 16 июля 2013 года

Самка распушила свой белый «эполет». Но вот какая ситуация спровоцировала такую ее демонстрацию, мы, к сожалению, уже не узнаем. Дело в том, что плюмажных котинг очень сложно изучать. Несмотря на то что, в отличие от желтогорлой котинги, белобровая и черноголовая не являются угрожаемыми видами, их трудно увидеть. Они обитают высоко, под самым пологом леса, и наблюдать их можно в основном только со специальных вышек. Свои гнезда они строят тоже высоко — на высоте 30–35 метров. Найти гнездо плюмажной котинги — большая удача. Кроме того что они неудачно расположены, они еще и маленькие, 3–4 см в диаметре, и выглядят как небольшой нарост на дереве. Делают их птицы из необычного материала — из паучьей паутины, нити которой склеивают собственными экскрементами, клейкими ягодами омелы из семейства лорантовых и, возможно, слюной.

Если полевые исследования затруднительны, то, может быть, у этих птиц есть что-то, что можно изучать в лаборатории? Да! Как раз цвет эполетов. Он пурпурный. Этот цвет относится к неспектральным, то есть получается путем смешивания синего и красного цветов. Напомним, что цвета в пере у птиц могут получаться либо благодаря пигментам, поглощающим какую-то часть спектра, либо благодаря дифракции и интерференции при отражении от белковых структур внутри пера (структурная окраска), либо смешением этих двух способов (см. картинку дня Красочные турако).

Как может получиться пурпурный цвет? Во-первых, в пере могут быть пигменты, отражающие и синюю, и красную части спектра. Но, как выяснили ученые, в «эполетах» содержится только каротиноид кантаксантин (canthaxanthin), максимум спектра поглощения которого приходится на голубую область и который, следовательно, должен отражать только красный цвет. Так оно и происходит у птиц с тем же пигментом в перьях, таких как красный ибис (Eudocimus ruber) и алая пиранга (Piranga rubra).

Птицы с кантаксантином в перьях. (а) красный ибис, (b) алая пиранга; (c) белобровая плюмажная котинга. Фото из статьи M.M. Mendes-Pinto et al., 2012. Variation in carotenoid–protein interaction in bird feathers produces novel plumage coloration

Значит, в дополнение должен быть другой источник синего цвета. Синий часто достигается структурной окраской. Для того чтобы он получился, в пере должны быть особые интерферирующие или рассеивающие свет наноструктуры, расположенные в форме рядов или решетки (см. статью Структурный цвет в живой природе). Но их там нет! А что же тогда?

У ибиса и пиранги максимум спектра поглощения приходится на 495 нм, то есть на голубую часть спектра. У котинги же максимум поглощения сдвинут в более длинноволновую область, на 570 нм, что совпадает с желтой частью спектра. Соответственно, максимум отражения тоже сдвинут. Если у ибиса и пиранги их два — в ультрафиолетовой (слева на рисунке a ниже), недоступной человеку, области и в красной (справа на рисунке a), — то у котинги левый пик сдвигается вправо. Максимум приходится на 426 нм, что соответствует видимому человеком синему цвету. Правый пик, хоть и тоже сдвигается вправо, в инфракрасную зону, но всё же охватывает и видимую красную часть спектра (в районе 700 нм). Итак, в результате сдвига в длинноволновую область пигмент в эполетах белобровой плюмажной котинги отражает синий и красный цвета одновременно. Вместе они дают пурпурный.

Спектр отражения (а) и поглощения (b) перьев красного ибиса (E. ruber), алой пиранги (P. rubra) и белобровой плюмажной котинги (I. isabellae). Рисунок из статьи M. M. Mendes-Pinto et al., 2012. Variation in carotenoid–protein interaction in bird feathers produces novel plumage coloration

Из-за чего же происходит это сдвиг? Всё дело во взаимодействии пигментов с белками пера, вероятнее всего с кератином. Известно, что связь каротиноидов с белками выражается в изменении их конформации, что приводит к сдвигу максимума отражения в более длинноволновую область. Многие знают об этом эффекте на примере варки раков. В их панцирях находится красный каротиноид астаксантин. Но в норме рак не красный, а синеватый, так как пигмент связан белками панциря. После разрушения этой связи во время варки панцирь приобретает свой «настоящий» цвет. Благодаря своим связям с белками один и тот же каротиноид может выглядеть по-разному даже на одной и той же особи. Например, у черноголового щегла (Carduelis carduelis) желтые и красные перья получаются именно благодаря такому эффекту. Так и цвет кантаксантина зависит от конформации кератин-связывающего участка.

Черноголовый щегол. Фото Юлии Михневич, Москва, 10 мая 2015 года

Фото © Jim Scarff с сайта flickr.com, Эквадор, 8 октября 2015 год.

Мария Монахова