Близькість до екватора підвищила різноманітність забарвлення горобиноподібних птахів

Горобиноподібні птахи з найрізноманітнішим забарвленням мешкають у тропіках, а в міру руху до полюсів їх оперення стає все менш яскравим. До такого висновку дійшли орнітологи, проаналізувавши понад 24000 музейних примірників, що належать до 4527 видів. Як зазначається в статті для журналу, натуралісти вперше помітили цю закономірність ще в XIX столітті, але підтвердити її вдалося тільки зараз. Найімовірніше, яскраве забарвлення тропічних птахів пов'язане з поєднанням кліматичних та екологічних умов у місцях їхнього проживання.

Ще в XIX столітті натуралісти почали помічати, що тропічні тварини, як правило, пофарбовані більш яскраво і різноманітно, ніж ті, що живуть в помірному кліматі. Відтоді було висловлено чимало гіпотез, які пояснюють цю закономірність. При цьому деякі фахівці висловлювали сумніви, що забарвлення тварин дійсно безпосередньо залежить від широти, на якій вони живуть. Перевірити, яка з цих точок зору вірна, стало можливим тільки зараз, коли у вчених з'явився доступ до точної інформації про забарвлення і поширення різних біологічних видів.

Команда орнітологів під керівництвом Крістофера Куні (Christopher R. Cooney) з Шеффілдського університету вирішила з'ясувати, як географічна широта впливає на забарвлення птахів з загону горобиноподібних (Passeriformes). Ця група включає близько 60 відсотків усіх сучасних видів пернатих. Дослідники зібрали близько 140000 фотографій музейних екземплярів, що представляють 4527 видів горобиноподібних птахів. В аналіз увійшли знімки самців і самок, а також зображення, зроблені при видимому і ультрафіолетовому світлі і з трьох різних ракурсів: вигляд зверху, вигляд знизу і вид збоку.

Для кожного з більш ніж 24000 музейних примірників Куні з колегами визначили відображальну здатність оперення в 1500 точках. Загалом це дало понад тридцять шести мільйонів вимірювань. На їх основі автори побудували тривимірний градієнт всіх кольорів і відтінків, в які були пофарбовані вивчені екземпляри. Щоб визначити ступінь різнобарвності кожного виду, дослідники оцінили, скільки з можливих кольорів і відтінків присутні в його оперенні.

Порівнявши дані про фарбування різних видів горобйноподібних птахів з їх ареалами, Куні і його співавтори прийшли до висновку, що вона дійсно залежить від географічної широти. Найрізнокольорові пернаті мешкають у тропіках, а в міру руху до полюсів їх забарвлення стає все менш різноманітним. Цей висновок виявився правильним не тільки для самців, але і для самок (p < 0,001 в обох випадках).

Дослідники припускали, що виявлена ними закономірність пов'язана з тим, що в тропіках живе більше видів птахів, у тому числі і різнокольорових. Однак додатковий аналіз показав, що це не так. Автори виділили двадцять п'ять відсотків найбільш різнокольорових видів і з'ясували, що більшість з них населяють тропічні регіони.

У спробі зрозуміти, чому тропічні птахи яскравіші за ті, що живуть в помірному кліматі, Куні з колегами спробували виявити додаткові фактори, що впливають на забарвлення пернатих. Виявилося, що види зі статевим диморфізмом, як правило, мають більш різнокольорове оперення. Крім того, дрібні птахи зазвичай яскравіші за великі. Можливо, великим видам важко виробляти достатню кількість каротиноїдних пігментів - або дрібні види потребують більш яскравого забарвлення, щоб підвищити ефективність візуальної комунікації.

Втім, ні статевий диморфізм, ні розмір тіла не можуть пояснити, чому птахи в тропіках більш барвисті. Більш важливими дослідники вважають кліматичні та екологічні фактори. Наприклад, рівень різнобарвності оперення самців і самок виявився пов'язаний з кількістю опадів і рівнем первинної продукції. Швидше за все, справа в тому, що у вологих і продуктивних екосистемах на забарвлення птахів не діють багато обмежень, які характерні для пустель і північних регіонів. Також більш яскравими виявилися види з лісових біотопів, що вживають в їжу велику кількість плодів і нектару - джерел каротиноїдів.

У регіонах, де мешкає багато різних видів горобиноподібних птахів, в середньому зустрічається більше яскравофарбованих пернатих. Мабуть, птахам було б важко впізнати сородичів, не володій вони різнокольоровим оперенням. І, нарешті, самки перелітних видів горобйноподібних виявилися менш різнобарвними, ніж самки осілих видів. Це узгоджується з результатами попереднього дослідження, згідно з якими мігруючі птахи світліші від осілих.

Куні та його колегам вперше вдалося підтвердити закономірність, існування якої передбачалося більше двох століть. Тим не менш, повний набір факторів, завдяки яким вона сформувалася, поки залишається невідомим.

Незважаючи на те, що багато тропічних птахів дуже яскраво пофарбовані, деяким з них вдається довго ховатися від орнітологів. Наприклад, сонячні танагри () вперше попалися на очі вченим у 2000 році, а науковий опис отримали лише в 2021 році.