De ce bărbații au o culoare mai strălucitoare decât femelele?

Pentru a înțelege de ce se întâmplă acest lucru, trebuie mai întâi să înțelegeți de ce păsările au nevoie de culoare în primul rând?

Au fost date multe explicații despre acest lucru, dar știința nu a epuizat încă pe deplin această problemă. Motivul dificultății este că unele păsări au penaj neobișnuit, multicolor, în timp ce altele nu. Unele sunt ca niște bannere strălucitoare, în timp ce altele sunt greu de observat.

Tot ce putem face este să încercăm să găsim câteva reguli care sunt adevărate pentru majoritatea păsărilor. Una dintre ele este că păsările cu penaj strălucitor își petrec cea mai mare parte a timpului în vârfurile copacilor, în aer sau pe apă. Păsările nedescrise trăiesc pe sau în apropierea pământului.

O altă regulă, dar cu multe excepții, este că părțile superioare ale păsărilor sunt mai întunecate decât părțile inferioare.

Aceste fapte au determinat știința să sugereze că culoarea penajului joacă un rol protector, astfel încât păsările să fie cât mai invizibile pentru inamicii lor. Aceasta se numește „vopsire de protecție”. Culoarea becașilor îi camuflează perfect în iarba mlaștinilor în care trăiesc. Colorarea cocoșilor este foarte asemănătoare cu frunzele căzute.

Dar din moment ce culorile protejează păsările, cine are mai multă nevoie - masculul sau femela? Desigur, este o femelă, deoarece ea incubează ouăle în cuib. Prin urmare, natura i-a dat o culoare mai discretă pentru a o proteja mai bine de inamici.

Un alt motiv pentru penajul strălucitor al masculilor este că ajută la atragerea unei femele în timpul sezonul de împerechere. Apoi culoarea masculilor devine cea mai strălucitoare. Chiar și păsările, după cum puteți vedea, au dragoste la prima vedere!

Multe păsări poartă culori strălucitoare. Penele colorate diferit formează cele mai fantastice modele, ale căror culori strălucesc, strălucesc sau aruncate în multe nuanțe.

Astfel de efecte optice sunt create de mai multe substanțe colorante și de structura internă (microstructura) a penei. Coloranții substanței cornoase aparțin a două grupe de compuși. Penele primesc tot felul de nuanțe de maro de melanine - pigmenți negri sau maro, iar de la galben la roșu intens - de carotenoizi. Melaninele sunt produse de organismul însuși, iar păsările obțin carotenoizi din alimente. Prin urmare, culoarea penajului depinde de nutriție. Melaninele și carotenoizii pot fi combinate în cele mai incredibile combinații. Multe dintre păsările noastre cântătoare au o colorație galben-verde până la măsliniu, obținută prin amestecarea galbenului cu maro sau negru.

Cel mai izbitor efect este creat, însă, nu de vopsele, ci de așa-numitele vopsele structurale. Lumina albă a soarelui, după cum probabil știți din fizică, este alcătuită din unde luminoase de toate culorile curcubeului. Când unele dintre aceste unde sunt absorbite sau reflectate de pe o suprafață, ochiul o percepe ca fiind colorată. Dacă nenumăratele particule minuscule ale suprafeței reflectă complet lumina, vedem o culoare albă impecabilă. În zăpadă, de exemplu, rolul mini-oglinzilor (mini-reflectoare) este jucat de cristalele de gheață. Pe pene, barbulele puternic disecate și celulele umplute cu aer ale substanței cornoase ale barbulelor și arborelui reflectă și absorb lumina. Culoarea albastră este dată de stratul poros de cheratină din interiorul ghimpilor. Dacă conțin carotenoizi, ele dezvoltă o paletă de culori de la galben-verde deschis până la violet intens. Când lumina lovește pene, acestea scânteie ca pietre albastre, verzi, roșii, violete, galbene aurii.

De îndată ce pasărea se întoarce, culoarea ei se schimbă sau luciul îi dispare. Acest joc de culori are loc pe straturi subțiri translucide de cheratina, atunci când lumina este reflectată atât de suprafața superioară, cât și de cea inferioară. Nuanțele de curcubeu de pe capul și gâtul unui drac sau din peliculele de benzină de pe bălți sunt de aceeași natură. Penajul colorat al păsărilor le ajută să se ascundă de inamici, să-și găsească rudele și să atragă persoane de sex opus.

Locuitorii pădurilor tropicale se îmbracă de obicei în haine strălucitoare. Din păcate, pentru multe specii de păsări, penajul lor colorat le-a servit prost. În Cuba, de exemplu, ara tricolor a dispărut. Indienii s-au decorat cu pene de zbor și coadă și le-au atașat de săgeți. Femelele și masculii papagalilor, petrelilor, păslănilor, vârtejilor și licanilor au același penaj. Nu la multe specii, mai ales în timpul sezonului de împerechere, diferă: ținuta masculilor este mult mai strălucitoare decât cea a prietenelor lor. Cunoscuții cintecei cu sânul roșu sunt masculi, iar cei modesti cenușii-maronii sunt femele.

Dușmanilor nu le este ușor să zărească un bitter pictat să se potrivească cu stuf și stuf: în caz de pericol, își întinde gâtul pe verticală, își ridică capul și, înghețat în această poziție, devine ca o grămadă de tulpini uscate de stuf. Dacă îl atingi, nu se va mișca. Colorarea dă forță penelor. Majoritatea păsărilor albe sau foarte deschise la culoare, cum ar fi pescărușii, au pene de zbor negre sau vârfurile lor. Această margine se uzează mult mai puțin decât zonele albe.

Pentru a înțelege de ce se întâmplă acest lucru, trebuie mai întâi să înțelegeți de ce păsările au nevoie de culoare în primul rând?

Au fost date multe explicații despre acest lucru, dar știința nu a epuizat încă pe deplin această problemă. Motivul dificultății este că unele păsări au penaj neobișnuit, multicolor, în timp ce altele nu. Unele sunt ca niște bannere strălucitoare, în timp ce altele sunt greu de observat.

Tot ce putem face este să încercăm să găsim câteva reguli care sunt adevărate pentru majoritatea păsărilor. Una dintre ele este că păsările cu penaj strălucitor își petrec cea mai mare parte a timpului în vârfurile copacilor, în aer sau pe apă. Păsările nedescrise trăiesc pe sau în apropierea pământului.

O altă regulă, dar cu multe excepții, este că părțile superioare ale păsărilor sunt mai întunecate decât părțile inferioare.

Aceste fapte au determinat știința să sugereze că culoarea penajului joacă un rol protector, astfel încât păsările să fie cât mai invizibile pentru inamicii lor. Aceasta se numește „vopsire de protecție”. Culoarea becașilor îi camuflează perfect în iarba mlaștinilor în care trăiesc. Colorarea cocoșilor este foarte asemănătoare cu frunzele căzute.

Dar din moment ce culorile protejează păsările, cine are mai multă nevoie - masculul sau femela? Desigur, este o femelă, deoarece ea incubează ouăle în cuib. Prin urmare, natura i-a dat o culoare mai discretă pentru a o proteja mai bine de inamici.

Un alt motiv pentru penajul strălucitor al masculilor este că ajută la atragerea unui partener în timpul sezonului de împerechere. Apoi culoarea masculilor devine cea mai strălucitoare. Chiar și păsările, după cum puteți vedea, au dragoste la prima vedere!

Luați, de exemplu, pentru a compara o femelă și un bărbat păun. Femela arată foarte mult ca un pui - o pasăre cenușie neprevăzută. Cu toate acestea, ce mascul bun este - cel mai strălucitor penaj strălucitor.

Păsările masculi sunt întotdeauna mai frumoase în penaj decât femelele, de ce natura a ordonat asta?

În natură, totul este gândit până la cel mai mic detaliu și nu degeaba păsările masculi au culori atât de strălucitoare. În primul rând, cu penajul lor strălucitor, masculii atrag femelele pentru împerechere, iar în al doilea rând, cu același penaj îi sperie pe alți masculi (cu alte cuvinte, proprii potențiali competitori).

De ce au femelele un penaj atât de palid?
Deoarece femelele eclozează pui din ouăle depuse. Și stând într-un cuib pe propriile ouă depuse, femela ar trebui să fie foarte invizibilă pentru posibilii prădători. Femelele, în timp ce incubează ouăle, se conectează de fapt cu ramurile copacilor și nu au penaj colorat.
Așa a gândit natura totul până la cel mai mic detaliu (până la pană). O femelă nepotrivită alege ea însăși un mascul pentru împerechere, se uită la penaj și la curajul și puterea masculului.

Materiale furnizate de pe site-ul www.otvetin.ru

    Luați, de exemplu, pentru a compara o femelă și un bărbat păun. Femela arată foarte mult ca un pui - o pasăre cenușie neprevăzută. Cu toate acestea, ce mascul bun este - cel mai strălucitor penaj strălucitor. Păsările masculi sunt întotdeauna mai frumoase în penaj decât femelele, de ce natura a ordonat asta? În natură, totul este gândit până la cel mai mic detaliu și nu degeaba păsările masculi au culori atât de strălucitoare...

La unele specii de păsări, masculii sunt mai strălucitori decât femelele, la altele, ambele sexe sunt viu colorate, iar la altele, atât masculii, cât și femelele sunt decolorate. Analiza unui set mare de date despre păsările passerine a scos în lumină motivele acestei diversități. S-a dovedit că strălucirea penajului la ambele sexe este corelată pozitiv cu dimensiunea corpului, cuibărirea la tropice și absența migrațiilor pe distanțe lungi. Poliginia (un mascul de împerechere cu multe femele) și lipsa de îngrijire a bărbaților pentru descendenți se corelează cu strălucirea masculilor, dar acești factori contribuie și mai mult la matitatea femelelor, ceea ce duce în cele din urmă la un puternic dimorfism sexual în colorare. Îngrijirea cooperantă a descendenților contribuie la dezvoltarea penajului strălucitor la femele. Rezultatele obținute arată că frumusețea femelelor la păsări este uneori rezultatul transferului pasiv către femele a unei trăsături care este utilă doar masculilor, dar în multe cazuri are și o semnificație adaptativă proprie asociată cu competiția dintre femele pentru statutul social și împerechere. parteneri.

Conform teoriei selecției sexuale, corelația dintre succesul reproductiv și numărul de parteneri sexuali este de obicei mai puternică pentru bărbați decât pentru femei (vezi link-urile la sfârșitul știrii). Prin urmare, bărbatul este „interesat” să fecundeze cât mai multe femele posibil, în timp ce femela, de regulă, are lucruri mai importante de făcut decât să urmărească maximizarea numărului de parteneri. Ca urmare, resursa reproductivă feminină este insuficientă, în timp ce resursa reproductivă masculină este în exces. Acest lucru dă naștere unei competiții intense între bărbați pentru femele. Selecția sexuală determinată de această competiție duce la dezvoltarea adaptărilor care cresc atractivitatea bărbaților față de femei și amenințărea față de concurenți. Adesea, astfel de trăsături sunt menținute prin selecție chiar dacă reduc viabilitatea (vezi principiul Handicap).

Prin urmare, nu este surprinzător faptul că la multe animale, inclusiv la păsări, masculii au o culoare mai strălucitoare decât femelele. Colorarea strălucitoare (cum ar fi cântecul) îndeplinește două funcții importante de semnalizare: informează femelele că au un partener potențial bun și bărbații că au un concurent puternic cu care este mai bine să nu se încurce.

Pe de altă parte, la multe păsări femelele sunt, de asemenea, foarte viu colorate. Motivele pentru aceasta sunt mai puțin evidente (citiți despre o situație similară cu cântecele de femei în știri, „Elements”, 25.03.2015).

Unul dintre motive posibile- transferul pasiv la femele a unei trăsături care este utilă doar masculilor. Cert este că determinarea genetică a unei trăsături dimorfice sexual este în general mai complexă decât cea a uneia monomorfe. De exemplu, pentru ca culoarea să devină mai strălucitoare la ambele sexe, poate fi suficientă o anumită mutație a uneia dintre genele care afectează culoarea. Dar pentru ca o nouă trăsătură să apară doar la bărbați, această genă trebuie să intre sub controlul unui comutator genetic (vezi elemente de reglare a Cis), controlat, de exemplu, de testosteron. Acest lucru face dificilă evoluția dimorfismului sexual. Cu alte cuvinte, selecția care acționează asupra unuia dintre sexe impune anumite restricții asupra posibilităților de evoluție ale celuilalt sex. Selecția masculilor pe baza luminozității culorii lor poate „trage” automat împreună cu ei luminozitatea penajului feminin.

Dar această dificultate, desigur, este depășită, deoarece vedem în natură atât de multe cazuri de dimorfism sexual în culoare. În plus, o ținută de femei strălucitoare poate avea propriul sens adaptativ. La urma urmei, femelele din multe specii concurează între ele pentru anumite resurse - de la hrană și teritoriu la statut social și masculi grijulii. În acest caz, le poate fi de asemenea util să-și demonstreze avantajele de neegalat rivalilor și domnilor cu ajutorul penajului strălucitor.

Pentru a ajunge la fundul uimitoarei varietati de modele de păsări, biologii din Noua Zeelandă, Australia și Germania au analizat datele despre toate cele 5.983 de specii de paseriforme (ordinul Passeriformes include 61% din diversitatea speciilor păsărilor moderne) descrise în monumentalul Manual al păsările lumii.

Autorii au dezvoltat o metodă universală pentru evaluarea cantitativă a luminozității culorii, permițând compararea speciilor care sunt diferite între ele (Fig. 2). După cum se arată în Figura 2, ceea ce a fost evaluat de fapt nu a fost luminozitatea sau atractivitatea, ci „masculinitatea” culorii, adică cât de caracteristică este o anumită schemă de culori pentru bărbați, dar nu pentru femelele passerine. Atunci când autorii au verificat apoi ce culori s-au dovedit a fi „masculin” și care sunt „feminine”, s-a dovedit că totul era în acord: primul grup includea culori strălucitoare, atrăgătoare, iar al doilea era reprezentat în principal de un modest gălbui- gama maro.

Astfel, pentru masculii si femelele din fiecare specie s-a obtinut un numar care caracterizeaza luminozitatea culorii. Pentru a afla de ce depinde luminozitatea penajului femelelor și masculilor, aceste numere au fost comparate între ele și cu parametrii stilului de viață, comportamentului, familiei și organizării sociale a păsărilor.

Unele dintre rezultatele obținute sunt prezentate în Fig. 3. Analiza statistică sofisticată, care a luat în considerare structura arborelui filogenetic și ajustată pentru înrudire, ne-a permis să reconstruim cele mai probabile relații cauză-efect (Fig. 4).

1. Există o corelație pozitivă între strălucirea colorației masculine și feminine, care nu poate fi atribuită complet acțiunii similare de selecție pe ambele sexe. Aceasta înseamnă că constrângerile genetice evolutive discutate mai sus, care duc la transferul pasiv al trăsăturilor benefice unui sex (de obicei bărbați) către celălalt (de obicei femele), joacă un rol semnificativ în evoluția colorației la passerine. Acest lucru este ilustrat de cea mai groasă săgeată neagră din Fig. 4.

2. Există o relație clară între luminozitatea culorii și dimensiunea corpului. Mai mult specii mari ambele sexe au o culoare mai strălucitoare în medie. Acest lucru poate fi explicat prin faptul că la paserini, o creștere a dimensiunii corpului reduce șansele de a fi mâncat de un prădător. Selecția de către prădători promovează dezvoltarea colorației de camuflaj, în timp ce selecția sexuală (sau, pentru a folosi un termen mai larg, socială) funcționează în direcția opusă, crescând luminozitatea penajului. La păsările mici prima tendință depășește, la păsările mari a doua tendință depășește.

3. Selecția sexuală asimetrică puternică, care acționează predominant asupra masculilor (ceea ce este tipic pentru speciile poligine fără îngrijire paternă pentru urmași și cu dimorfism ascuțit în mărime), contribuie nu numai (și nici măcar atât de mult) la creșterea luminozității ținutei masculine. , ci la o scădere a luminozității celei feminine. Ca urmare, dimorfismul sexual în culoare atinge un maxim (Fig. 3d arată că la speciile cu masculi strălucitori iar femelele plictisitoare, selecția sexuală este cea mai intensă). Este clar de ce selecția sexuală asimetrică îi face pe bărbați strălucitori. Dar de ce femelele devin decolorate? Pot fi propuse două explicații care nu se exclud reciproc. În primul rând, într-o astfel de situație, femelele, de regulă, pur și simplu nu au nevoie să fie strălucitoare. Poliginia și îngrijirea pur feminină pentru urmași fac din femele o „marfă atât de rară”, încât sarcina de a atrage partenerii de căsătorie încetează să mai existe pentru ele: chiar și cea mai monotonă și mai familiară va avea în continuare un exces de pretendenți. Competiția dintre femele pentru hrană și alte resurse la astfel de specii este, de regulă, slab exprimată. În al doilea rând, în această situație, „interesele evolutive” ale celor două sexe (adică direcția selecției care acționează asupra masculilor și femelelor) sunt atât de diferite, încât selecția trebuie să susțină formarea de comutatoare genetice care să permită trăsături care sunt benefice numai pentru bărbați. să nu se exprime în fenotipul feminin . Astfel, selecția sexuală asimetrică contribuie la ruperea conexiunii dintre colorația masculină și cea feminină, despre care a fost discutată mai sus la punctul 1.

4. La speciile care se reproduc la tropice și nu migrează pe distanțe lungi, atât masculii, cât și femelele sunt adesea viu colorați. Acest lucru se poate datora faptului că păsările tropicale (și multe alte animale tropicale) se caracterizează printr-o competiție intraspecifică mai intensă. Ca urmare, printre speciile tropicale există un procent mai mare de strategi K (vezi Teoria selecției r/K): mulți dintre ei au gheare mici, ambii părinți participă la îngrijirea urmașilor, iar relația dintre soți este lung și cordial. În condiții de concurență intensă, colorația strălucitoare poate îndeplini funcții utile de semnalizare la ambele sexe.

5. Unele păsări formează comunități în care puii sunt îngrijiți nu numai de părinții lor biologici (creștere în cooperare). În astfel de comunități, succesul reproductiv al ambelor sexe depinde în mare măsură de statutul social și de capacitatea de a-l crește și de a-l menține, inclusiv prin diverse semnale. S-a remarcat anterior că păsările femele care practică îngrijirea în cooperare pentru descendenții lor cântă uneori chiar mai activ decât masculii (vezi: Femelele cu coadă roșie cântă mai activ și mai variat decât masculii, „Elementele”, 25.03.2015). Acum putem adăuga la aceasta că, în ceea ce privește luminozitatea penajului lor, ei nu sunt înclinați să fie inferiori masculilor. Cea mai plauzibilă explicație pentru aceasta, din nou, este competiția crescută între femei pentru statutul social, atenția masculină și alte valori durabile.

Astfel, studiul a clarificat în mare măsură mecanismele evolutive din spatele diversității uimitoare a păsărilor masculi și femele. Este caracteristic că toate faptele descoperite se încadrează perfect în teoria selecției sexuale și în alte modele evolutive clasice.