Egyetlen génnek és enzimnek köszönhetően színpompásak a papagájok

A papagájokon látható vörös, narancs és sárga árnyalatokat a pszittacin (más néven pszittakofulvin) pigment hozza létre, azonban ez a pigment nemcsak széppé teszi e madarakat, hanem a tollaik baktérium elleni védelmét is ellátja. E pigmentnek emellett a zöld tollak létrejöttében is szerep jut, ahhoz a sárga változat az egyik alapelem, amelyet a toll nanoszerkezetéből adódó szín egészít ki. A kékek teljesen a nanoszerkezetnek köszönhetők, a barna, fekete és szürke színek pedig a melaninnak.

Egy újonnan, a Science hasábjain közzétett kutatásban azt vizsgálták meg, miféle molekuláris háttere lehet annak, hogy milyen színű lesz egy papagáj tolla. A színek az alkalmazkodásban és a társas viszonyokban, kommunikációban is rendkívül fontosak, a papagájok pedig e téren is igen sokszínűek.

A pszittacin létrejöttének hátteréről azonban mindezek ellenére elég kevés adat volt eddig. Egy portugál vezetésű nagy, nemzetközi kutatócsoport járt utána az eddigieknél alaposabban e mechanizmusoknak.

A kutatók két különböző papagájfaj esetében végeztek összehasonlító elemzéseket. A sárga és vörös tollakkal egyaránt rendelkező fehérfarcsíkú lóri, valamint a vörös és zöld tollú rózsásarcú törpepapagáj voltak az alanyok.

E madarak gyakran még fajon belül is változékony színeket viselnek. A tollaik színeit standard módszerrel besorolták egy skálán, ezen felül sejtszintű genetikai, biokémiai, molekuláris analízist is végeztek.

Ennek segítségével kiderült, hogy a pigmentek termelését milyen gén irányítja, és miként. Feltárták, hogy egy aldehid-dehidrogenáz enzimért (ALDH3A2) felelős gén kifejeződése, vagyis az, hogy mennyire aktív az adott gén, az egyetlen befolyásoló tényező. Ez dönti el, hogy a pszittacin sárga, narancs vagy piros pigmentté növekedik-e a papagájok fejlődőben lévő tollaiban.

Ez azt jelenti, hogy egyetlen enzimen keresztül képes a papagáj szervezete többféle szín létrejöttét irányítani.

Emiatt válhattak a papagájok az evolúciójuk során olyannyira változatos színvilágú madarakká.

A pigmentben lévő aldehid és karboxilsav aránya határozta meg, hogy sárgává vagy vörössé válik-e a pigment: az ALDH3A2 enzim hatására a vörös színért felelős aldehid oxidálódik, így jön létre a sárgát adó karboxilsav. Ha a sárgához a toll szerkezetéből adódó kék szín is hozzáadódik, akkor zölddé válik a toll, ha viszont a piroshoz adódik, akkor lilássá. Ezeket tovább lehet kombinálni a fekete melanin pigmenttel is.