amadina Gouldovej - gouldianfinches.eu

Pigmenty

Sfarbenie peria môže byť buď štrukturálne, založené na interferencii a lome svetla cez mikroštruktúry keratínových vrstiev pier, alebo spôsobené pigmentami. Pigmentové sfarbenie delíme na:

Melanínové - pigmenty sú zodpovedné za čiernu, sivú, hnedú, červenohnedú a bledožltú farbu.

Karotenoidové - pigmenty zodpovedné za sýto červenú, oranžovú, žltú farbu.

Porfyrinové - pigmenty zodpovedné za zelenú, hnedú, ... farbu

Každé z týchto typov sfarbenia vytvára určité farby. Výnimku tvorí sfarbenie u papagájov, ktoré je výsledkom štyroch lipochromov – psittacofulviny a nie je teda spôsobené karotenoidmi ako u drobných spevavcov.

Keďže sme chovatelia drobotiny, tak nás budú zaujímať najmä melaníny a karotenoidy.

Charakteristika

Melaníny

Vtáky si ich môžu syntetizovať z aromatických aminokyselín fenylalanínu a tyrozínu. Ich expresia (viditeľnosť v perí) je daná predovšetkým geneticky, je málo ovplyvnená prostredím a potravou.

Tvorba melanínu: 

V koži vtákov sú umiestnené bunky, ktoré sú zodpovedné za tvorbu eumelanínu alebo phaeomelanínu. Takéto bunky sa nazývajú melanocyty alebo pigmentové bunky. V týchto bunkách, presnejšie vendoplazmatických retikulách, sa vytvárajú pigmentové granule (melanozómy). Sú to bezfarebné, takmer neviditeľné zrnká. Takéto bezfarebné zrná sa skladajú z najmenej štyroch odlišných proteínov. Po ich vytvorení dôjde ku chemickej reakcii stimulovanej niektorým z enzýmov. Počas tejto chemickej reakcie môže dôjsť k dvom možnostiam:

je vytvorený eumelanín – ak je počas transformácie (sfarbenie zrna) do dapaquionu pridaný enzým tyrozináza, dôjde k naštartovaniu chemickej reakcie, ktorá tieto zrnká zafarbí načierno (pigmentová syntéza).

je vytvorený phaeomelanín – ak je počas transformácie (sfarbenie zrna) do dapaquionu pridaný enzým cysteín (tento signál prichádza zvonku melanocyty, najmä z vačku pera), vtedy dôjde k vytvoreniu phaeomelanínu namiesto produkcie eumelanínu. (U papagájov nemôže dôjsť k tvorbe pheomelanínu, pretože tie nie sú schopné produkovať phaeomelanín).

Phaeomelaníny sú zrná zafarbené na červenohnedo alebo žlto. Zrnká feomelanínu sú sféroidné alebo ovoidné (guľovité alebo vajcovité), sú menšie ako zrnká eumelanínu. Za ich prítomnosti sa môže vytvárať farba od červenohnedej po bledožltú. Phaeomelaníny sa od eumelanínov líšia v rozpustnosti, spektrálne a chemicky. Na rozdiel od eumelanínov, phaeomelaníny sú rozpustné v zásadách a môžu byť extrahované studeným 0.25% NaOH roztokom.

Ak všetko prebehne hladko a dôjde k vytvoreniu zafarbených zŕn melanínu, sú melanínové zrnká pomocou enzýmu, ktorý nazýva memyozín, uložené dlhými dopravovanými kanálikmi - dendritami do peria.

U vtákov sa enzým tyrozináza skladá z viac ako 500 rôznych aminokyselín. Každá aminokyselina má tri rozdielne bázy. Jednoduchým výpočtom tak dospejeme k záveru, že za kompletný proces zodpovedajú stovky rôznych báz. To však znamená, že počas duplikovania DNA pri rozdeľovaní buniek môžu nastať najrôznejšie chyby (mutácie). Ak sa čokoľvek stane s jedinou bázou enzýmu tyrozinázy znamená to, že funkcia enzýmu tým bude nejakým spôsobom zmenená a bude ovplyvnená aj kvalita vytvoreného eumelanínu. Takáto zmena kvality je potom viditeľná vo výslednej farbe vytvoreného eumelanínu. Problém môže nastať aj s transportným enzýmom myozínom, ktorý môže prerušiť – narušiť ukladanie  eumelanínu do peria. Obdobná situácia je aj u pheomelanínu.

Oba tieto pigmenty sa nachádzajú v perí u amadín Gouldovej. A to oba v celom operení tela. Čierny eumelanín je zodpovedný za tvorbu modrej štrukturálnej farby (v texte nižšie), a tým je teda zodpovedný aj za zelené sfarbenie. Jeho absencia alebo nevyfarbenie zŕn majú za následok nevytvorenie modrej štrukturálnej farby, a tak prichádza k zmene farby operania. Najviac sa ho nachádza v čiernom zafarbení hlavy.

Obdobne ako eumelanín je na tom i pheomelanín. Najviac sa ho nachádza v perí na prsiach, kde spôsobuje vytváranie modro-fialového zafarbenia. Je teda zodpovedný za tvorbu štrukturálnej farby podobne ako eumelanín. Prítomný je však aj v ostatnom operení tela. Ilustrujem to na fotkách hlavy žltohlavých vtákov, kde je jasne vidieť, že zelený fialovoprsý a zelený bieloprsý vták majú odlišné sfarbenie peria hlavy. To znamená, že jeho neprítomnosť ovplyvňuje celkovú intenzitu sfarbenia. Bieloprsé vtáky majú jasnejšie farby.

Oba pigmenty sa nachádzajú najmä v komôrkovej vrstve pera, v menšom množstve tiež v cortexe vetvičiek a lúčov. Ako je na fotkách jasne vidieť, hnedý pheomelanín sa nenachádza len v prsiach, ale i v ostatnom operení vtákov. Perie fialovoprsých vtákov z hlavy je v strede pera jasne pigmentované pheomelanínom, kdežto u bieloprsých vtákov (strata pheomelanínu) sfarbenie pier túto pigmentáciu prakticky nevykazuje.

Karotenoidy

Vtáky, najmä drobné spevavce si ich nedokážu syntetizovať (takže ich expresia - prejav vo fenotype - je závislá výhradne od ich príjmu z potravy). Karotenoidy sú uhľohydráty, ktoré sú ľahko rozpustné v tukoch a organických rozpúšťadlách. Vtáky nedokážu v tele syntetizovať karotenoidné pigmenty, a preto musia získať tieto pigmenty stravou priamo alebo nepriamo z rastlín. Cez tráviace ústrojenstvo sa potom dostávajú do krvného riečišťa a odtiaľ sú priamo ukladané do operenia. V tele vtákov je transformácia karotenoidov prijímaných v potrave vykonávaná pomocou enzýmov, ktoré sú ovplyvnené dedičnými faktormi. Intenzita farby je určená typom a množstvom uložených karotenoidov. Avšak vtáky môžu do značnej miery modifikovať pigmenty prijaté z potravy. Karotenoidy v perí sú teda uloženými farbivami, ktoré sú získané z potravy. Sú to:

žlté až oranžové Xantofily: z oxantofylov je najviac zastúpený luteín a jeho deriváty, z eaxantin, kapsantin, kapsorubin, kryptoxantin a flavoxantin. Často usadené nezmenené v perí na produkciu od oranžovožltých po oranžové farby.

  červené 4 – oxo - karotenoidy - canthaxanthin, adonirubin sú produkované enzymatickým prídavkom jedného alebo dvoch oxo (=O) funkcií v uhlíku 4 z karotenoidných kruhových ukončení predlžujúc centrálny reťazec v dvojitých zväzkoch z potravových karotenoidov a posúvajúc farbu k červenému odtieňu.

Karotenoidy sú u amadín Gouldovej zastúpené naozaj výrazne. Tak napríklad žltý luteín s prímesou melanínov (preto vtáky nie sú žltohlavé, ale skôr oranžovohlavé) je spoluzodpovedný za žlté sfarbenie hlavy. Luteín sa nachádza aj v zelenom operení vtákov, ktoré vytvára spolu s modrou štrukturálnou farbou. Je teda prítomný v perí prakticky na celom tele.

Intenzívne červený canthaxanthin je zodpovedný za červené sfarbenie hlavy. Oba tieto pigmenty sa nachádzajú najmä v cortexe (vetvičkách a lúčoch) pera a tvoria alebo ovplyvňujú jeho vrchné sfarbenie.

Dôkazom prítomnosti týchto pigmentov v perí u amadín Gouldovej je i kladná odozva  pri ich ukladaní do peria pri umelom prifarbovaní - podobne ako u farebných kanárikov, i keď sa zdá, že s menšou intenzitou.

Psittacín (psittacofulvins)

Vyskytuje sa u papagájov miesto karotenoidov. Podobne ako karotenoidy je psittacofulvin alebo psittacín rozpustný v tukoch. Je "biochromatický"; jeho farba je spôsobená mikroskopickým prírodným pigmentom, ktorý vytvára farbu chemicky. Ich chemické zloženie im umožňuje absorbovať (pohlcovať) niektoré farby a iné odrážať. Výsledná viditeľná farba je potom kombináciou viditeľných svetelných vĺn, ktoré sú cez alebo pigmentom odrazené. U niektorých druhov papagájov sa ukázalo, že v krvi sa nachádzajú určité karotenoidy, nie však psittacín. Inými slovami, papagáje sú schopné prijímať karotenoidy z potravy, ale neukladajú ich do operenia. Namiesto toho produkujú psittacofulvin.