لماذا روبنز بيض أزرق؟

تكشف أصباغ قشور البيض وأنماط الألوان الكثير عن مكان تداخل الطيور وأنواع التحديات التطورية التي تواجهها قبل أن تفقس

من GrrlScientist لفوربس | GrrlScientist

بيض روبن الأزرق: بيض روبن الأمريكي (Turdus migratorius). تحمي أصباغ قشر البيض باللون الأزرق والأخضر الجنين من أشعة الشمس ، التي يمكن أن تكون قابلة للتكيف طالما كانت مستويات الإضاءة منخفضة بما يكفي لعدم تسخين البيض. (الصورة من ستيف ويلسون).

عندما كنت أدرس علم الطيور ، كان هناك العديد من الأسئلة التي قد يطرحها طلابي دائمًا في مرحلة ما خلال الفصل الدراسي. أحدها لماذا بيض روبن أزرق؟

حتى تشارلز داروين تساءل عن الأسباب التطورية بأن قشر البيض الطيور يتراوح لونه من الأبيض إلى الأزرق الداكن المخضر. نظرًا لأن هذا سؤال بسيط وواضح يجب التفكير فيه ، فأنت تعتقد أن شخصًا ما كان يمكنه معرفة السبب منذ فترة طويلة. وبالفعل ، هناك عدد من الفرضيات التي تفسر تصبغ قشر البيض - أكثرها قبولًا هي التمويه أو الحماية من أشعة الشمس.

إن التمويه الذي توفره قشر البيض الباهتة الممزوجة ، بالطبع ، هو أهم عامل يحرك تطور ألوان وأنماط قشر البيض ، خاصة بالنسبة للطيور التي تعشش الأرض أو على مقربة منها.

لكن التمويه لا يفسر سبب امتلاك بيض الطيور الأخرى ألوانًا ساطعة وساطعة ، مثل الأزرق غير المرقق أو الأزرق الكثيف والبلوز المخضر - حيث أن هذه الألوان يمكن أن تجعل من السهل اكتشاف البيض ، خاصة عندما تكون في عش الكأس المفتوح. وبالتالي ، يجب أن تنتج ألوان قشر البيض الساطعة والساطعة بالضرورة عن أنواع مختلفة من الضغوط التطورية عن التمويه من الحيوانات المفترسة الجائعة. الفرضية الأخرى المقبولة على نطاق واسع هي أن البيض البسيط غير المنقوط قد يكون أفضل حل وسط للبقاء على قيد الحياة للشمس.

لتوضيح التفاعلات بين أصباغ قشر البيض وأشعة الشمس ، تعاون ديفيد لاهتي ، أستاذ مساعد في علم الأحياء بجامعة سيتي في نيويورك ، ودان أرديا ، أستاذ مشارك في علم الأحياء بكلية فرانكلين ومارشال ، لإلقاء نظرة فاحصة.

وركزت أسئلتهم الرئيسية على تحديد ما إذا كان تصبغ قشر البيض يمكن أن يساعد في الحفاظ على توازن بين اثنين من آثار معارضة ، وربما ضارة ، من أشعة الشمس: انتقال الضوء (بما في ذلك الأشعة فوق البنفسجية) من خلال قشر البيض الأبيض أو لون فاتح وارتفاع درجة الحرارة السريع للبيض مع أغمق (الأزرق المخضر) قذائف.

نظرًا لأن قرية ويفر بيرد ، بلوسيس كوكولاتوس ، تنتج بيضًا بمجموعة من الألوان الصلبة ، من الأبيض إلى الأزرق المخضر المتوسط ​​، فقد كان من الممكن إجراء مقارنات كمية مباشرة لمجموعة متنوعة من ألوان قشر البيض التي تنتجها هذه الأنواع في بيئة ضوئية محكومة.

اختبر الباحثون أربعة مكونات لفرضية ضوء الشمس:

  1. الأشعة فوق البنفسجية الضارة (UV) يمكن أن تنتقل من خلال قشر البيض
  2. يمكن للأشعة تحت الحمراء (IR) في كثافة الطبيعية تسخين داخل البيض
  3. تلوين البيض الأكثر كثافة يقلل من نفاذية الضوء ("الصباغ كباراسول")
  4. يؤدي تلوين البيض الأكثر كثافة إلى زيادة امتصاص الضوء بواسطة قشر البيض وتسخين الجزء الداخلي للبيض ("تأثير السيارة الداكنة")

قام الباحثون بقياس المصائر الثلاثة لحادثة الضوء المرئي على بيضة الطائر ، وقارنوا هذه الأقدار الخاصة بالبيض الأبيض بالبيضة الزرقاء المخضرة ، ووجدوا أن لون قشر البيض أثر على الانعكاس (R ؛ العمود الأيسر) ، الامتصاصية (A ؛ العمود الأوسط) ، ونفاذية (T ؛ العمود الأيمن) من أشعة الشمس (الشكل 4):

الشكل 4: ثلاثة مصائر من حادثة الضوء المرئي على قشر قشر الطيور ، مما يوضح تأثير لون قشر البيض. (دوى: 10.1086 / 685780)

كشفت تجارب إضافية أنه ، كما تنبأ الباحثون ، فإن قشر البيض الداكن (الأزرق المخضر) قام بعمل أفضل في حماية داخل البيضة (حيث يتطور هذا الجنين الثمين) من الضوء ، بما في ذلك الإشعاع الخطير الذي يتسبب في إتلاف الحمض النووي والأشعة فوق البنفسجية. ولكن في الوقت نفسه ، سمحت الأصباغ الداكنة أيضًا للبيض بامتصاص مزيد من الضوء ، وبالتالي تسببت في تسخينها بسرعة أكبر - ويمكن للإفراط في التسخين أن يسرع من تطور الجنين ، مما يؤدي إلى مجموعة من المشاكل الأخرى.

لذلك في الأساس ، في البيئات ذات مستويات الإضاءة المعتدلة ، مثل الغابة التي تعشش فيها الروبانات الأمريكية عادة ، ستتطور بيض الطيور نحو الظلام لحماية الجنين من الشمس ، في حين أن الأعشاش في البيئات الأكثر إشراقًا ، مثل الحدائق المفتوحة وشبه القاحلة والقاحلة المناطق ، ومخاطر الإفراط في التدفئة السريعة تفضل قشر البيض الملونة أو أخف وزنا.

هذه النتائج مفيدة للتنبؤ بأنواع البيئات التي تتواجد فيها الطيور ، ولكنها يمكن أن تفسر أيضًا سبب قيام بعض أنواع الطيور ، مثل قرية ويفر بيرد ، بإنتاج بيض مع مجموعة متنوعة من الألوان ، من الأبيض إلى الأزرق الداكن المخضر.

مصدر:

ديفيد سي لاهتي ودانييل آر أرديا (2016). تسليط الضوء على لون بيضة الطيور: الصباغ كالمظلة وتأثير السيارة الداكنة ، عالم الطبيعة الأمريكي ، 187 (5): 547-563 | دوى: 10.1086 / 685780

نُشر في الأصل في Forbes في 25 يوليو 2016.