Valter, Irma2020. július 16., csütörtök
Tudomány

Mitől csillog a kazuár?

National Geographic Magyarország

A kazuár egy nagy termetű, dinoszaurusz-lábú, kék fején csontdíszt viselő madár, meglehetősen ijesztő külsővel, és igencsak csillogó tollazattal. E tollazat vizsgálatából született egy érdekes, új felfedezés, amely 52 millió évre is visszanyúlik.

Forrás: Wikipedia

A strucc rokonságába tartozó, Ausztrália és Új-Guinea területén honos kazuárt a világ legveszélyesebb madarának tartják, képes súlyos sérülést okozni hatalmas, vaskos lábával és erős, pengeéles karmaival, azonban nem e tulajdonsága volt a kérdéses a Field Museum és a Texasi Egyetem kutatóinak vizsgálata során.
A madarak valamikor 80-100 millió éve kettévált fejlődési útvonalainak egyikén a strucc, a kivi, a kazuár, az emu és rokonságuk (futómadár-szabásúak, Paleognathae) őse járt, a másikon pedig a többi ma élő madár (újmadárszabásúak, Neognathae) őse. A két ág nemcsak röpképességében tér el, hanem abban is, hogy míg az énekesmadarak és társaik képesek tollazatukban színjátszó ragyogó árnyalatokat produkálni a toll nanoszerkezetének köszönhetően, addig a kazuár rokonságában erre semmilyen példát nem találtak. Az irizáló szerkezeti színekre viszont már a dinoszauruszokkal együtt élő madaraknál is volt példa (kiválóan fennmaradt toll mikroszkópos vizsgálatából tudható).

„A röpképtelen futómadarakat azonban sokszor félresöpörték az ilyen tollazat-vizsgálatokban, de ha ismerni szeretnénk a madarak két ágának közös ősét, akkor mindkét fejlődési ágat meg kell vizsgálnunk” – mondta Chad Eliason, a Field Museum munkatársa, a Science Advances folyóiratban megjelent tanulmány vezető szerzője. Bár úgy hisszük, hogy mindent értünk az állatok színeinek kialakulásáról, azért maradtak még kérdések. Például az, hogy mitől oly csillogó a kazuár fekete tolla? Chad Eliason és texasi kollégája, Julia Clarke véletlenül rábukkantak a válaszra, egy, a futómadarak evolúciójának részleteit feltáró nagyszabású kutatás során.

Az egyes madaraknál a tolluk más és más részeinek szerkezetében alakul ki a színt, csillogást.  Az ábra bal szélén a sematikus rajzokon fekete jelöli a szerkezeti színt hordozó tollrészletet.
Forrás: Science Advances

 

A madártollak szerkezeti színeit, vagyis a ragyogó, sokszor színjátszó, vagy fémes fényű árnyalatokat az okozza, hogy a tollakban lévő melanoszómáknak hívott színtestecskék speciális elrendeződést mutatnak, maga a szerkezet az, amely a fény interferenciája és visszaverődése révén felel a színért. Erre azonban nem volt semmi futómadár-szabásúban példa, bár a szerkezeti színek nem idegenek tőlük sem: a kazuár nyakának kékségét, vagy a tinamu tojásainak fémes árnyalatát is szerkezeti szín adja.

A madártollak felépítése hasonlítható egy fáéhoz: középen a tollszár jelenti a toll gerincét, a hasonlatban a fa törzsét, amelyből kétoldalt a tollágak a fa ágainak megfeleltethető részek, majd ezeken a sugarak a faágakon növekvő gallyak.
Az újmadárszabásúaknál a szerkezeti színeket a tollak ágai, sugarai adják, azonban a futómadár-szabásúaknál e helyeken nincs szerkezeti színt előállító rendezettség. A kazuár esetében mikroszkópos vizsgálattal sikerült feltárni azt, hogy a tollszár (a toll középső tengelyét, gerincét adó szerkezeti eleme) rendelkezik olyan nanoszerkezettel, amely viszont már szerkezeti színként funkcionál. Azzal, hogy a kazuár tolla laza szerkezetű a ritkásan álló sugaraknak köszönhetően, láthatóvá válnak az egyedi tollak szárai, s ezek így átfogó csillogó jelleget adnak az egész madárnak.

A madártoll-kövületet óvatosan szétbontva, elektronmikroszkóppal vizsgálva kiderítették annak egykori színét is, a kép jobb felén látható felvételeken a melanoszómák egyedi alakja és elrendeződése alapján.
Forrás: Science Advances

 

Miután felfedezték ezt a különleges helyen kialakult szerkezeti színt, a kutatók egy 52 millió éve élt madár, Calxavis grandei, a kazuár ősi rokona tollait is megvizsgálták. A kiváló megtartású tollmaradványokat elektronmikroszkóppal vizsgálva derült ki, hogy az egykori futómadárnak szintén szerkezeti színek tették szebbé a külsejét. Mivel a szerkezeti színeknél a szerkezet ősmaradványban is megőrzött fizikai tulajdonságai határozzák meg a színt, így kiderült, hogy a melanoszómák alakja és elrendeződése alapján az ősmadár kékesen irizáló tollazatot viselhetett. Ráadásul az ősi futómadár tollának a sugarain voltak jelen a színt adó szerkezetek, és így ez lett az első olyan példa a futómadár-szabásúak közt, amelynek az újmadár-szabásúakéval egyező típusú szerkezeti színei voltak. A kazuárt is beleszámítva, a mostani kutatás rögtön két esetet is talált a futómadár-szabásúak körében a toll szerkezeti színeire.

„Mivel a kazuár nem repül, ezért a tollazata elvesztette a repüléshez szükséges merev formáját, így a szerkezeti szín sem tudott a szokványos helyen kialakulni, az újszerű tollalakkal pedig újszerű helyre került a megfelelő nanoszerkezet is” – magyarázta Eliason.

A színeken túl a kutatás eredménye a toll evolúciójának kettéágazó útját is mutatja, s ezzel betekintést enged abba a korba is, amikor a dinoszauruszok kihalófélben voltak, a madarak pedig terjedőben. „A futómadár-szabásúak vizsgálatára is szükség van ahhoz, hogy megértsük, mi és miért zajlott az evolúció során” – fejezte be Eliason.

Hozzászólások

Miért zöldek a növények?

Miért zöldek a növények?

A kérdés igen egyszerű, azonban sokkal összetettebb és izgalmasabb ok áll a háttérben, mint sejtenénk.

1,4 millió éves csontbaltát találtak Kelet-Afrikában

1,4 millió éves csontbaltát találtak Kelet-Afrikában

Az eszközt a Homo erectus készítette és használta egykoron.

Oroszország hamarosan vakcinagyártásba kezdhet

Oroszország hamarosan vakcinagyártásba kezdhet

Oroszország 200 millió dózis vakcinát tervez gyártatni az év végéig - jelentette be Kirill Dmitrijev, az Oroszországi Közvetlen Befektetési Alap (RFPI) vezetője a Newsweek amerikai magazinnak.

A gyenyiszovai ember génjei is befolyásolják az óceániaiak egészségét

A gyenyiszovai ember génjei is befolyásolják az óceániaiak egészségét

A szakértők olyan génvariációkat azonosítottak világszerte, melyek jelentős hatást gyakorolnak az adott populáció immunrendszerére.

Miért színes ez a kondenzcsík?

Miért színes ez a kondenzcsík?

Az összeesküvés-elméletek híveit le kell hűtenünk: egyszerű fizikai ok áll a háttérben.

National Geographic 2020. júliusi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

9 960 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket