W upierzeniu nierozłączek można znaleźć dwa różne pigmenty: eumelaninę (pigment należący do grupy melanin) i psittacine, czyli psittakofulwiny.
Melaniny
Eumelanina i feomelanina nazywamy melaninami. Te melaniny są prawdopodobnie najbardziej rozpowszechnionymi pigmentami u ptaków i różnych innych gatunków zwierząt. Melaniny można znaleźć nawet u ludzi. Kolor naszych włosów i skóry zależy od ilości i rodzaju zawartej w nich melaniny. Eumelanina jest brązowym lub czarnym pigmentem, który dba o kolor włosów i skóry u większości osób (nie rudych). Ale także nasze oczy zawierają eumelaninę. Źrenice większości ludzi są czarne. Ten czarny kolor jest spowodowany przez eumelaninę za okiem (naczyniówkę). Typy rudowłose mają więcej żółto-czerwonego pigmentu feomelaniny w skórze i włosach.
Głównym zadaniem eumelaniny u ludzi jest ochrona skóry przed działaniem światła ultrafioletowego. Promienie UV powodują powstawanie dodatkowych melanocytów w skórze. Te melanocyty rozprzestrzeniają się dalej i dzielą, aby jeszcze lepiej chronić skórę. To tłumaczy między innymi nasz brązowy kolor skóry po opalaniu. Eumelanina odgrywa ważną rolę w ochronie naszej skóry. Feomelanina nie chroni nas przed promieniami UV i jako takie osoby, które mają głównie żółto-czerwoną feomelaninę (rude włosy i blada skóra) są bardziej wrażliwe na światło słoneczne niż osoby z większą ilością ciemnej eumelaniny. Eumelanina stanowi istotną ochronę dla oczu i skóry, zarówno u ludzi, jak i zwierząt, a zatem także u nierozłączek.
Melaniny u ptaków
U ptaków melaniny można znaleźć w oczach, stopach, skórze i oczywiście piórach. Te melaniny określają w dużej mierze kolor piór. Generowanie tego pigmentu jest dość złożone. W skórze ptaka znajdują się komórki, które wytwarzają te melaniny (eumelaninę i/lub feomelaninę). Komórki te nazywane są melanocytami lub komórkami pigmentowymi. W tych komórkach pigmentowych, tworzą się matryce (opakowanie) granulek pigmentu. Te matryce można uznać za bezbarwne, praktycznie niewidoczne granulki, przyszłą bazę dla naszych melanin. Te bezbarwne matryce białkowe składają się z co najmniej czterech różnych białek. Gdy tworzenie tych bezbarwnych matryc zakończy się, rozpoczyna się reakcja chemiczna wywołana przez enzym tyrozynazę. Enzym jest białkiem o określonym zadaniu i w tym przypadku musi aktywować reakcję chemiczną, która zabarwi matryce na czarno: syntezę pigmentu. Podczas tej reakcji chemicznej istnieją dwie możliwości: albo powstanie eumelanina, albo feomelanina. Jeśli w procesie konwersji dopachinonu dodany zostanie enzym cysteina (sygnał ten pochodzi spoza melanocytu, czyli z pęcherzyka pióra) zamiast eumelaniny powstanie feomelanina.
Eumelanina
U nierozłączek enzym tyrozynaza wytwarza tylko eumelaninę. Tak więc nierozłączki nie mają w swoich piórach feomelaniny. Jeśli proces przebiega normalnie i czarne ziarna eumelaniny są całkowicie uformowane, granulki eumelaniny osadzają się w piórach. Enzym tyrozynaza składa się u ptaków z 529 aminokwasów. Każdy aminokwas składa się z trzech różnych zasad, co daje 1587 różnych zasad (529 x 3). Jest to genialny system, ale oznacza to również, że w wyniku podwojenia DNA podczas podziału komórki mogą powstać błędy (mutacje). Jeśli coś pójdzie nie tak z jedną z zasad podczas tworzenia enzymu tyrozynazy, wpłynie to na aktywność tyrozynazy. To spowoduje odchyłki. Może to mieć wpływ na jakość utworzonej eumelaniny. Różnicę w jakości można zauważyć w kolorze powstałej eumelaniny. Mogą też wystąpić inne problemy podczas procesu produkcji eumelaniny.
Główne odchylenia w eumelaninie
Mutacje eumelaniny można podzielić na trzy kategorie. Są to rodzaje albinizmu, „rozcieńczenia” (dilution) i leucyzmu.
Najbardziej znane typy albinizmu to bez wątpienia typy ino. U nierozłączek występują dwa typy ino: albinizm sprzężony z płcią (SL ino) i autosomalny albinizm recesywny (NSL ino).
W autosomalnym recesywnym albinizmie (NSL ino) synteza pigmentu nie rozpocznie się lub prawie się nie rozpocznie. Powoduje to powstanie pustych, bezbarwnych matryc. Te puste, bezbarwne matryce wciąż tkwią w piórach. Nazywa się to tyrozynazo-ujemnym albinizmem (TYR-neg). Proces ten występuje w mutacji bronze fallow, ale w mniejszym stopniu. Tutaj aktywność tyrozynazy przebiega tylko częściowo, powodując powstawanie gorszej jakości pigmentu.
W albinizmie sprzężonym z płcią (SL ino) występują poważnie zdeformowane lub słabo rozwinięte matryce. Aktywność tyrozynazy nie ulega zmniejszeniu, przeciwnie, aktywność tyrozynazy jest 2,5 razy wyższa niż w typie dzikim. Ponieważ jednak matryce są zbyt małe i zdeformowane, będzie to miało niewielki lub żaden efekt. Stąd ten typ albinizmu nazywany jest tyrozynazo-dodatnim (TYR-pos).
W obu przypadkach powstają matryce melanosomalne, które występują w prawidłowych ilościach u NSL ino, ale pozostają bezbarwne lub prawie bezbarwne. W SL ino będą one czarne, ale poważnie zdeformowane. Są za małe i jest ich za mało. Utworzone matryce będę normalnie rozmieszczone w piórach. Więc upierzenie nie będzie „puste”, w piórach pojawią się bardzo małe zdeformowane melanosomy. Nie będzie więc widocznej eumelaniny wytworzonej w SL ino, ale pod mikroskopem elektronowym staje się to widoczne.
Poza ino znane są inne rodzaje albinizmu. Na przykład jakość matryc może być zachwiana również w mutacji pale fallow. Powoduje to jakościową redukcję eumelaniny.
Inną możliwością jest to, że kolor nie stanie się całkowicie czarny podczas syntezy pigmentu. Można to zaobserwować na przykład w mutacji cynamon - ostatnia faza tworzenia eumelaniny zostanie pominięta. W efekcie końcowym produktem będzie „brązowa” eumelanina. Matryce będą miały normalny kształt, jedyną różnicą jest to, że utworzona eumelanina ma inny kolor: nie zrobiła się czarna. Tak więc nieprawdą jest, że w mutacji cynamon w piórach osadza się brązowa feomelanina. Cynamon nie jest w ogóle związany z feomelaniną.
Typową cechą mutacji ino jest redukcja eumelaniny zarówno w tkankach ciała, jak i w piórach, w porównaniu z dwiema innymi grupami. Innymi słowy, mogą stracić eumelaninę w oczach, skórze, stopach, dziobie i pazurkach, ale nie jest to wymagane.
Niektóre rodzaje albinizmu mają normalny kolor oczu. Tak jest np. w pastelach. Inne ptaki mogą się urodzić z odmiennym kolorem oczu, który ciemnieje po kilku dniach lub nawet tygodniach. Jak widać, możliwych jest wiele mutacji.
Istnieje również tzw. „rozcieńczenie” (rozrzedzenie) eumelaniny. Jest to spowodowane defektem dystrybucji (transportu) eumelaniny. Mówiąc prościej: wszystkie granulki eumelaniny tworzą się normalnie, ale nie docierają do piór. Tak jest na przykład w przypadku mutacji dominant edged i dilute.
Inną możliwością jest to, że podczas transportu normalnie uformowanych granulek coś pójdzie nie tak. Dzieje się tak na przykład w mutacji dilute. Rozcieńczenie eumelaniny nie wpływa na tkanki. Proces osadzania w oczach, skórze i innych tkankach różni się od tego w piórach. Wada pojawia się, gdy kompletne ziarno eumelaniny jest transportowane do pióra.
Trzecim typem mutacji eumelaniny jest leucyzm. Różne typy szeków są spowodowane leucyzmem. Nie jest to związane z tyrozynazą i tworzeniem lub zabarwieniem macierzy. W leucyzmie melanocyty w niektórych obszarach skóry praktycznie nie występują. Jeśli te komórki pigmentowe nie są obecne w skórze, pigment nie zostanie osadzony. U szeka recesywnego występuje defekt w rozmieszczeniu komórek pigmentowych. W rezultacie do skóry dociera zbyt mało lub w niektórych obszarach wcale nie docierają melanocyty.
U szeka dominującego niektóre segmenty skóry zostały zmienione genetycznie w taki sposób, że komórki pigmentowe nie mogą tam pozostawać, a nawet obumierają. W obszarach piór szek nie osadziła się absolutnie żadna matryca. Są to tak zwane obszary amelanotyczne (bez pigmentu), są „puste”. Nie ma nawet bezbarwnych matryc melanosomalnych.
Podsumowując, istnieją trzy możliwe sposoby, dzięki którym depozyt eumelaniny w piórze może się zmienić:
- Uszkodzenie metabolizmu produkcji eumelaniny powoduje albinizm;
- Uszkodzenie sterowania transportem ziaren eumelaniny do pożądanych obszarów upierzenia powoduje rozrzedzenie (rozcieńczenie) pigmentu eumelaniny (dilute);
- Uszkodzenie lub brak komórek odpowiedzialnych za produkcję eumelaniny powoduje leucyzm.
Mówiąc obrazowo, można pomyśleć o całym procesie w następujący sposób.
W skórze znajdują się komórki pigmentowe (melanocyty). To fabryka, w której kładzie się podwaliny pod ziarno eumelaniny. Następnie z kilku białek tworzy się puste opakowanie. Jeśli coś pójdzie nie tak: albo nie ma komórek pigmentowych (fabryk), albo źle funkcjonują, to mamy do czynienia z leucyzmem.
Jeśli „fabryka” (komórka pigmentowa) wykonała swoją pracę prawidłowo i "opakowanie" jest nienaruszone, "malarz" (tyrozynaza) rozpoczyna pracę. Zadaniem tej tyrozynazy jest zabarwienie pustego opakowania w czarne ziarno eumelaniny. Jeśli coś pójdzie nie tak w tej fazie, mamy do czynienia z rodzajem albinizmu. Ponieważ wszystko nadal zachodzi w tkankach miękkich, może to również mieć wpływ na kolor oczu, stóp i pazurków.
Jeśli ten etap przebiega bez żadnych problemów, a ziarno pigmentu jest w pełni ukończone i czarne, rozpoczyna się ostatni etap: transport gotowego ziarna czarnej eumelaniny do pióra. Jeśli coś pójdzie nie tak, mówimy o rozcieńczeniu (dilute). Ponieważ w tym przypadku wszystkie procesy przebiegały prawidłowo w skórze, rozcieńczenie nie wpływa na kolor oczu i stóp.
Eumelanina kontra feomelanina
Eumelanina i feomelanina to dwie zupełnie różne rzeczy. Jak widać poniżej, istnieje duża różnica między tworzeniem feomelaniny a tworzeniem eumelaniny.
Eumelanina
W retikulum endoplazmatycznym melanocytu powstają bezbarwne matryce. Następnie enzym tyrozynaza uruchamia syntezę pigmentu. Tyrozynaza składa się z 529 aminokwasów (1587 zasad). Nie ma konwersji, synteza pigmentu będzie po prostu kontynuowana. Utworzona eumelanina jest czarna. Granulki są kuliste, owalne, w kształcie pręta, a nawet w kształcie igły. Eumelanina jest pod wpływem bezpośredniego światła słonecznego (wybielana). Eumelanina nie może być rozpuszczana w płynach alkalicznych.
Feomelanina
W retikulum endoplazmatycznym melanocytu powstają bezbarwne matryce. Następnie enzym tyrozynaza uruchamia syntezę pigmentu. Tyrozynaza składa się z 529 aminokwasów (1587 zasad). Rozpoczyna się konwersja. Utworzona feomelanina jest czerwonawo-brązowa, a kształt jest amorficzny. Feomelanina nie blaknie w bezpośrednim świetle słonecznym. Feomelanina może być rozpuszczana w płynach alkalicznych.
Psittakofulviny (psittacina)
W przeciwieństwie do większości gatunków ptaków, w których karotenoidy powodują ubarwienie czerwone, żółte i pomarańczowe, wyjątkiem są papugi, a co za tym idzie również nierozłączki. Zamiast karotenoidu w piórach papug znajdziemy inny pigment barwny, który odpowiada za odcienie czerwieni, żółci i pomarańczy. Zostało to już naukowo ustalone przez Krukenberga w 1883 roku. Nazwał on ten pigment psittakofulwiną. W latach 1936, 1937 i 1942 Volker wielokrotnie to badał i potwierdzał. Pomimo tego, że jest to znane od ponad 120 lat, wciąż są autorzy artykułów w czasopismach hobbystycznych, którzy upierają się, by nazywać to karotenoidami w piórach. Wyjaśnijmy więc raz na zawsze, że u papugowatych, a więc również u nierozłączek, w piórach nie ma karotenoidu tylko psittacina.
Na pierwszy rzut oka karotenoidy i psittakofulwiny mają wiele podobieństw. Podobnie jak w przypadku karotenoidów psittakofulwiny (lub psittacina), mogą być rozpuszczane w lipidach. Psittacina to „biochrom”, co oznacza, że jej kolor można przypisać mikroskopijnemu, naturalnemu pigmentowi, który chemicznie nadaje kolor. Jej skład chemiczny umożliwia wchłanianie niektórych kolorów i odbijanie innych. Widoczny kolor jest kombinacją wszystkich widzialnych długości fal światła odbitego przez pigment.
Psittacina powoduje również czerwony, pomarańczowy i żółty kolor u nierozłączek, w taki sam sposób jak karotenoidy robią to u zięb.
Wiadomo, że u kanarków na kolor karotenoidu w upierzeniu mogą wpływać niektóre składniki odżywcze. Pigmenty karotenoidowe są wchłaniane przez ptaki wraz z pokarmem. Poprzez przewód pokarmowy przedostają się do krwiobiegu, skąd substancja może bezpośrednio lub pośrednio osadzać się w rosnącym piórze.
Psittacina, w przeciwieństwie do karotenoidów, nie zależy lub nie mają na nią wpływu wchłaniane pigmenty. Papugi mają zdolność wchłaniania karotenoidów w metabolizmie, ale nie wykorzystują zaabsorbowanych pigmentów (w tym przypadku karotenoidów) do osadzania ich w piórach. Zamiast tego w piórach osadzają się psittakofulwiny. Innymi słowy, w przeciwieństwie do kanarków, na czerwoną, żółtą lub pomarańczową psittacine w piórach papug nie można wpływać poprzez podawanie pewnych składników odżywczych i pigmentów. Bajka, która niestety istnieje od dziesięcioleci. Obecność zbyt dużej ilości czerwonego koloru w normalnie żółtych piórach klatki piersiowej Agapornis personatus jest często przypisywana marchwi w pokarmie jajecznym. Tak nie jest. Inni próbowali uzyskać więcej czerwieni w niektórych obszarach piór w masce Agapornis roseicollis, podając im sok z marchwi. Niestety dla nich, ale na szczęście dla ptaków, to nie działa.
Opracowano na podstawie książki : "Lovebirds Compendium" - 2016 - Dirk Van den Abeele
