Samce majú jasnejšie farby ako samice. Prečo majú samce vtákov pestré farby, ale samice nie?

Vezmime si napríklad porovnanie samice a samca páva. Samica vyzerá veľmi podobne ako kura - nevkusný sivastý vták. Aký je však dobrý samec - najjasnejšie svetlé perie.

Vtáčie samce sú vždy krajšie v operení ako samice, prečo to príroda nariadila?

V prírode je všetko premyslené do najmenších detailov a nie nadarmo majú vtáčie samce také žiarivé farby. Po prvé, svojím okázalým operením samce lákajú samice na párenie a po druhé, rovnakým operením odstrašujú ostatných samcov (inými slovami, vlastných potenciálnych konkurentov).

Prečo majú samice také svetlé perie?
Od samíc sa liahnu mláďatá z nakladených vajec. A žena, ktorá sedí v hniezde na vlastných znesených vajciach, by mala byť pre prípadných predátorov veľmi neviditeľná. Samice sa pri inkubácii vajíčok skutočne spájajú s vetvami stromov a nemajú farebné perie.
Takto má príroda všetko premyslené do najmenších detailov (až po pierko). Nenápadná samica si samca vyberá na párenie, hľadí na perie a na odvahu a silu samca.

Materiály poskytnuté z webovej stránky www.otvetin.ru

Vezmime si napríklad porovnanie samice a samca páva. Samica vyzerá veľmi podobne ako kura - nevkusný sivastý vták. Aký je však dobrý samec - najjasnejšie svetlé perie. Vtáčie samce sú vždy krajšie v operení ako samice, prečo to príroda nariadila? V prírode je všetko premyslené do najmenších detailov a nie nadarmo majú vtáčie samce také žiarivé farby...

Prečo majú samce vtákov jasnejšiu farbu ako samice?

Aby ste pochopili, prečo sa to deje, musíte najprv pochopiť, prečo vtáky potrebujú farbu?

Bolo na to podaných mnoho vysvetlení, ale veda ešte túto problematiku úplne nevyčerpala. Dôvodom ťažkostí je, že niektoré vtáky majú nezvyčajné, viacfarebné perie, zatiaľ čo iné nie. Niektoré sú ako svetlé transparenty, zatiaľ čo iné je ťažké si všimnúť.

Jediné, čo môžeme urobiť, je pokúsiť sa nájsť niekoľko pravidiel, ktoré platia pre väčšinu vtákov. Jedným z nich je, že vtáky s jasným perím trávia väčšinu času v korunách stromov, vo vzduchu alebo vo vode. Nevýrazné vtáky žijú na zemi alebo v jej blízkosti.

Ďalším pravidlom, ale až na mnohé výnimky, je, že horné časti vtákov sú tmavšie ako spodné.

Tieto fakty viedli vedu k názoru, že farba peria hrá ochrannú úlohu, takže vtáky sú pre svojich nepriateľov čo najviac neviditeľné. Toto sa nazýva „ochranný náter“. Farba slučiek ich dokonale maskuje v tráve močiarov, kde žijú. Sfarbenie slučiek je veľmi podobné opadaným listom.

Ale keďže farby chránia vtáky, kto to potrebuje viac - samec alebo samica? Samozrejme, je to samica, keďže inkubuje vajíčka v hniezde. Príroda jej preto dala nenápadnejšiu farbu, aby ju lepšie ochránila pred nepriateľmi.

Ďalším dôvodom pre svetlé perie samcov je, že pomáha prilákať samicu počas obdobie párenia. Potom sa farba samcov stáva najjasnejšou. Aj vtáky, ako vidíte, majú lásku na prvý pohľad!

Mnoho vtákov nosí svetlé farby. Rôznofarebné pierka tvoria tie najfantastickejšie vzory, ktorých farby sa trblietajú, lesknú alebo lejú do mnohých odtieňov.

Takéto optické efekty vytvárajú viaceré farbiace látky a vnútorná štruktúra (mikroštruktúra) peria. Farbivá rohovinovej látky patria do dvoch skupín zlúčenín. Perie dodávajú najrôznejšie odtiene hnedej melaníny - čierne alebo hnedé pigmenty a od žltej po tmavočervenú - karotenoidy. Melaníny si telo produkuje samo a vtáky získavajú karotenoidy z potravy. Preto farba peria závisí od výživy. Melaníny a karotenoidy sa dajú kombinovať v tých najneuveriteľnejších kombináciách. Mnohé naše spevavé vtáky majú žltozelené až olivové sfarbenie získané zmiešaním žltej s hnedou alebo čiernou.

Najvýraznejší efekt však nevytvárajú farbivá, ale takzvané štrukturálne farby. Biele slnečné svetlo, ako iste viete z fyziky, je tvorené svetelnými vlnami všetkých farieb dúhy. Keď sú niektoré z týchto vĺn absorbované alebo odrazené od povrchu, oko to vníma ako farebné. Ak nespočetné množstvo drobných čiastočiek povrchu úplne odráža svetlo, vidíme bezchybné biela farba. V snehu napríklad zohrávajú úlohu minizrkadielka (minireflektory) ľadové kryštáliky. Silne rozrezané brvná a vzduchom naplnené bunky rohovitej hmoty ostňov a drieku na perách odrážajú a absorbujú svetlo. Modrá farba je daná poréznou keratínovou vrstvou vo vnútri ostňov. Ak obsahujú karotenoidy, vytvárajú farebnú paletu od svetlo žltozelenej až po tmavofialovú. Keď svetlo dopadne na perie, trblietajú sa ako modré, zelené, červené, fialové, zlatožlté drahokamy.

Akonáhle sa vták otočí, zmení sa jeho farba alebo zmizne lesk. K tejto hre farieb dochádza na priesvitných tenkých vrstvách keratínu, keď sa svetlo odráža od horných aj spodných plôch. Dúhové odtiene na hlave a krku draka alebo v benzínových filmoch na kalužiach sú rovnakého charakteru. Farebné perie vtákov im pomáha skryť sa pred nepriateľmi, nájsť svojich príbuzných a prilákať jedincov opačného pohlavia.

Obyvatelia tropických dažďových pralesov sa zvyčajne obliekajú do svetlých šiat. Žiaľ, mnohým druhom vtákov ich farebné perie neslúžilo dobre. Na Kube napríklad zmizol ara trojfarebná. Indiáni sa zdobili letovými a chvostovými pierkami a pripevňovali ich na šípy. Samice a samce papagájov, chrapkáčov, lykožrútov, vreteníc a rojov majú rovnaké perie. Nie u mnohých druhov, najmä v období párenia, sa to líši: oblečenie samcov je oveľa jasnejšie ako oblečenie ich priateľiek. Známe hrdličky červenoprsé sú samce a skromné ​​hnedosivé sú samice.

Pre nepriateľov nie je ľahké zbadať hrúza namaľovaného tak, aby ladil s trstinou a trstinou: v prípade nebezpečenstva natiahne zvislo krk, zdvihne hlavu a zamrznutý v tejto polohe vyzerá ako zväzok suchých stoniek trstiny. Ak sa ho dotknete, nepohne sa. Farbenie dodáva perám silu. Väčšina bielych alebo veľmi svetlých vtákov, ako sú čajky, má čierne letky alebo ich špičky. Toto lemovanie sa opotrebováva oveľa menej ako biele plochy.

Po prvé, poďme zistiť, prečo majú vtáky farebné farby a prečo ich potrebujú.

V súvislosti s tým existuje veľa hypotéz, ktoré ešte neboli úplne dokázané vedou, a preto otázka zostáva otvorená. Ťažkosti a spory vyplývajú zo skutočnosti, že niektoré vtáky majú mimoriadne jasné, pestré farby, zatiaľ čo iné sú také jasné, že je ťažké si ich všimnúť.

Stále je ich niekoľko všeobecné pravidlá, vhodné pre väčšinu vtákov. Napríklad to, že vtáky s pestrofarebným perím trávia takmer celý čas v horných častiach stromov, vo vzduchu alebo na vode. Zatiaľ čo na zemi žijú vtáky s matnejšími farbami.

Okrem toho je vtáčie perie v hornej časti zvyčajne tmavšie ako v spodnej časti.

Na základe týchto faktov vedci dospeli k záveru, že farba vtákov je ich ochranou. To znamená, že perie ich robí pre nepriateľov čo najviac neviditeľnými. Toto ochranné sfarbenie maskuje vtáky a prispôsobuje sa špecifickému biotopu konkrétneho druhu vtákov.

Teraz sa vráťme k našej pôvodnej otázke. Prečo ženy vyzerajú menej atraktívne ako muži? Keďže farba peria je druh ochrany a ženy ju potrebujú viac, pretože inkubuje vajíčka, samice od prírody dostali túto farbu, aby boli viac chránené pred nepriateľmi.

Jasná farba samcov má aj ďalší dôvod. Toto sfarbené perie priťahuje samicu počas obdobia párenia. V tomto čase je perie samcov najjasnejšie.

U niektorých druhov vtákov sú samce sfarbené jasnejšie ako samice, u iných sú výrazne sfarbené obe pohlavia a u iných sú samce aj samice vyblednuté. Analýza veľkého súboru údajov o vtákoch chrobákov objasnila dôvody tejto rozmanitosti. Ukázalo sa, že jas operenia u oboch pohlaví pozitívne koreluje s veľkosťou tela, hniezdením v trópoch a absenciou migrácií na veľké vzdialenosti. Polygýnia (párenie samca s mnohými samicami) a nedostatočná starostlivosť samcov o potomstvo koreluje s jasnosťou samcov, ale tieto faktory ešte viac prispievajú k tuposti samíc, čo v konečnom dôsledku vedie k silnému sexuálnemu dimorfizmu vo sfarbení. Kooperatívna starostlivosť o potomstvo prispieva k rozvoju jasného operenia u samíc. To dokazujú získané výsledky ženská krása u vtákov je niekedy výsledkom pasívneho prenosu vlastnosti, ktorá je užitočná len pre samcov, na samice, ale v mnohých prípadoch má aj svoj adaptačný význam spojený s konkurenciou medzi samicami o sociálny status a manželských partnerov.

Podľa teórie sexuálneho výberu je korelácia medzi reprodukčným úspechom a počtom sexuálnych partneriek zvyčajne silnejšia u mužov ako u žien (pozri odkazy na konci správy). Preto má samec „záujem“ oplodniť čo najviac samíc, zatiaľ čo samica má spravidla dôležitejšie veci na práci ako maximalizovať počet partnerov. Výsledkom je nedostatok ženských reprodukčných zdrojov a prebytok mužských reprodukčných zdrojov. To vedie k intenzívnej konkurencii medzi samcami o samice. Sexuálny výber riadený touto konkurenciou vedie k vývoju adaptácií, ktoré zvyšujú mužskú príťažlivosť pre ženy a hrozivosť pre konkurentov. Takéto vlastnosti sa často zachovávajú výberom, aj keď znižujú životaschopnosť (pozri princíp hendikepu).

Preto nie je prekvapujúce, že u mnohých zvierat, vrátane vtákov, sú samce jasnejšie sfarbené ako samice. Jasné sfarbenie (ako pieseň) plní dve dôležité signalizačné funkcie: informuje samice, že majú dobrého potenciálneho partnera, a samce, že majú silného konkurenta, s ktorým je lepšie sa nezapliesť.

Jeden z možné dôvody- pasívny prenos vlastnosti, ktorá je užitočná len pre samcov, na samice. Faktom je, že genetické určenie pohlavne dimorfného znaku je vo všeobecnosti zložitejšie ako u monomorfného. Napríklad, aby sa farba stala jasnejšou u oboch pohlaví, môže stačiť určitá mutácia v jednom z génov, ktoré ovplyvňujú farbu. Ale aby sa nová vlastnosť objavila len u mužov, musí sa tento gén ešte dostať pod kontrolu genetického prepínača (pozri Cis-regulačné prvky), riadeného napríklad testosterónom. To sťažuje vývoj sexuálneho dimorfizmu. Inými slovami, selekcia pôsobiaca na jedno z pohlaví kladie určité obmedzenia na možnosti evolúcie druhého pohlavia. Výber samcov na základe jasu ich farby môže automaticky „potiahnuť“ so sebou aj jas ženského peria.

Ale tento problém je, samozrejme, prekonateľný, pretože v prírode vidíme toľko prípadov sexuálneho dimorfizmu vo farbe. Okrem toho, svetlé dámske oblečenie môže mať svoj vlastný adaptačný význam. Veď aj samice mnohých druhov medzi sebou súperia o určité zdroje – od potravy a územia až po sociálne postavenie a starostlivých samcov. V tomto prípade môže byť tiež užitočné, aby preukázali svoje neprekonateľné výhody súperom a pánom pomocou jasného peria.

Aby biológovia z Nového Zélandu, Austrálie a Nemecka pochopili dôvody úžasnej rozmanitosti vtáčieho oblečenia, analyzovali údaje o všetkých 5 983 druhoch spevavcov (rad spevavcov zahŕňa 61 % druhovej rozmanitosti moderné vtáky), zobrazený v monumentálnom súhrne Príručka o vtákoch sveta.

Autori vyvinuli univerzálna metóda kvantifikácia jas farby, umožňujúci porovnanie druhov, ktoré sú si navzájom nepodobné (obr. 2). Ako je znázornené na obrázku 2, v skutočnosti sa nehodnotil jas alebo chytľavosť, ale „mužskosť“ farby, to znamená, aká charakteristická je konkrétna farebná schéma pre samcov, ale nie pre samice. Keď potom autori skontrolovali, ktoré farby sa ukázali ako „mužské“ a ktoré „ženské“, ukázalo sa, že všetko bolo v súlade: prvá skupina zahŕňala svetlé, chytľavé farby a druhá bola zastúpená najmä miernym žltkastým hnedý rozsah.

Pre samcov a samice každého druhu sa teda získalo jedno číslo charakterizujúce jas farby. Aby sa zistilo, od čoho závisí jas peria samíc a samcov, tieto čísla sa porovnali navzájom a s parametrami životného štýlu, správania, rodiny a spoločenská organizácia vtákov.

Niektoré zo získaných výsledkov sú znázornené na obr. 3. Sofistikovaná štatistická analýza, ktorá zohľadnila štruktúru fylogenetického stromu a upravila na príbuznosť, nám umožnila zrekonštruovať najpravdepodobnejšie vzťahy príčina-následok (obr. 4).

1. Existuje pozitívna korelácia medzi jasom mužského a ženského sfarbenia, ktorú nemožno úplne pripísať podobnému pôsobeniu selekcie na obe pohlavia. To znamená, že vyššie diskutované evolučné genetické obmedzenia, ktoré vedú k pasívnemu prenosu vlastností prospešných pre jedno pohlavie (zvyčajne samcov) na druhé (zvyčajne samice), hrajú významnú úlohu vo vývoji sfarbenia u spevavcov. Toto je znázornené najhrubšou čiernou šípkou na obr. 4.

2. Existuje jasný vzťah medzi jasom farby a veľkosťou tela. U väčších druhov sú obe pohlavia v priemere svetlejšie. To možno vysvetliť skutočnosťou, že u spevavcov zväčšenie veľkosti tela znižuje pravdepodobnosť, že ich zožerie predátor. Selekcia predátormi podporuje rozvoj maskovacieho sfarbenia, zatiaľ čo sexuálna (alebo, ak by som mal použiť širší termín, sociálna) selekcia funguje v opačnom smere a zvyšuje jas peria. U malých vtákov prevažuje prvá tendencia, u veľkých vtákov prevažuje druhá tendencia.

3. Silná asymetrická pohlavná selekcia, pôsobiaca prevažne na samcov (ktorá je typická pre polygýnne druhy bez otcovskej starostlivosti o potomstvo a s ostrým dimorfizmom vo veľkosti), prispieva nielen (a ani tak výrazne) k zvýšeniu jasu mužský odev, ale k zníženiu jasu ženy. Výsledkom je, že pohlavný dimorfizmus vo farbe dosahuje maximum (obr. 3d ukazuje, že u druhov so jasnými samcami a matnými samicami je sexuálna selekcia najintenzívnejšia). Je jasné, prečo asymetrický sexuálny výber robí mužov jasnými. Prečo však ženy vyblednú? Možno navrhnúť dve vysvetlenia, ktoré sa navzájom nevylučujú. Po prvé, v takejto situácii ženy spravidla jednoducho nemusia byť jasné. Polygýnia a čisto ženská starostlivosť o potomstvo robí zo žien taký „nedostatkový tovar“, že úloha prilákať manželských partnerov pre nich prestáva existovať: aj ten najfádnejší a najdomáckejší bude mať stále prebytok nápadníkov. Konkurencia medzi samicami o potravu a iné zdroje u takýchto druhov je tiež spravidla slabo vyjadrená. Po druhé, v tejto situácii sú „evolučné záujmy“ oboch pohlaví (t. j. smer selekcie pôsobiaci na mužov a ženy) také odlišné, že selekcia musí podporovať vytváranie genetických prepínačov, ktoré umožňujú vlastnosti, ktoré sú prospešné len pre mužov. aby sa neprejavili v ženskom fenotype . Asymetrický sexuálny výber teda prispieva k prerušeniu spojenia medzi mužským a ženským sfarbením, o ktorom sme hovorili vyššie v bode 1.

4. U druhov, ktoré sa rozmnožujú v trópoch a nemigrujú na veľké vzdialenosti, sú samce aj samice často pestro sfarbené. Môže to byť spôsobené tým, že tropické vtáky (a mnohé iné tropické zvieratá) sa vyznačujú intenzívnejšou vnútrodruhovou konkurenciou. Výsledkom je, že medzi tropickými druhmi je vyššie percento K-stratégov (pozri Teória r/K-selekcie): mnohé z nich majú malé znášky, obaja rodičia sa podieľajú na starostlivosti o potomstvo a vzťah medzi manželmi dlhý a srdečný. V podmienkach intenzívnej konkurencie môže jasné sfarbenie vykonávať užitočné signalizačné funkcie u oboch pohlaví.

5. Niektoré vtáky vytvárajú spoločenstvá, v ktorých sa o mláďatá starajú nielen biologickí rodičia (spoločná starostlivosť o potomstvo, Družstevný chov). V takýchto komunitách reprodukčný úspech oboch pohlaví silne závisí od sociálneho postavenia a schopnosti ho zvyšovať a udržiavať, a to aj prostredníctvom rôznych signálov. Už skôr bolo poznamenané, že samice vtákov, ktoré praktizujú kooperatívnu starostlivosť o svoje potomstvo, niekedy dokonca spievajú aktívnejšie ako samce. Teraz k tomu môžeme dodať, že pokiaľ ide o jas ich peria, nemajú tendenciu byť horšie ako muži. Najpravdepodobnejším vysvetlením je opäť zvýšená súťaživosť medzi ženami o sociálne postavenie, mužskú pozornosť a iné trvalé hodnoty.

Štúdia teda do značnej miery objasnila evolučné mechanizmy za úžasnou rozmanitosťou samcov a samičiek vtákov. Je príznačné, že všetky objavené fakty dokonale zapadajú do teórie sexuálneho výberu a iných klasických evolučných modelov.

Zdroj: James Dale, Cody J. Dey, Kaspar Delhey, Bart Kempenaers & Mihai Valcu. Účinky histórie života a sexuálneho výberu na sfarbenie peria mužov a žien // Príroda. Publikované online 4. novembra 2015.

Alexander Markov