Kuşların tüyleri, hayvanların sahip olduğu ve çıplak gözle görülebilen özellikler arasında en çarpıcı şekilde değişkenlik gösterenlerden biridir. Benekler, çizgiler, lekeler ve bunların karmaşık birleşimlerinden oluşan desenler taşıyan kuş tüyleri, tüm o renk tonlarını ve şekilleri nasıl kazanıyor?

Kuşların neden renkli tüyleri olduğunu zaten biliyoruz. Çoğu kuş için tüy renkliliği, yaşadıkları çevrede yırtıcıların gözüne daha az çarpmalarını sağlayabiliyor. Örneğin “çayır papağanı” adıyla da bilinen muhabbet kuşları, doğada Avustralya'nın yemyeşil çayırlarında yaşar ve orijinal renkleri çimen yeşilidir. Bu, doğal seçilim yolu ile kazanılmış bir renk örneğidir. Bazı kuşların renkleri de, onlara daha fazla çiftleşme şansı tanır; dolayısıyla cinsel seçilim yolu ile kazanılmış oldukları tahmin edilebilir. Yanıtlanması gereken asıl soru ise tüm bu özelliklerin hücresel düzeyde nasıl üretildikleridir; yani “neden”e ek olarak “nasıl”ı anlamamız gerekiyor.

Şikago Üniversitesi'nden Dr. Ismael Galván liderliğinde bir araştırma ekibi, kuşların karmaşık tüy desenlerinde ne tür pigmentler olduğunu bulmak için kuş tüyü renkliliği üzerinde çalışıyor. Ekip, Physiological and Biochemical Zoology dergisinde yayımladıkları bir makalede, 9.000 kuş türünün tüy desenlerinin oluşumunda pigmentlerin rolünü açıkladı. Tüy renkliliği temelde iki tip pigment sayesinde oluşuyor: Melaninler ve karotenoidler. Melaninlerin ürettiği renkler siyah, gri, kahverengi ve turuncu tonları iken karotenoidler daha parlak renk tonları üretmek için özelleşmiş tüy yapıları tarafından kullanılıyor.

Kuşlar, karotenoidleri kendi kendilerine üretemiyorlar. Parlak renkli tüylere sahip olabilmeleri için kuşların mutlaka bu pigmentleri içeren yiyecek maddeleri almaları gerekiyor. Böylece karotenoidler kuşların kan dolaşımına katılıp, tüy foliküllerine ulaşabiliyor. Kuşların bedenlerinde karotenoidleri sentezleme ve depolama için doğrudan hücresel kontrol bulunmuyor. Özelleşmiş tüy yapıları için de vücuda alınan özelleşmiş hücrelerce düzenlenmemiş karotenoidlere bir mekanizma ile tepki veren herhangi bir kontrol yok.

Öte yandan melaninler kuşların vücudunda sentezleniyor. Bu sentezleme işlemini gerçekleştiren hücrelere “melanosit” adı veriliyor. Pigmentasyonun ince bir şekilde kontrolünü gerçekleştirmek için melanositler tüy folikülleri ile ortaklaşa çalışır. Kuş renkliliği üzerine yapılan araştırmalarda genellikle karotenoidlere odaklanılmakla beraber, Dr. Galván ve ekibi kuş vücudunun hücresel düzeyde doğrudan kontrol ettiği tek pigmentsel elemanın kesinlikle mekaninler olup olmadığını sınayan ilk grup oldu.

“Farklı pigmentlerin ve yapıların, tüylerde farklı tip renkler ürettiğini önceden bilerek, mevcut kuş türlerinin hepsinin tüy görünüşlerini inceledik ve içerdikleri renk parçalarının melaninler tarafından mı, yoksa başka pigmentsel elemanlar tarafından mı üretildiğini belirledik. Ayrıca, tüyde kesintisiz olarak ikiden fazla kez karşılaşılan iki ya da daha fazla ayrıştırılamayan renk kombinasyonu ile oluşan desenler olarak tanımladığımız karmaşık oldukları söylenebilecek tüy desenlerini belirledik,” diyor Galván.

Ekip, incelenen türlerin yaklaşık %32'sinin karmaşık tüy desenine sahip olduğunu ve bu karmaşık desenlerin büyük bölümünün (%98) karotenoidlerce değil, melaninlerce üretildiğini buldu. Benzetimsel olarak, eğer kuşlar ressam olsalardı, karotenoidleri büyük bir fırçayla renk parçaları boyamak için kullanır ve melaninlerle de ince ayrıntılı desenleri çizerlerdi.