Proč jsou tropická zvířata tak barevná?

Od výrazných duhových barev papoušků v deštném pralese až po zářivé záblesky žluté, oranžové a modré na korálových útesech. V tropických ekosystémech se vyskytuje mnoho zářivě barevných druhů divoké zvěře. Ale co vedlo zvířecí obyvatele tropů k vývoji tak poutavých odstínů? Obecně řečeno, zvířata používají barvy ke komunikaci. Může to být komunikace se členy stejného druhu, například k přilákání partnera, může to být komunikace s predátory, abyste jim dali najevo, že jste jedovatí nebo je odstrašili, nebo to může být maskování, abyste predátorům unikli.

Důvody a metody této barevné komunikace se mezi druhy a prostředími značně liší. Ptáci mají tendenci získávat barevné pigmenty – jako jsou červené, oranžové a žluté karotenoidy – prostřednictvím své stravy a výsledné silné zbarvení využívají k přilákání partnera nebo k nastolení dominance. Ryby a měkkýši naopak používají složité mikroskopické struktury ve svých buňkách k ohýbání a rozptylu světla, a tím mění svou barvu, aby se maskovali před predátory. Umějí to živočichové napříč podnebnými pásy. Ale ať už je to na souši nebo pod mořem, tropické podmínky sehrály v této evolučně proměnlivé adaptaci obrovskou roli.

Ptáci

„Existuje korelace mezi rozmanitostí určitého společenstva a množstvím barev nebo rozmanitostí barev, které různé druhy vykazují,“ řekl Roberto Arbore, evoluční biolog z Výzkumného centra pro biodiverzitu a genetické zdroje v Portugalsku, který se specializuje na papoušky. „Pokud žijete ve velmi rozmanitém společenstvu, jako je deštný prales, musíte rozpoznávat jedince stejného druhu, protože interakce s jedinci různých druhů může být ošidná, například z hlediska páření.“ Zejména ptáci se při vnímání světa spoléhají na svůj zrak. Už jen množství ptačích druhů v lesním prostředí proto tuto soutěž o vyniknutí komplikuje, což vede k mimořádné rozmanitosti barev a vzorů, které vykazují papoušci, kolibříci, tukani a další ptáci, kteří jsou v tropech domovem.

Ryby

Způsob, jakým vnímáme barvy my, se může velmi lišit od způsobu, jakým je vnímají jiná zvířata. To platí zejména v mořských systémech. Vzhledem ke způsobu, jakým světlo prochází vodou, se červená barva extrémně rychle absorbuje, což z ní protiintuitivně činí ideální barvu pro maskování. Podobně jasné vzory, které se lidskému oku jeví jako výrazné a okázalé, pomáhají mnoha malým rybám skrývat se před predátory v čistých vodách korálových útesů. „Útesové ryby mají hodně modré a žluté barvy, ale mnoho ryb to nevidí,“ řekl Puebla. „Jsou to barvy s velmi silným kontrastem, takže je používají k narušení své siluety, jako způsob maskování.“

Fyziologie

Vysoká rozmanitost a dobrá viditelnost v tropickém prostředí vytvářejí silný evoluční tlak na barevný vzhled, ale existuje také fyziologické vysvětlení pro tuto hojnost barev u zvířat žijících v blízkosti rovníku. Produkce barev, ať už prostřednictvím pigmentů nebo mikrostrukturálních prvků, vyžaduje investici energie – tedy něčeho, čeho je v drsnějším prostředí, jako je tundra nebo poušť, nedostatek.

Tropická stanoviště jsou obvykle energeticky bohatší. Podmínky jsou zde štědřejší, co se týče tepla, dostupnosti potravy a mírnějšího klimatu, což má silný dopad na fyziologii zvířat v tropickém prostředí. Různé druhy mohou ve skutečnosti investovat více energie do zbarvení, protože je zde větší hojnost a fyziologické náklady spojené s velkou barevností jsou nižší.

Ať už je evoluční výhoda jakákoli, zbarvení zvířat je neoddělitelně spjato s jejich prostředím, ať už se jedná o zářivé ptáky deštného pralesa nebo matně stříbrné ryby hlubokého moře. A komplexní a rozmanitý tropický ekosystém poskytuje dokonalou kombinaci konkurence a přírodních zdrojů, které podporují fantastickou explozi zářivých barev.

Proč se vyvinuly takové barevné projevy

Výzkum publikovaný v roce 2022 ukázal, že všechny pestrobarevné druhy suchozemských obratlovců lze obecně rozdělit do dvou táborů. U potomků nočních zvířat může barva sdělovat predátorům, že jsou jedovatí a nebyli by dobrou volbou pro večeři – tento jev se nazývá aposematismus. Souvisí s jejich noční historií, protože jasné barvy pomáhají odstrašit predátory během dne, zatímco zvířata spí a jsou zranitelná.

Potomci denních zvířat, jako jsou někteří ptáci, obvykle používají barvu jako způsob, jak přilákat partnery. Sexuální signály se musely vyvinout u druhů, které tyto barvy vidí. Varovné signály se mohou vyvinout u druhů, které barvy vůbec nevidí – nebo dokonce nemají oči – protože signalizují jiným druhům, které barvy vidí.

Ptačí extravagance

Význam barev v pářicích rituálech – proč tolik ptačích druhů předvádí tak úchvatné podívané? Vezměte si například rajku Wilsonovu (Cicinnurus respublica), která se pyšní červenými, modrými a žlutými barvami dostatečně jasnými, aby byla viditelná i na šeré lesní půdě. Když upoutá pozornost samice, tento pták předvede svůj trumf – disk duhově smaragdového peří, které oslní jeho partnera. Pak je tu rajská tangara (Tangara chilensis), pták téměř komicky namalovaný výraznými skvrnami tyrkysové, červené, oranžové a tmavě modré. Vypadá jako kreslený pták nebo plyšová hračka. Nejpozoruhodnější je neonově zelená koruna tangary, kde peří vytváří uspořádanou krystalickou strukturu, která odráží světlo a vytváří zářivý odstín. Preference samic pro živější barvy vedla k výběru „krystalické“ struktury, která se vyvinula z neuspořádaných struktur.

Rozmanitost je klíčová

Jiným důvodem použití barvy, konkrétněji barevných vzorů, je odlišení jednoho druhu od druhého. Protože pokud se spáříte s nesprávným druhem, je to promarněná příležitost. To by mohlo vysvětlovat, proč dochází k takové explozi barev v čeledi hmyzu, která je na Zemi druhově nejbohatší – přes 1 milion. Vezměte si například příhodně pojmenované brouky krasce (Buprestidae), jejichž křídla jsou lakována v šeříkové, purpurové a tmavě fialové, duhově modré a zelené barvě. Nebo nosatce duhového skvrnitého (Pachyrhynchus congestus pavonius), jehož křídla obsahují kruhy naplněné mikroskopickými krystaly ve tvaru diamantu, které se zvětšují a mění se se světlem, aby vytvořily celé spektrum modrých, zelených, žlutých a červených odstínů. Dalším příkladem je madagaskarský motýl Chrysiridia rhipheus s křídly, která zachycují ombré odstíny zapadajícího slunce.

Nesmíme zapomenout ani na pavouky, jako jsou drahokamoví páví pavouci (Maratus), kteří předvádějí složitě choreografické tance, při kterých se chlubí svými slavnostně zbarvenými břichy, aby si nalákali partnery.

Jak zvířata vytvářejí barvy

Obrovská rozmanitost barev je umožněna mikroskopickými inženýrskými výkony. Existují ve skutečnosti dva způsoby: buď pigmenty, nebo nanostruktury, někdy existuje kombinace obou.

Molekuly pigmentu absorbují světlo některých vlnových délek a zbývající vlnové délky emitují, aby vytvořily specifické barvy. Nanostruktury naproti tomu zesilují odraz určitých vlnových délek a vytvářejí tak barvy. Variabilní tvary, velikosti a uspořádání těchto nanostruktur umožňují téměř nekonečné možnosti. Například krystalické nanostruktury uspořádané v opakujícím se vzoru vytvářejí duhový odstín, který často zdobí křídla brouků a motýlů. Ptáci často kombinují pigmenty s nanostrukturami, aby získali ultra syté zelené, tyrkysové a červené barvy.

Pochopení toho, jak zvířata vytvářejí barvy, nám může pomoci navrhnout sofistikovanější materiály, včetně televizních a telefonních obrazovek.

Živočišná říše poskytuje neomezenou inspiraci. Všechno, co si vymyslíme, co dokážeme vymyslet, příroda už udělala, a to před miliony let. A udělala to se základními materiály, čemuž ani nedokážeme porozumět.

Jaké je nejbarevnější zvíře na Zemi?

Živočišná říše je karneval barev: Jsou tu ptáci, kteří se oblékají do neonového peří, žáby, jejichž kůže se třpytí v řadě kovových odstínů, a mořští živočichové, jejichž těla vyzařují duhu. Téměř každá barva, kterou si dokážete představit, existuje někde, maskovaná na kůži, peří nebo šupině zvířete.

Uprostřed této kaleidoskopické soutěže, které zvíře je nejbarevnější na Zemi? A jak to posoudit? Vybíráme podle počtu a rozmanitosti barev, nebo podle toho, jak jsou jasné, nebo jak překvapivé? Naprostá rozmanitost barev v živočišné říši pravděpodobně znemožňuje vybrat si jen jednu a rychle se to stává subjektivním hledáním. Ve skutečnosti má každá z hlavních skupin zvířat své silné konkurenty.

Nejbarevnější savec

Vezměte si například mandrilla (Mandrillus sphinx), opici Starého světa z rovníkové Afriky, jednoho z mála skutečně barevných savců. Její zářivě modrý obličej a zadek jsou produktem pečlivě uspořádaných kolagenových vláken, která odrážejí určité vlnové délky a vytvářejí tak zářivý odstín. V kombinaci se žlutým vousem a šarlatovým čenichem je tato opice uchazečem o titul nejbarevnějšího savce světa. Druhým v pořadí je malabarská obří veverka (Ratufa indica), což jsou hlodavci z Indie, kteří se pyšní oranžovou, fialovou, bílou, hnědou a kaštanovou barvou, což jim může pomoci splynout se zářivými barvami deštného pralesa.

Nejbarevnější obojživelníci

Savce však snadno překoná konkurence jiných skupin zvířat, jako jsou obojživelníci, u kterých je barva spíše výchozím bodem než výjimkou. Vezměte si jedovatou amazonskou žábu (Ranitomeya ventrimaculata), jejíž kůže se třpytí v ombré červené, oranžové a modré. Pak je tu téměř bezkonkurenční jas červenooké rosničky (Agalychnis callidryas) s limetkově zeleným hřbetem, modrými boky a mandarinkově zbarvenými prsty.

Nejbarevnější plazi

Aby plazi nezůstali pozadu, jmenujme konkurenty – včetně užovky pruhované, sanfranciské thamnophis tetrataenia, oděné v zářivě tyrkysově, červených a černých pruzích, a užovky texaské (Micrurus tener), zdobené jasně malovanými kroužky. Pak jsou tu užovka sluneční paprsková (Xenopeltis unicolor) a krajta běloústá (Leiopython albertisii), dva druhy, které se třpytí všemi barvami duhy, když slunce dopadá na jejich duhové šupiny, a to díky nanostrukturám zvaným iridofory, které lámou světlo.

Ještěrka Broadleyova (Platysaurus broadleyi) má na svém malém těle duhu, safírově modrou korunou a kyselinově žluté a oranžové nohy, které se opírají o béžové skály, na nichž se sluní ve své rodné jižní Africe. Jednou z nejbarevnějších a nejzajímavějších skupin jsou ostnatí ještěři (Sceloporus) v severním Mexiku s jasně modrými a červenými šupinami.

Ale všechny tyto plazy možná zastíní chameleon panter (Furcifer pardalis), tvor tak barevný, že vypadá, jako by měl na sobě batikovaný overal.

Nejbarevnější pták

Pokud jde o ptáky, nejrozmanitější barvy asi mají kolibříci. Stačí si vzpomenout na úchvatné odstíny kolibříka ohnivobradého (Panterpe insignis) a dalšího kolibříkovitého ptáka Coeligena iris (české jméno nenalezeno).

Nejbarevnější ryby

Někteří z nejbarevnějších tvorů mohou žít pod hladinou, zejména v polychromatickém světě korálových útesů, kde mnoho zvířat nosí oblečení, které odpovídá jejich stanovišti. Mezi nejzářivější kandidáty patří pyskouni černohrdlí (Cirrhilabrus) a pyskouni blikající (Paracheilinus), jejichž šupiny jsou tak syté v růžové, rumělkové, žluté a modré barvě, že téměř nevypadají jako skutečné. Duhová papouščí ryba (Scarus guacamaia), která se živí řasami, ohromuje purpurovou, mátovou a tyrkysovou barvou – vytváří barevné kombinace, které se mění po celý její život.

Nejbarevnější hlavonožec, měkkýš nebo nahožábrý tvor

Obrovská čeleď měkkýšů známých jako nahožábří tvorové (Nudibranchia) kolektivně nenechává žádnou barvu nepoužitou. Jedním z nejpůsobivějších obyvatel korálových útesů je strašek kudlankový (Odontodactylus scyllarus); vědci se domnívají, že jeho psychedelický pancíř by mohl odrážet jeho jedinečně komplexní vidění, které dokáže detekovat ultrafialové a kruhově polarizované světlo. Vzhledem k tomu, že kruhově polarizované vidění je opravdu vzácné, základním předpokladem je, že si tito straškové navzájem signalizují.

Jinde v klidnějších středních vodách oceánu vydávají hřebenovky (Ctenophora) vzácné záblesky barev. Tito tvorové využívají rychlý pulzující pohyb vlasových struktur zvaných řasinky k pohybu vodou a jak tyto zakřivené chloupky lámou světlo, vytvářejí efekt duhy vyzařující skrz tělo tvora.

Ale možná nejúžasnější barevná podívaná od mořského tvora pochází z velké rodiny barevných mágů, hlavonožců. Měnící se škála barev neklidně rozkvétá na pavučinové kůži duhové chobotnice (Tremoctopus spp.), extrémně vzácného tvora vyskytujícího se v tropických a subtropických mořích.

S neustále se měnícím plátnem, které vytváří neustálý proud barev, by mohla být tato chobotnice naším vítězem?

Zdroj: Life´s Little Mysteries, Victoria Atkinson, Laura Geggel a Laura Mondragon

What is the most colorful animal on Earth? | Live Science

Why are animals so colorful? | Live Science