Como as aves conseguem as cores das penas?

Padrões complexos de plumagem das aves são maioritariamente resultado das melaninas sintetizadas pelas células das aves, e não dos carotenóides, os pigmentos que as aves ingerem na alimentação.

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Somateria mollissima, no norte da Islândia
Somateria mollissima, no norte da Islândia. Foto: Ismael Galvan

As penas ou a plumagem das aves são algumas das características destes animais ​​que podem ser observadas a olho nu. Os padrões que vemos nas penas são constituídos por intrincadas combinações de formas e cores.

É conhecido que as aves têm penas coloridas e que a coloração da plumagem pode torná-las menos visíveis para os predadores, ajudando-as a se misturarem com o ambiente que as rodeiam, ou a tornarem-se mais atraentes para potenciais acasalamentos, destacam-se de seus pares.

Alguns dos aspetos ligados às cores e aos padrões da plumagem são bem conhecidos. O maior mistério tem estado em saber como os padrões são criados ao nível celular, ou como as cores e padrões são feitos.

Ismael Galván e a sua equipa especializada de investigadores estudaram a coloração da plumagem das aves, para saber que tipos de pigmentos estavam presentes nos complexos padrões de penas das aves. A coloração da plumagem ocorre principalmente devido a dois tipos de pigmentos, as melaninas, que produzem uma gama de cores pretas, cinza, castanho e laranja, e os carotenóides, que são utilizados por estruturas de penas especializadas para gerar tons de cores mais brilhantes.

As aves não podem produzir carotenóides, por isso para terem penas com cores brilhantes, têm de consumir alimentos que contenham esses pigmentos. Os carotenóides vão assim circular pela corrente sanguínea e pelos folículos de penas. Os corpos das aves não possuem controlo celular direto para sintetizar e depositar carotenóides, nem têm o controlo das estruturas de penas especializadas, que reagem aos carotenoides consumidos, com um mecanismo que não é regulado por células especializadas.

As melaninas, por outro lado, são sintetizadas nos corpos das aves em células especiais chamadas ‘melanócitos’, que trabalham em conjunto com folículos de penas para conseguir um controlo fino da pigmentação. Embora os estudos se concentrem mais frequentemente nos carotenóides na coloração dos pássaros, a equipa de investigadores liderada por Ismael Galván testou as melaninas dado que de facto são o único elemento pigmentar que os corpos das aves controlam diretamente ao nível celular.

Ismael Galván esclareceu que “conhecendo à partida que diferentes pigmentos e estruturas produzem diferentes tipos de cores nas penas, foi examinada a aparência da plumagem de todas as espécies de aves existentes e determinamos se as manchas de cor que elas contêm são produzidas por melaninas ou por outros elementos pigmentares.”

Os investigadores também identificaram os padrões de plumagem que podem ser considerados complexos, ou seja, “os que são formados por combinações de dois ou mais cores discerníveis que ocorrem mais de duas vezes sem interrupção através da plumagem”.

O estudo agora publicado na revista científica ‘Physiological and Biochemical Zoology’ envolveu o exame de cerca de 9.000 espécies de aves, com o objetivo de apoiar uma conclusão geral para todas as aves, e para finalmente responder à questão de como os pássaros desenvolvem padrões coloridos e detalhados.

A equipe de investigadores verificou que cerca de 32% das espécies estudadas possuem padrões de plumagem complexos, e a grande maioria desses padrões complexos é produzida por melaninas e não por carotenóides. Metaforicamente, se as aves fossem artistas, usariam carotenoides como uma escova ampla para produzir manchas de cores, e usavam melaninas como pincel para produzir desenhos mais intrincados.

Algumas aves são exceções a esta regra: três famílias de aves apresentam padrões de plumagem complexos sem melaninas. Pombas de frutas, cotingas e um tipo de cegonha têm cores incomuns que parecem ser produzidas pelos próprios corpos, fazendo modificações metabólicas nos pigmentos carotenóides, que consomem.

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