У одних видов птиц самцы окрашены ярче, чем самки, у других оба пола имеют броскую окраску, а у третьих и самцы, и самки окрашены блекло. Анализ большого массива данных по воробьиным птицам пролил свет на причины этого многообразия. Оказалось, что яркость оперения у обоих полов положительно коррелирует с размером тела, гнездованием в тропиках и отсутствием дальних миграций. Полигиния (спаривание самца с множеством самок) и отсутствие мужской заботы о потомстве коррелируют с яркостью самцов, но еще сильнее эти факторы способствуют блеклости самок, что в итоге ведет к сильному половому диморфизму по окраске. Кооперативная забота о потомстве способствует развитию яркого оперения у самок. Полученные результаты показывают, что женская красота у птиц иногда является результатом пассивного переноса на самок признака, полезного только самцам, но во многих случаях она имеет и собственное адаптивное значение, связанное с конкуренцией между самками за социальный статус и брачных партнеров.

Согласно теории полового отбора, корреляция между репродуктивным успехом и числом половых партнеров у самцов обычно выражена сильнее, чем у самок (см. ссылки в конце новости). Поэтому самец «заинтересован» в том, чтобы оплодотворить как можно больше самок, тогда как у самки, как правило, есть дела поважнее, чем гнаться за максимизацией числа партнеров. В итоге женский репродуктивный ресурс оказывается в дефиците, мужской - в избытке. Это порождает острую конкуренцию между самцами за самок. Половой отбор, направляемый этой конкуренцией, ведет к развитию адаптаций, повышающих мужскую привлекательность для самок и грозность для конкурентов. Нередко такие признаки поддерживаются отбором даже если они снижают жизнеспособность (см. Handicap principle).

Поэтому нет ничего удивительного в том, что у многих животных, в том числе у птиц, самцы окрашены ярче, чем самки. Яркая окраска (как и песня) выполняет две важные сигнальные функции: она информирует самок о том, что перед ними хороший потенциальный партнер, а самцов - о том, что перед ними сильный конкурент, с которым лучше не связываться.

Одна из возможных причин - пассивный перенос на самок признака, полезного только самцам. Дело в том, что генетическая детерминация сексуально диморфного признака в общем случае устроена сложнее, чем мономорфного. Например, для того, чтобы окраска стала ярче у обоих полов, может быть достаточно какой-то мутации в одном из генов, влияющих на окраску. Но чтобы новый признак проявился только у самцов, этот ген еще должен попасть под управление генетического переключателя (см. Цис-регуляторные элементы), контролируемого, допустим, тестостероном. Это затрудняет эволюцию полового диморфизма. Иначе говоря, отбор, действующий на один из полов, накладывает определенные ограничения на возможности эволюции другого пола. Отбор самцов по яркости окраски может автоматически «тянуть» за собой и яркость женского оперения.

Но эта трудность, конечно, преодолима, раз мы видим в природе так много случаев полового диморфизма по окраске. Кроме того, яркий женский наряд может иметь и собственное адаптивное значение. В конце концов, самки многих видов тоже конкурируют друг с другом за те или иные ресурсы - от пищи и территории до социального статуса и заботливых самцов. В таком случае им тоже может быть полезно при помощи яркого оперения демонстрировать соперницам и кавалерам свои непревзойденные достоинства.

Чтобы разобраться в причинах удивительного многообразия птичьих нарядов, биологи из Новой Зеландии, Австралии и Германии проанализировали данные по всем 5983 видам воробьиных птиц (отряд воробьинообразные включает 61% видового разнообразия современных птиц), изображенным в монументальной сводке Handbook of the Birds of the World .

Авторы разработали универсальный способ количественной оценки яркости окраски, позволяющий сравнивать непохожие друг на друга виды (рис. 2). Как показано на рисунке 2, оценивалась на самом деле не яркость или броскость, а «мужественность» окраски, то есть то, насколько та или иная цветовая гамма характерна для самцов, но не для самок воробьиных. Когда авторы потом проверили, какие цвета оказались у них «мужественными», а какие «женственными», выяснилось, что все сходится: в первую группу попали яркие, броские цвета, а вторая в основном представлена скромной желтовато-коричневой гаммой.

Таким образом, для самцов и самок каждого вида было получено по одному числу, характеризующему броскость окраски. Чтобы выяснить, от чего же зависит яркость оперения самок и самцов, эти числа сопоставили друг с другом и с параметрами образа жизни, поведения, семейной и социальной организации птиц.

Некоторые из полученных результатов показаны на рис. 3. Изощренный статистический анализ, в ходе которого была учтена структура филогенетического дерева и сделаны поправки на родство, позволил реконструировать наиболее вероятные причинно-следственные связи (рис. 4).

1. Между яркостью мужской и женской окраски существует положительная корреляция, которую не удается полностью списать на сходное действие отбора на оба пола. Это значит, что эволюционно-генетические ограничения, о которых говорилось выше и которые приводят к пассивному переносу признаков, полезных одному полу (обычно самцам), на другой (обычно самок), играют заметную роль в эволюции окраски воробьиных. Это иллюстрируется самой жирной черной стрелкой на рис. 4.

2. Существует четкая связь между яркостью окраски и размером тела. У более крупных видов оба пола окрашены в среднем ярче. Это можно объяснить тем, что у воробьиных увеличение размера тела снижает шансы попасть на обед хищнику. Отбор, осуществляемый хищниками, способствует развитию маскирующей окраски, тогда как половой (или, пользуясь более широким термином, социальный) отбор работает в противоположном направлении, усиливая яркость оперения. У мелких птиц перевешивает первая тенденция, у крупных - вторая.

3. Сильный асимметричный половой отбор, действующий преимущественно на самцов (что характерно для полигинных видов без отцовской заботы о потомстве и с резким диморфизмом по размеру), способствует не только (и даже не столько) усилению яркости мужского наряда, сколько уменьшению яркости женского. В итоге половой диморфизм по окраске достигает максимума (рис. 3,d показывает, что у видов с яркими самцами и тусклыми самками половой отбор наиболее интенсивен). Почему асимметричный половой отбор делает самцов яркими - понятно. Но почему самки при этом становятся блеклыми? Можно предложить два объяснения, не исключающих друг друга. Во-первых, в такой ситуации самкам, как правило, просто незачем быть яркими. Полигиния и чисто женская забота о потомстве делают самок настолько «дефицитным товаром», что задача привлечения брачных партнеров перестает для них существовать: даже у самой серенькой и невзрачной все равно будет избыток ухажеров. Конкуренция между самками за пищу и другие ресурсы у таких видов тоже, как правило, выражена слабо. Во-вторых, в данной ситуации «эволюционные интересы» двух полов (то есть направленность отбора, действующего на самцов и самок) настолько сильно различаются, что отбор должен поддерживать формирование генетических переключателей, позволяющих признакам, полезным только для самцов, не проявляться в женском фенотипе. Таким образом, асимметричный половой отбор способствует разрыву связи между мужской и женской окраской, о которой говорилось выше в пункте 1.

4. У видов, размножающихся в тропиках и не совершающих далеких миграций, ярко окрашенными часто бывают и самцы, и самки. Возможно, это связано с тем, что для тропических птиц (и многих других тропических животных) характерна более острая внутривидовая конкуренция. Как следствие, среди тропических видов выше процент К-стратегов (см. Теория r/K-отбора): у многих из них маленькие кладки, в заботе о потомстве принимают участие оба родителя, а отношения между супругами долгие и сердечные. В условиях обостренной конкуренции яркая окраска может выполнять полезные сигнальные функции у обоих полов.

5. Некоторые птицы формируют сообщества, в которых о птенцах заботятся не только их биологические родители (совместная забота о потомстве, Cooperative breeding). В таких сообществах репродуктивный успех обоих полов сильно зависит от социального статуса и умения его повышать и поддерживать, в том числе при помощи различных сигналов. Ранее было замечено, что самки птиц, практикующих кооперативную заботу о потомстве, иногда даже поют активнее, чем самцы. Теперь к этому можно добавить, что и по яркости оперения они не склонны уступать самцам. Наиболее правдоподобным объяснением этому опять-таки является повышенная конкуренция между самками за социальный статус, мужское внимание и другие непреходящие ценности.

Таким образом, исследование во многом прояснило эволюционные механизмы, стоящие за удивительным многообразием мужских и женских птичьих нарядов. Характерно, что все обнаруженные факты отлично вписываются в теорию полового отбора и другие классические эволюционные модели.

Источник : James Dale, Cody J. Dey, Kaspar Delhey, Bart Kempenaers & Mihai Valcu. The effects of life history and sexual selection on male and female plumage colouration // Nature. Published online 04 November 2015.

Александр Марков

Взять хотя бы для сопоставления павлина самку и самца. Самка очень уж на курицу смахивает — неказистая сероватая птица. Однако зато как неплох самец — ярчайшее яркое оперение.

Самцы птиц всегда более красивы своим оперением ежели самки, почему так распорядилась природа?

В природе всё обмыслено до мелочей и не напрасно самцы птицы подобную яркую расцветку имеют. Во первых своим броским оперением самцы завлекают самок для спаривания, во вторых тем же самым оперением они отпугивают других самцов (другими словами собственных же вероятных конкурентов).

Почему у самок такое бледное оперение?
Так как самки высиживают из отложенных яичек птенцов. И сидя в гнезде на собственных отложенных яйцах самка должна быть очень не видна для возможных хищников. Самки высиживая яичка фактически соединяются с ветвями деревьев и не пестрят оперениями.
Так природой обмыслено всё до мелочи (до пёрышка). Неказистая самка сама выбирает для себя самца для спаривания, она глядит и на оперения и на смелость и на силу самца.

Материалы предоставлены с Интернет-сайта www.otvetin.ru

Взять хотя бы для сопоставления павлина самку и самца. Самка очень уж на курицу смахивает — неказистая сероватая птица. Однако зато как неплох самец — ярчайшее яркое оперение. Самцы птиц всегда более красивы своим оперением ежели самки, почему так распорядилась природа? В природе всё обмыслено до мелочей и не напрасно самцы птицы подобную яркую расцветку...

Для начала давайте же разберемся, почему у птиц цветная окраска и зачем она им.

Относительно этого существует много гипотез, до сих пор полностью не доказанных наукой, а потому вопрос остается открытым. Трудности и споры возникают из-за того факта, что у одних птиц окрас чрезвычайно яркий, разноцветный, а у других и вовсе настолько невзрачный, что их трудно заметить.

Все же есть несколько общих правил, подходящих для большинства птиц. Как, например, то, что птицы с ярким окрасом перьев почти все время проводят в верховьях деревьев, в воздухе или на воде. В то время как птицы с более тусклым окрасом обитают на земле.

Кроме того, вверху оперение у птиц, как правило, темнее, чем внизу.

Полагаясь на эти факты, ученые сделали вывод, что цвет окраса птиц - это их защита. Тоесть, оперение делает их как можно менее заметными для врагов. Такая защитная окраска маскирует птиц, подстраиваясь под определенную среду обитания того или иного вида пернатых.

Теперь вернемся к нашему изначальному вопросу. Почему же самки выглядят более невзрачно, чем самцы? Поскольку окрас оперения - это своего рода защита, а самки нуждаются в ней больше, ведь она высиживает яйца, от природы самки получили такой окрас, чтобы быть более защищенными от врагов.

Есть еще одна причина яркого окраса самцов. Такое цветное оперение привлекает самку во время брачного периода. В это время оперение самцов самое яркое.

У одних видов птиц самцы окрашены ярче, чем самки, у других оба пола имеют броскую окраску, а у третьих и самцы, и самки окрашены блёкло. Анализ большого массива данных по воробьиным птицам пролил свет на причины этого многообразия. Оказалось, что яркость оперения у обоих полов положительно коррелирует с размером тела, гнездованием в тропиках и отсутствием дальних миграций. Полигиния (спаривание самца с множеством самок) и отсутствие мужской заботы о потомстве коррелируют с яркостью самцов, но еще сильнее эти факторы способствуют блёклости самок, что в итоге ведет к сильному половому диморфизму по окраске. Кооперативная забота о потомстве способствует развитию яркого оперения у самок. Полученные результаты показывают, что женская красота у птиц иногда является результатом пассивного переноса на самок признака, полезного только самцам, но во многих случаях она имеет и собственное адаптивное значение, связанное с конкуренцией между самками за социальный статус и брачных партнеров.

Согласно теории полового отбора, корреляция между репродуктивным успехом и числом половых партнеров у самцов обычно выражена сильнее, чем у самок (см. ссылки в конце новости). Поэтому самец «заинтересован» в том, чтобы оплодотворить как можно больше самок, тогда как у самки, как правило, есть дела поважнее, чем гнаться за максимизацией числа партнеров. В итоге женский репродуктивный ресурс оказывается в дефиците, мужской - в избытке. Это порождает острую конкуренцию между самцами за самок. Половой отбор, направляемый этой конкуренцией, ведет к развитию адаптаций, повышающих мужскую привлекательность для самок и грозность для конкурентов. Нередко такие признаки поддерживаются отбором даже если они снижают жизнеспособность (см. Handicap principle).

Поэтому нет ничего удивительного в том, что у многих животных, в том числе у птиц, самцы окрашены ярче, чем самки. Яркая окраска (как и песня) выполняет две важные сигнальные функции: она информирует самок о том, что перед ними хороший потенциальный партнер, а самцов - о том, что перед ними сильный конкурент, с которым лучше не связываться.

С другой стороны, у многих птиц самки тоже окрашены очень ярко. Причины этого менее очевидны (об аналогичной ситуации с женскими песнями читайте в новости , «Элементы», 25.03.2015).

Одна из возможных причин - пассивный перенос на самок признака, полезного только самцам. Дело в том, что генетическая детерминация сексуально диморфного признака в общем случае устроена сложнее, чем мономорфного. Например, для того, чтобы окраска стала ярче у обоих полов, может быть достаточно какой-то мутации в одном из генов, влияющих на окраску. Но чтобы новый признак проявился только у самцов, этот ген еще должен попасть под управление генетического переключателя (см. Цис-регуляторные элементы), контролируемого, допустим, тестостероном. Это затрудняет эволюцию полового диморфизма. Иначе говоря, отбор, действующий на один из полов, накладывает определенные ограничения на возможности эволюции другого пола. Отбор самцов по яркости окраски может автоматически «тянуть» за собой и яркость женского оперения.

Но эта трудность, конечно, преодолима, раз мы видим в природе так много случаев полового диморфизма по окраске. Кроме того, яркий женский наряд может иметь и собственное адаптивное значение. В конце концов, самки многих видов тоже конкурируют друг с другом за те или иные ресурсы - от пищи и территории до социального статуса и заботливых самцов. В таком случае им тоже может быть полезно при помощи яркого оперения демонстрировать соперницам и кавалерам свои непревзойденные достоинства.

Чтобы разобраться в причинах удивительного многообразия птичьих нарядов, биологи из Новой Зеландии, Австралии и Германии проанализировали данные по всем 5983 видам воробьиных птиц (отряд воробьинообразные включает 61% видового разнообразия современных птиц), изображенным в монументальной сводке Handbook of the Birds of the World .

Авторы разработали универсальный способ количественной оценки яркости окраски, позволяющий сравнивать непохожие друг на друга виды (рис. 2). Как показано на рисунке 2, оценивалась на самом деле не яркость или броскость, а «мужественность» окраски, то есть то, насколько та или иная цветовая гамма характерна для самцов, но не для самок воробьиных. Когда авторы потом проверили, какие цвета оказались у них «мужественными», а какие «женственными», выяснилось, что всё сходится: в первую группу попали яркие, броские цвета, а вторая в основном представлена скромной желтовато-коричневой гаммой.

Таким образом, для самцов и самок каждого вида было получено по одному числу, характеризующему броскость окраски. Чтобы выяснить, от чего же зависит яркость оперения самок и самцов, эти числа сопоставили друг с другом и с параметрами образа жизни, поведения, семейной и социальной организации птиц.

Некоторые из полученных результатов показаны на рис. 3. Изощренный статистический анализ, в ходе которого была учтена структура филогенетического дерева и сделаны поправки на родство, позволил реконструировать наиболее вероятные причинно-следственные связи (рис. 4).

1. Между яркостью мужской и женской окраски существует положительная корреляция, которую не удается полностью списать на сходное действие отбора на оба пола. Это значит, что эволюционно-генетические ограничения, о которых говорилось выше и которые приводят к пассивному переносу признаков, полезных одному полу (обычно самцам), на другой (обычно самок), играют заметную роль в эволюции окраски воробьиных. Это иллюстрируется самой жирной черной стрелкой на рис. 4.

2. Существует четкая связь между яркостью окраски и размером тела. У более крупных видов оба пола окрашены в среднем ярче. Это можно объяснить тем, что у воробьиных увеличение размера тела снижает шансы попасть на обед хищнику. Отбор, осуществляемый хищниками, способствует развитию маскирующей окраски, тогда как половой (или, пользуясь более широким термином, социальный) отбор работает в противоположном направлении, усиливая яркость оперения. У мелких птиц перевешивает первая тенденция, у крупных - вторая.

3. Сильный асимметричный половой отбор, действующий преимущественно на самцов (что характерно для полигинных видов без отцовской заботы о потомстве и с резким диморфизмом по размеру), способствует не только (и даже не столько) усилению яркости мужского наряда, сколько уменьшению яркости женского. В итоге половой диморфизм по окраске достигает максимума (рис. 3,d показывает, что у видов с яркими самцами и тусклыми самками половой отбор наиболее интенсивен). Почему асимметричный половой отбор делает самцов яркими - понятно. Но почему самки при этом становятся блёклыми? Можно предложить два объяснения, не исключающих друг друга. Во-первых, в такой ситуации самкам, как правило, просто незачем быть яркими. Полигиния и чисто женская забота о потомстве делают самок настолько «дефицитным товаром», что задача привлечения брачных партнеров перестает для них существовать: даже у самой серенькой и невзрачной всё равно будет избыток ухажеров. Конкуренция между самками за пищу и другие ресурсы у таких видов тоже, как правило, выражена слабо. Во-вторых, в данной ситуации «эволюционные интересы» двух полов (то есть направленность отбора, действующего на самцов и самок) настолько сильно различаются, что отбор должен поддерживать формирование генетических переключателей, позволяющих признакам, полезным только для самцов, не проявляться в женском фенотипе. Таким образом, асимметричный половой отбор способствует разрыву связи между мужской и женской окраской, о которой говорилось выше в пункте 1.

4. У видов, размножающихся в тропиках и не совершающих далеких миграций, ярко окрашенными часто бывают и самцы, и самки. Возможно, это связано с тем, что для тропических птиц (и многих других тропических животных) характерна более острая внутривидовая конкуренция. Как следствие, среди тропических видов выше процент К-стратегов (см. Теория r/K-отбора): у многих из них маленькие кладки, в заботе о потомстве принимают участие оба родителя, а отношения между супругами долгие и сердечные. В условиях обостренной конкуренции яркая окраска может выполнять полезные сигнальные функции у обоих полов.

5. Некоторые птицы формируют сообщества, в которых о птенцах заботятся не только их биологические родители (совместная забота о потомстве, Cooperative breeding). В таких сообществах репродуктивный успех обоих полов сильно зависит от социального статуса и умения его повышать и поддерживать, в том числе при помощи различных сигналов. Ранее было замечено, что самки птиц, практикующих кооперативную заботу о потомстве, иногда даже поют активнее, чем самцы (см.: Самки краснохвостых овсянок поют активнее и разнообразнее, чем самцы , «Элементы», 25.03.2015). Теперь к этому можно добавить, что и по яркости оперения они не склонны уступать самцам. Наиболее правдоподобным объяснением этому опять-таки является повышенная конкуренция между самками за социальный статус, мужское внимание и другие непреходящие ценности.

Таким образом, исследование во многом прояснило эволюционные механизмы, стоящие за удивительным многообразием мужских и женских птичьих нарядов. Характерно, что все обнаруженные факты отлично вписываются в теорию полового отбора и другие классические эволюционные модели.

Многие птицы носят яркие наряды. Окрашенные по-разному перья образуют самые фантастические узоры, краски кото- рых переливаются, блестят или отлива ют множеством оттенков.

Создают такие оптические эффекты несколько красящих веществ и внутреннее строение (микро структура) пера. Красители рогового ве щества относятся к двум группам соединений. Придают перьям всевозможные оттенки коричневого цвета меланины — черные или коричневые пигменты, а от желтого до густо-красного — каротиноиды. Меланины вырабатываются самим организмом, а каротиноиды птицы полу чают с пищей. Поэтому окраска оперения зависит от питания. Меланины и кароти ноиды могут сочетаться в самых неверо ятных комбинациях. У многих наших пев чих птиц окраска от желто-зеленого до оливкового цвета получается от смеше ния желтого с коричневым или черным.

Самый яркий эффект создают, однако, не красители, а так называемые структур ные краски. Белый солнечный свет, как, вероятно, вам известно из физики, со стоит из световых волн всех цветов радуги. Когда часть этих волн поглощается или отражается от поверхности, глаз воспринимает ее как окрашенную. Если бесчисленные мельчайшие частички поверхности полностью отражают свет, мы видим безупречный белый цвет. У снега, например, роль мини-зеркал (мини-отражателей) выполняют кристаллики льда. У пера отражают и поглощают свет сильно расчлененные бородочки и заполненные воздухом ячейки рогового вещества бородок и стержня. Синюю окраску придает пористый кератиновый слой внутри бородок. Если в них есть каротиноиды, возникает цветовая палитра от светлого желто-зеленого до насыщенного фиолетового. Когда на перья попадает свет, они сверкают, словно синие, зеленые, красные, фиолетовые, золотисто-желтые драгоценные камни.

Стоит птице повернуться, как у нее изменится цвет или исчезнет глянец. Такая игра красок происходит на светопроницаемых тонких слоях кератина, когда свет отражается как верхней, так и нижней поверхностью. Радужные переливы на голове и шее селезня или в бензиновых пленках на лужах имеют одну и ту же природу. Пестрое оперение птиц помогает им прятаться от врагов, находить своих сородичей и привлекать особей другого пола.

Обитатели тропических дождевых лесов, как правило, наряжаются в яркие одежды. К сожалению, многим видам птиц их красочное оперение сослужило плохую службу. На Кубе, например, исчез трехцветный ара. Индейцы украшали себя егс маховыми и рулевыми перьями и приделывали их к стрелам. У самок и самцое попугаев, буревестников, гагар, вертишеек, стрижей оперение одинаковое. Не у многих видов, особенно в брачный период, оно различается: наряд самцов гораздо ярче, чем их подруг. Всем известные снегири с красной грудью — самцы, а скромные буровато-серые — самки.

Врагам не просто обнаружить раскрашенную в тон камышей и тростников выпь: в случае опасности она вытягивает вертикально шею, задирает голову и, замерев в такой позе, становится похожей на пучок сухих стеблей тростника. Если дотронуться до нее, она не шелохнется. Окраска придает прочность перьям. У большинства белых или очень светлых птиц, например у чаек, маховые перья или их концы черные. Эта окантовка изнашивается гораздо меньше, чем белые участки.