Jeśli chodzi o ptaki, mały, szybki koliber jest dość wyczulony na kolory — widzi odcienie, których my nie jesteśmy w stanie sobie wyobrazić. Ich pióra również występują w wielu odcieniach, co, jak się uważa, pomaga samcom w znajdowaniu partnerów podczas zalotów. Niektóre samice używają nawet krzykliwych piór, aby wyglądać jak samce, aby inne ptaki nie przeszkadzały im.

Mogą być fioletowe jak kolibry Lucyfera (Lucyfer kalothorax), jasny turkus jak koliber Rivoli (Eugeniusza fulgensa) i odpowiednio nazwany brylantowy koliber różowoszyi (Heliodoxa gularis) jest różowy. Biolodzy wciąż zastanawiają się, jaką rolę odgrywają te kolory i jak pojawiają się w piórach kolibrów.

[Related: Hummingbirds get their wild coloring from ‘air-filled pancakes’ in their feathers.]

„Rozglądam się po świecie ptaków w poszukiwaniu interesujących kolorów i próbuję zrozumieć fizykę powstawania tych kolorów. Mając tę ​​​​wiedzę, mogłem zrozumieć, dlaczego niektóre z tych kolorów mogą ewoluować szybciej lub dlaczego w niektórych obszarach świata może być więcej kolorowych gatunków” – mówi biolog ewolucyjny Chad Eliason z Field Museum w Chicago PopSci.

Kiedy jednak zespół naukowców znalazł kolibra Heliodoxa o zwykle różowym gardle, który zamiast tego miał złote gardło, pomyśleli, że to zupełnie nowy gatunek. DNA ujawniło coś jeszcze – ptak złotogardły był nigdy wcześniej nie udokumentowaną hybrydą dwóch gatunków różowogardłych.

Zespół opisuje tego wyjątkowego ptaka, którego po raz pierwszy napotkali podczas prac terenowych w odizolowanym Parku Narodowym Cordillera Azul w środkowym Peru w badaniu opublikowanym 28 lutego w czasopiśmie Królewskie Towarzystwo Otwartej Nauki.

„Spojrzałem na ptaka i powiedziałem sobie: „To coś nie przypomina niczego innego”. Moją pierwszą myślą było, że to nowy gatunek” – powiedział w oświadczeniu John Bates, kurator ptaków w Chicago’s Field Museum i współautor badań.

Zespół zebrał więcej danych, korzystając z laboratorium DNA muzeum, aby potwierdzić niespodziankę i odkrył, że pasuje do jednego z kolibrów różowoszyich lokalnych w okolicy, Heliodoxa branickii (H. branickii) w niektórych znacznikach. Mimo to większość kolibrów nie różni się tak bardzo w obrębie własnego gatunku,

[Related: Hummingbirds routinely hit 9Gs like it’s no big deal.]

Sekwencjonowanie DNA dotyczyło mitochondrialnego DNA – materiału genetycznego, który jest przekazywany tylko przez matkę. DNA mitochondrialne dało wyraźny wynik, który pasował H. branickii.

Kiedy zespół przeanalizował jądrowe DNA ptaka, które ma wkład obojga rodziców, wykazało podobieństwa do obu H. branicki i genetyczny kuzyn, Heliodoxa gularis (H. gularis).

Jednak ptak nie był w połowie branicki i pół gularis. Jeden z jego przodków musiał być pół na pół, a kolejne pokolenia łączyły się z większą liczbą branicki ptaki.

Aby odpowiedzieć na pytanie, w jaki sposób dwa gatunki ptaków różowogardłych ostatecznie wyprodukowały hybrydę inną niż różowogardła, zespół musiał przyjrzeć się złożonym sposobom określania opalizujących kolorów piór. Pigmenty, takie jak karotenoidy (czerwony i żółty) i melanina (czarny), nadają piórom podstawowe kolory, ale struktura komórek pióra i sposób, w jaki odbija się od nich światło, tworzy kolor strukturalny. Rezultatem jest opalizująca zmiana koloru piór.

„Wiedzieliśmy, że wchodząc w to, że [hummingbirds] miał najbardziej złożone struktury melaniny lub opalizujące struktury ze wszystkich ptaków” – mówi Eliason, który jest także współautorem badania.

Mikroskop elektronowy zbadał poziom subkomórkowy struktury piór gardła i spektroskopię, aby zmierzyć, w jaki sposób światło odbija się od piór, tworząc różne kolory. Odkryto subtelne różnice w pochodzeniu kolorów rodzica kolibra, co może wyjaśniać, dlaczego potomstwo hybrydy dało tak bardzo odmienny kolor.

„Istnieje więcej niż jeden sposób na uzyskanie magenty z opalizowaniem” — powiedział Eliason w oświadczeniu. „Każdy z gatunków rodzicielskich ma swój własny sposób wytwarzania magenty, i myślę, że dlatego można uzyskać ten nieliniowy lub zaskakujący wynik, gdy połączy się te dwa przepisy na uzyskanie koloru piór”.

Czasami hybrydy są zdarzeniami jednorazowymi lub nie mogą rozmnażać się jak muły, ale w innych przypadkach tworzą nowe gatunki. Chociaż nie jest jasne, jak powszechne są tego rodzaju hybrydy kolibrów, zespół uważa, że ​​mogą one przyczynić się do różnorodności kolorów strukturalnych występujących w całym drzewie genealogicznym kolibrów.

Obliczyli, że zmiana koloru z różowego na złoty wyewoluuje u pojedynczego gatunku ptaka zajmie od sześciu do 10 milionów lat, w oparciu o szybkość ewolucji kolorów obserwowaną u kolibrów.

Według Eliasona w ewolucyjnej skali czasu od sześciu do dziesięciu milionów lat to całkiem szybko. Dalsze badania pomogą im zrozumieć, ile pokoleń potrzeba, aby zaszły te dziwne zmiany, i zastosować nowsze narzędzia genetyki i sekwencjonowania genomu do starszych badań nad kolibrami.