Informatie

Waarom is de kleur van zoogdieren zo saai?


Ik heb vogelsoorten, insecten en vissen met prachtige kleuren gezien. Maar als het gaat om zoogdieren (inclusief wij mensen), verschijnen ze bijna altijd in de kleuren bruin, grijs, oranje of in zwart-wit. Ik kan me niet herinneren dat ik roze, groen en paars heb gezien. Waarom is dat zo?


Ik denk niet dat er een precies antwoord is over de evolutionaire mechanismen, maar "mechanisch":

  • zoogdieren hebben in principe maar twee soorten pigmenten: eumelanine en pheomelanine, die beide hun kleurvarianten hebben, maar binnen een bekend bereik. Vogelpigmenten omvatten, naast melanines, carotenoïden en porfyrinen. Geleedpotigen hebben over het algemeen carotenoïden, melanines en ommochromen [en andere pigmenten?]. bijv. alleen carotenoïden en ommochromen kunnen een nogal "exotische" kleuring creëren vanuit het oogpunt van zoogdieren (groen, roze, violet).
  • zowel vogels als insecten maken actief gebruik van irisatie. Met bont lijkt het technisch veel moeilijker te realiseren dan met veren of schubben.
  • veel (de meeste?) zoogdieren maken geen onderscheid tussen kleuren. Vogels hebben in dit opzicht een veel beter zichtvermogen. Vanuit een selectionistisch oogpunt snijdt dit een aanzienlijk deel van de selectie weg die op kleuring inwerkt, wat anders een breder spectrum aan fenotypes zou kunnen produceren.

Naast de argumenten die in het geaccepteerde antwoord worden gepresenteerd, zou ik willen toevoegen dat de meeste soorten zoogdieren rood/groen kleurenblind zijn. Dit heeft te maken met het feit dat zoogdieren gedurende een groot deel van hun evolutionaire geschiedenis nachtdieren waren en dus het vermogen om verschillende kleuren te zien niet nodig was.

Dit dateert uit het mesozoïcum toen zoogdieren een nachtelijke levensstijl hadden om predatie door dinosaurussen te voorkomen.

Hier is een artikel dat recent onderzoek over dit onderwerp samenvat: http://www.utexas.edu/news/2012/10/29/effects-prehistoric-nocturnal-life-mammalian-vision/


Het antwoord is simpel... EVOLUTIE... De kleur van een levend organisme hangt af van 2 dingen 1) het aantrekken van ander geslacht. 2) ontsnappen aan de roofdieren.

Bij vogels en insecten: ze zijn voor hun leven niet erg afhankelijk van ander geslacht (behalve voor het voortplantingsproces) en het is niet nodig om fysiek werk te verrichten om ander geslacht aan te trekken... Als je bijvoorbeeld een pauw neemt, moet het mannetje kleurrijk om vrouwen aan te trekken. maar er is geen fysiek werk... Laat The Other bijvoorbeeld een Insect zijn, en als het kleurrijk is... eet een roofdier misschien niet vanwege zijn felle kleur... dit zorgde ervoor dat insecten en vogels evolueerden tot kleurrijk...

Maar bij zoogdieren. het aantrekken en ontsnappen zijn beide afhankelijk van fysiek werk ... een knappe leeuw kan geen leeuwin aantrekken ... :P Het moet fysiek gezond zijn om te ontsnappen aan roofdieren en voldoende concurrentie te geven aan andere leeuwen in zijn territorium ... hierdoor was evolutie voor zoogdieren sterk afhankelijk van hun vermogen van lichaam... in plaats van fysieke aantrekkelijkheid... bijvoorbeeld in een bos zal een tijgerin duidelijk paren met een tijger die meer territorium heeft dan een aantrekkelijkere knappe tijger zonder territorium (dit is niet het geval bij insecten)...


Waarom is de kleur van zoogdieren zo saai? - Biologie

Door de strepen van een tijger kan hij in de schaduwen van de jungle verdwijnen.

Het planten- en dierenrijk is rijk aan felle kleuren, van het weelderige groen van fotosynthetiserende planten tot de gedurfde zwarte en oranje strepen van tijgers. Kleur speelt een veelheid aan rollen in de natuurlijke wereld, gebruikt om andere wezens te verleiden, te camoufleren of te waarschuwen. Kleuren duiden de oogsttijd, kweekomstandigheden en de wisseling van seizoenen aan, van het eerste groen van de lente tot het schitterende rood en bruin van de herfst.


Waarom is de kleur van zoogdieren zo saai? - Biologie

  • ASU-thuis
    • Nieuws
    • academici
    • Onderzoek
    • Atletiek
    • alumni
    • Geven
    • President
    • Over ASU
    • Kunsten en Wetenschappen
    • Bedrijf
    • Design en kunst
    • Opleiding
    • Engineering
    • Wereldwijde futures
    • Afstuderen
    • Gezondheidsoplossingen
    • onderscheidingen
    • Journalistiek
    • Wet
    • Verpleegkundige en gezondheidsinnovatie
    • Openbare dienstverlening en gemeenschapsoplossingen
    • Hogeschool
    • Thunderbird School of Global Management
    • Kaart
    • Tempé
    • Westen
    • Polytechnische
    • Centrum van Phoenix
    • Online en verlengd
    • Lake Havasu
    • SkySong
    • Onderzoekspark
    • Washington DC
    • China
    • Biologie Bits
    • Vogelzoeker
    • Lichaamsdepot
    • Gekleurde pagina's
    • Experimenten en activiteiten
    • Games en simulaties
    • Hoe
    • Puzzels
    • Quizzen
    • Quizzen in andere talen
    • Virtuele realiteit (VR)


    Vrouwelijke vogels zijn toch niet zo saai

    In de vogelwereld zijn flitsende kleuren en onstuimige gezang over het algemeen voorbehouden aan mannetjes. Vrouwtjes hebben de neiging relatief saai gekleurd te zijn en blijven vaak stilletjes op de achtergrond verborgen. Charles Darwin zelf merkte dit verschil tussen de seksen op en stelde voor dat het voornamelijk werd veroorzaakt door evolutionaire veranderingen in het verleden bij mannen, in een proces dat hij seksuele selectie noemde - een theorie die vandaag de dag nog steeds algemeen wordt aanvaard.

    Toch hebben deze ingetogen vrouwelijke vogels een verborgen verleden dat iets teniet doet dat onderzoekers al meer dan 150 jaar aannemen.

    In een recente studie leveren biologieonderzoekers J. Jordan Price van St. Mary's College of Maryland en Muir Eaton van Drake University het bewijs dat, ondanks de huidige schijn, de meeste evolutionaire veranderingen in kleur in het verleden zijn opgetreden bij vrouwen, niet bij mannen. Veel van de saaie vrouwtjes van tegenwoordig hadden felgekleurde voorouders, en de huidige verschillen tussen de geslachten zijn grotendeels te wijten aan het feit dat vrouwtjes felle kleuren verliezen in plaats van dat mannetjes ze krijgen.

    "Ik denk dat Darwin erg verrast zou zijn door dit idee", zei Price. “Darwin was een groot voorstander van het idee dat seksueel dimorfisme te wijten is aan seksuele selectie. Veel mannelijke eigenschappen zijn ongetwijfeld het product van seksuele selectie, zoals hij suggereerde, maar ons bewijs suggereert dat verschillen tussen de seksen grotendeels te wijten zijn aan selectie op vrouwen.”

    Price en Eaton richtten zich op een groep die bekend staat als de merels van de Nieuwe Wereld, die een verscheidenheid aan zangvogelsoorten omvat, variërend van Canada tot Argentinië. Bij merels uit de Nieuwe Wereld zijn sommige vrouwtjes dof van kleur in vergelijking met hun mannelijke tegenhangers en sommige zijn net zo fel gekleurd als mannetjes. Met behulp van relaties op basis van DNA-sequentiegegevens waren ze in staat om de waarschijnlijke evolutionaire geschiedenis van elk geslacht te reconstrueren, wat de verrassende verschillen onthulde in de snelheid waarmee mannen en vrouwen zijn geëvolueerd.

    "We hebben verschillen in kaart gebracht met behulp van een fylogenetische boom om erachter te komen wat er in het verleden is gebeurd en om naar kleurverschillen in de tijd te kijken, en we ontdekten dat hoewel evolutie voor beide geslachten in dezelfde tijdsperiode plaatsvindt, vrouwen veel meer evolutionaire grond,” zei Price.

    Om het beeld te schetsen van de snelle, wankele evolutie van de vrouwelijke vogels - weg van en naar mannelijke kleuren - zei Price te denken aan iets dat velen elke dag doen. "Het is alsof je met je hond aan het wandelen bent en je legt een afstand af en de hond legt drie keer de afstand af door heen en weer te rennen", legde hij uit.

    "Wat vaak wordt aangenomen, is dat seksuele selectie voornamelijk werkt op het uiterlijk van mannen, en het resultaat is dat mannen er dan anders uitzien dan vrouwen," zei Eaton. “Onze resultaten suggereren sterk het tegenovergestelde. Vrouwtjes, met hun doffe kleuren, staan ​​onder sterke natuurlijke selectie om niet op te vallen, dus ze zien er heel anders uit dan mannen. Misschien komt dit doordat ze meer tijd op of nabij het nest doorbrengen en onopvallend moeten zijn.”

    Eaton merkte ook op dat de kleurverschillen bij mannelijke en vrouwelijke vogels verder gaan dan wat het menselijk oog kan zien. "Ons gebruik van objectieve metingen van verenkleuring en kwantificering van kleurverschillen vanuit het perspectief van hoe vogels kleurverschillen zien, stelde ons in staat om deze complexe evolutionaire patronen bloot te leggen die anders onopgemerkt zouden blijven," zei hij.

    De studie, getiteld "Reconstructing the Evolution of Sexual Dichromatism: Current Color Diversity Does Not Reflect Past Rates of Male and Female Change", is vandaag online beschikbaar in het tijdschrift Evolution.


    Verwarmende zeeën kunnen er voor sommige vissen ook minder kleurrijk uitzien: dit is waarom dat ertoe doet

    Als marien bioloog Eleanor Caves van de Universiteit van Exeter terugdenkt aan haar eerste duiken, is een van de eerste dingen die ze zich herinnert dat ze opmerkt dat kleuren onder water lijken af ​​te wijken. De levendige rode, oranje, paarse en gele tinten die ze gewend was te zien in de zonovergoten wateren aan de oppervlakte, zien er steeds vager en vager uit door de diepte, en het duurde niet lang of de hele oceaan verliest het grootste deel van zijn regenboog en laat alleen maar blauwe tinten achter.

    "Wat me altijd raakte aan duiken, was wat er met de gezichten en lippen van mensen gebeurt", zei haar voormalige Ph.D. adviseur Sönke Johnsen, hoogleraar biologie aan de Duke University. "Iedereen heeft een afgrijselijke vale teint."

    Dat zette de onderzoekers aan het denken: in de afgelopen halve eeuw zijn sommige vissen naar diepere wateren verschoven en dat is waarschijnlijk de oorzaak van klimaatverandering. Een studie wees uit dat vissoorten voor de noordoostkust van de Verenigde Staten tussen 1968 en 2007 meer dan een meter per jaar afdaalden als reactie op een opwarming van slechts ongeveer één graad Celsius.

    Kunnen dergelijke verschuivingen de kleursignalen waarop vissen vertrouwen om te overleven moeilijker maken om te zien?

    Eerder onderzoek suggereert van wel. Wetenschappers hebben al bewijs dat vissen het moeilijker hebben om verschillen in elkaars tinten en helderheid te onderscheiden in wateren die troebeler zijn gemaakt door andere oorzaken, zoals erosie of afvloeiing van voedingsstoffen.

    Als voorbeeld noemen de auteurs studies van driedoornige stekelbaarzen die broeden in de ondiepe kustwateren van de Oostzee, waar vrouwtjes kiezen uit mannetjes - die voor de eieren zorgen - op basis van de roodheid van hun keel en buik. Maar algenbloei kan troebele omstandigheden creëren die het moeilijker maken om te zien, waardoor vrouwtjes worden verleid om te paren met minder fitte mannetjes waarvan de jongen het niet redden.

    De troebelheid maakt het voor een man moeilijker om te bewijzen dat hij een waardige partner is door het vermogen van vrouwen om subtiele gradaties van rood of oranje te onderscheiden te verstoren, zei Johnsen. "Voor elke arme vis die een prachtige rode kleur op zijn lichaam heeft, is het nu zoiets van, 'nou, je moet me gewoon op mijn woord geloven.'"

    Andere studies hebben aangetoond dat voor cichlidenvissen in het Afrikaanse Victoriameer, waar soorten afhankelijk zijn van hun kenmerkende kleuren om hun eigen soort te herkennen, vervuiling de helderheid van het water kan verminderen tot een punt waarop ze het vermogen verliezen om elkaar uit elkaar te houden en beginnen te paren. manier.

    De onderzoekers zeggen dat dezelfde communicatiestoring die vissen in troebel water teisteren, waarschijnlijk gebeurt met soorten die naar grotere diepten worden geduwd. En interacties met potentiële partners zijn niet de enige situaties die vatbaar zijn voor verwarring. Moeite met het onderscheiden van kleuren kan het voor vissen ook moeilijker maken om prooien te lokaliseren, rivalen te herkennen of potentiële roofdieren te waarschuwen dat ze gevaarlijk zijn om te eten.

    In een studie gepubliceerd op 21 april in het tijdschrift Proceedings van de Royal Society B, Caves en Johnsen gebruikten wiskundige modellen om te bepalen hoe de kleuren van de onderwaterwereld eruit zouden kunnen zien als vissen in de bovenste laag van de oceaan naar nieuwe diepten verschuiven.

    Ze konden aantonen dat het oppervlaktewater weliswaar barst van de kleur, maar dat een daling van slechts 30 meter het palet aanzienlijk doet krimpen.

    "Het is alsof je teruggaat naar de tijd van zwart-wit-tv", zei Johnsen.

    Wanneer zonlicht een object raakt, worden sommige golflengten geabsorbeerd en andere weerkaatsen. Het zijn de golflengten die worden teruggekaatst waardoor een rode vis er rood uitziet, of een blauwe vis blauw. Maar een vis met bepaalde kleuren aan de oppervlakte zal er anders uitzien als hij dieper zwemt omdat het water sommige golflengten eerder uitfiltert of absorbeert dan andere.

    De onderzoekers waren verrast om te ontdekken dat, vooral voor soorten in ondiep water, zoals die in en rond koraalriffen, er niet veel neerwaartse verschuiving nodig is om een ​​dramatisch effect te hebben op hoe kleuren verschijnen.

    "Je hoeft echt niet ver van het oppervlak te gaan om een ​​grote impact te zien", zegt Caves, die dit najaar begint als assistent-professor aan de Universiteit van Californië, Santa Barbara.

    Welke kleuren het eerst hun glans verliezen, en hoe snel dat gebeurt als je naar beneden gaat, hangt af van de diepten die een soort gewoonlijk bewoont en hoeveel dieper ze gedwongen worden te gaan, evenals het soort omgeving waarin ze leven - of het nu gaat om bijvoorbeeld de ondiepe baaien of rotsachtige kusten van de Atlantische Oceaan, of een tropisch koraalrif.

    In helder oceaanwater is rood de eerste kleur die dof wordt en verdwijnt. "Dat is belangrijk omdat zoveel soorten rode signalen gebruiken om partners aan te trekken of vijanden af ​​te schrikken," zei Johnsen.

    Het team voorspelt dat sommige soorten kwetsbaarder zullen zijn dan andere. Neem bijvoorbeeld vissen die de scherpte niet van de hitte kunnen halen door zich naar de polen van de planeet te verplaatsen. Vooral in semi-ingesloten wateren zoals de Middellandse Zee en de Zwarte Zee of de Golf van Mexico, of in koraalriffen, die vastzitten aan de zeebodem - hebben deze soorten geen andere keus dan dieper te duiken om hun hoofd koel te houden, zei Caves. .

    Als volgende stap hopen ze hun ideeën te testen in de koraalriffen rond het eiland Guam, waar vlindervissen en vuurgrondels hun levendige kleurenpatronen gebruiken om leden van hun eigen soort te herkennen en partners te zoeken.

    "Het probleem versnelt alleen maar", zei Caves. Tegen het einde van deze eeuw is het mogelijk dat de oppervlaktetemperatuur van de zee nog eens 4,8 graden Celsius is gestegen, of een stijging van 8,6 graden Fahrenheit, vergeleken met het gemiddelde van 1896-2005.

    En terwijl de opwarming aan de polen sneller plaatsvindt, "voelen tropische wateren ook de effecten", zei Caves.

    Dit onderzoek werd ondersteund door het Horizon 2020-onderzoeks- en innovatieprogramma van de Europese Unie in het kader van de Marie Sklodowska-Curie-subsidieovereenkomst (nr. 793454).


    Innes Cuthill

    Professor, Gedragsecologie, Universiteit van Bristol

    Een factor - met betrekking tot zaken als irisatie (pauwen, morpho-vlinders, juweelkevers) - is de aard van hun vacht. Haar is behoorlijk ongestructureerd (buizen van keratine met melaninepigment), terwijl vogelveren, vlindervleugels en insectenschubben in het algemeen complexe meerlaagse structuren zijn - en dat is precies wat je nodig hebt om structurele kleuren te genereren die worden gecreëerd door interferentie van lichtstralen.


    Waarom zijn er zo weinig blauwe, groene of paarse zoogdieren?

    Waarom zien we alleen echt wit/zwart/rood/oranje/geel/grijs/bruin/roze maar weinig tot geen blauw/paars/groen gebaseerde zoogdieren? Omdat groen en blauw zulke prominente kleuren in de natuur zijn, zou ik denken dat ze naar kleuren zouden gaan voor camouflage. Ik zou eerlijk gezegd geen zoogdieren kunnen bedenken behalve de blauwe vinvis, maar ze zijn meer grijsachtig dan blauw.

    Elk inzicht zou welkom zijn.

    -Blauwe vinvissen, dolfijnen, mandrillen

    In deze column staat een diepgaand antwoord, specifiek gericht op de afwezigheid van de kleur groen. Maar het blijkt dat zoogdieren alleen in staat zijn om bruinzwart pigment (de melanine die de huid kleur geeft) en roodachtig geel aan te maken. Dit zijn de kleurstoffen die, in verschillende combinaties of afwezigheid, verantwoordelijk zijn voor het beperkte kleurenpalet van zoogdieren.

    Het blijkt, verbazingwekkend genoeg, dat andere gewervelde landdieren ook geen blauwe of groene pigmenten kunnen maken! De reeks koele kleuren die we zien bij vogels, amfibieën en dergelijke (evenals bij veel schitterend gekleurde insecten zoals tropische vlinders) wordt in feite veroorzaakt door microscopisch kleine structuren in hun veren of huid. Deze structuren breken het licht dat erop weerkaatst, zoals een prisma of een cd, waardoor we ze als een bepaalde kleur waarnemen.

    Dit zoogdier lijkt in staat om blauw pigment te creëren, niet?

    Edit: url afbeelding gewijzigd. Punten voor iedereen die toch wist wat het was!

    De reeks koele kleuren die we zien bij vogels, amfibieën en dergelijke (evenals bij vele schitterend gekleurde insecten zoals tropische vlinders) wordt in feite veroorzaakt door microscopisch kleine structuren in hun veren of huid.

    Het stukje over vogels waar je het over had is niet helemaal waar. Het is een combinatie van pigmenten en de vuurvaste processen waarover u spreekt. En sommige van de pigmenten zijn behoorlijk kleurrijk en komen voort uit porfyrines en ingenomen pigmenten die in planten worden aangetroffen.

    De kleur van veel vogels heeft ook te maken met hun dieet. Het bekendste voorbeeld is de roze flamingo. Ze zijn alleen roze vanwege hun dieet. Maar er zijn andere voorbeelden. De huisvink is meestal een doffe bruine vogel met heel weinig rood verenkleed, maar tijdens de paartijd eten ze bessen die vol zitten met carotenoïden (http://www.birds.cornell.edu/pfw/AboutBirdsandFeeding/HoufinColorVariants.htm) dat is de oorzaak van het grootste deel van de rode kleuring bij vogels tegenwoordig. De meeste produceren van nature geen rode pigmenten in de diepte die je in de natuur ziet, het komt van de bessen die ze eten.

    Niet alle kleuren in vogelveren worden veroorzaakt door microstructuren. Sommige zijn gewoon oude pigmenten.

    Dit is een geweldig antwoord! Maar ik heb een vervolgvraag over kleurenblindheid versus slechtziendheid. Ik denk dat het belangrijk is om onderscheid te maken tussen roofzuchtige en prooizoogdieren.

    Hebben prooizoogdieren voldoende kleuronderscheid om te profiteren van levendige kleuren om de seksuele selectie voldoende te beïnvloeden?

    Hebben roofzuchtige zoogdieren voldoende kleuronderscheid om aangetrokken te worden door zoogdieren die deze kleuringen ontwikkelen?

    Maar deze verklaring roept de vraag op waarom zoogdieren dat vermogen nooit hebben ontwikkeld of verloren. Een verklaring is dat op een bepaald moment in het verleden de voorouders van zoogdieren een verminderd vermogen ontwikkelden om kleur waar te nemen.

    Maar er is één grote uitzondering: primaten. De meeste andere zoogdieren hebben slechts twee soorten kleurwaarnemende kegeltjes in hun ogen primaten, inclusief mensen, hebben er drie.

    Het is dan ook niet verwonderlijk dat bepaalde apen een behoorlijk briljante kleuring ontwikkelden, hoewel ze meestal beperkt waren tot kleine delen van hun lichaam. Voorbeelden: Mandrillen, Tamarins, Lesulas.

    Deze structuren breken het licht dat erop weerkaatst, zoals een prisma of een cd, waardoor we ze als een bepaalde kleur waarnemen.

    Ik denk dat je diffract bedoelt in plaats van breking?

    Toevallig ben ik ooit een pseudo-groene aap tegengekomen toen ik in een dierenkliniek werkte. Het had blauwzwarte haren en gele haren gemengd, wat op afstand een indruk van groen wekte. Ik weet niet of het dezelfde soort was die in het door u geciteerde artikel wordt genoemd. Helaas moest hij worden afgemaakt, omdat hij onhandelbaar was geworden en zijn klauwen door de onderlip van de eigenaar stak.

    De murene lijkt ook groen, maar zoals ik me herinner is dat omdat hij blauw slijm afscheidt en een gele schil heeft.

    Dit is misschien een domme vraag, maar zou het niet mogelijk zijn dat er een mutatie in een zoogdier is waardoor ze groen of blauw kunnen zijn? Ik bedoel, zouden bepaalde zoogdieren niet groen kunnen worden als het gunstig was voor hun soort?

    Dat is absoluut het meest directe, technische antwoord. Maar (waarschijnlijk omdat ik de laatste tijd veel heb gelezen) denk ik dat het ook de moeite waard is om op te merken dat levendige kleuren over het algemeen voor twee dingen worden gebruikt. Mate aantrekkingskracht en aposematisme. Vogels komen zeker op de voorgrond als voorbeelden van kleuring bij partnerkeuze. Maar van wat ik uit mijn hoofd kan bedenken, is geen enkel zoogdier echt giftig als het wordt ingenomen, dus ik denk niet dat aposematisme bij zoogdieren voorkomt.

    Die pagina is niet meer beschikbaar. Hier is wat het zei:

    Alexey Veraksa
    assistent professor,
    Afdeling Biologie,
    Universiteit van Massachusetts,
    voormalig HHMI predoctoraal fellow
    Ik weet uit mijn algemene zoölogielessen dat zoogdieren maar twee soorten pigment kunnen maken: melanine (zwart of bruin pigment) en het roodgele pigment dat roodharige mensen hebben. Dus mijn eerste idee voor een eenvoudige verklaring van het niet-bestaan ​​van groene zoogdieren was om te zeggen dat zoogdieren om de een of andere reden gewoon geen groen pigment kunnen maken. Dit is natuurlijk geen goede evolutionaire verklaring, maar het geeft in ieder geval een oppervlakkig antwoord op de vraag.

    Toen ik hier wat meer onderzoek naar begon te doen, ontdekte ik tot mijn verbazing dat kikkers, vogels en anderen in de vierpotige wereld ook geen groen pigment kunnen maken! Of blauw, wat dat betreft. Het blijkt dat alle kleurvariaties die we bij tetrapoden zien het resultaat zijn van verschillende combinaties van afzettings- en brekingspatronen van dezelfde twee soorten pigmenten: zwart en geelrood. De kleur van een kameleon verandert door snelle vormveranderingen in vuurvaste cellen in zijn huid, niet door snelle productie of afgifte van een echt pigment. Kikkers zijn groen vanwege het patroon van breking van blauw licht door speciale cellen in hun huid, die zich vermengen met hun gele pigment.

    De kleuren van vogelveren worden ook gegenereerd door lichtbreking, maar door een ander mechanisme. Het oppervlak van veren heeft microscopisch kleine ribbels die geordende sporen vormen, net als het oppervlak van een cd. De afstand van de ribbels en de grootte en oriëntatie van de pigmentkorrels die ze bevatten, bepalen de briljante groene en blauwe veren (zie links in referentie 2). Kleine luchtzakjes in veren kunnen bijdragen aan kleurvariatie bij vogels. Lichtbreking is ook verantwoordelijk voor de kleur van de menselijke iris, die kan variëren in diepblauwe of groene tinten. Een ander voorbeeld is de hemelsblauwe neus van de mandril. Voor een verkenning van de manieren waarop dieren verschillende kleuren maken, zie referentie 1.

    Zoals je kunt zien, is de vraag waarom zoogdieren niet de mogelijkheid hebben om een ​​verscheidenheid aan kleuren in hun vacht te genereren. Dit is een moeilijke vraag, en totdat we tijdreizen beheersen - om de evolutie van zoogdieren te kunnen traceren - zullen we het antwoord niet met zekerheid weten. Maar het is interessant om te speculeren, dus hier zijn enkele mogelijke verklaringen.

    Ik denk dat het belangrijkste verschil zit in de levensstijl van zoogdieren. Als warmbloedige dieren zijn ze constant op zoek naar voedsel en bewegen ze veel. Zelfs als een dier de beste camouflage heeft, wordt het gemakkelijker gedetecteerd zodra het begint te bewegen. Daarentegen kunnen veel amfibieën en reptielen lange tijd bewegingsloos zijn, en hier hetzelfde uitzien als een blad in de buurt helpt meer. Ik geloof dat zoogdieren tijdens de evolutie meer "geïnvesteerd" hebben in het uitwerken van actieve ontsnappingsmechanismen (bijvoorbeeld wegrennen en zich verstoppen in holen) dan in het ontwikkelen van passieve camouflagetechnieken.

    Wetenschappers geloven dat de eerste zoogdieren relatief kleine, ratachtige wezens waren die insecten aten. Hun leefgebieden waren waarschijnlijk anders in termen van achtergrondkleurpatronen in vergelijking met de leefgebieden van amfibieën en reptielen. Zoogdieren zijn natuurlijk ontstaan ​​op het land, terwijl amfibieën de waterbron nooit verlaten. Er is meer groen rondom amfibieën, en daarom vinden we meer groene amfibieën.

    In tegenstelling tot hun vroege voorouders zijn veel zoogdieren nu groot, en voor hen speelt een factor van grootte een rol bij het bepalen van de kleur. Zoals we van klassieke beelden weten, is het moeilijk om een ​​heel zoogdier te bedekken met een vijgenblad (maar het is heel goed mogelijk voor een kikker). Een effen groen zoogdier zou in feite opvallen in echte habitats in plaats van verborgen te zijn. Voor een groot dier helpt gevlekt zijn meer dan groen zijn.

    3. De meeste zoogdieren, behalve walvissen en dolfijnen (die in feite een blauwgroene kleur kunnen ontwikkelen), zijn bedekt met een of andere vorm van vacht. Net als vogelveren zijn zoogdierharen verhoornde structuren die zich ver van het huidoppervlak uitstrekken en verschillende kleuren kunnen hebben vanwege verschillende patronen van pigmentafzetting tijdens de haarontwikkeling. Maar in tegenstelling tot vogelveren hebben zoogdieren niet het vermogen ontwikkeld om ingewikkelde microstructuren in hun groeiende haren te produceren die het licht zodanig zouden reflecteren dat er groen ontstaat (misschien met uitzondering van enkele soorten zoals de Afrikaanse groene aap, wiens vacht kan verschillende tinten geel tot olijfgroen op de rug benaderen). En vergeet het veranderen van huidskleur naar believen als een kameleon - dat zal toch niemand onder je vacht opmerken.

    4. Denk nu na over wat zoogdieren nodig hebben om zich te camoufleren tegen (roofdieren) of voor (om op prooien te jagen). De meeste roofdieren zijn in feite andere zoogdieren, en de meeste zoogdieren hebben geen goed kleurenzicht, dus het maakt ze niet echt uit of hun prooi groen is of niet. Ze zijn veel beter in het onderscheiden van patronen en verschillen in lichtintensiteit dan in kleuren. Dat is waarschijnlijk de reden waarom de meeste zoogdieren patronen zoals vlekken, strepen of vlekken op hun vacht hebben, waardoor ze beter opgaan in de vacht.

    5. Waarom zijn er groene vogels? Hier lijkt een ander evolutionair scenario aan het werk te zijn. Door te kunnen vliegen, kunnen vogels ontsnappen aan de meeste roofdieren, en men denkt dat opvallende kleuren bij vogels zijn ontwikkeld voor weergave- en paringsdoeleinden in plaats van voor camouflage. Dienovereenkomstig hebben vogels een uitzonderlijk kleurenzicht, mogelijk superieur aan dat van mensen. Als je er echter over nadenkt, zijn vogels die dicht bij de grond leven en zelden vliegen (en daarom binnen het bereik van zoogdierroofdieren zijn) vaak aardekleurig en gevlekt, gestreept of gevlekt, net als zoogdieren.

    6. Vreemd genoeg is er in feite een groep zoogdieren die groen is: drievingerige luiaards. Dit lijkt een secundaire evolutionaire aanwinst te zijn en is het gevolg van de groei van groene algen in hun vacht (ze bewegen zelden en wassen zich blijkbaar nooit). Misschien helpt dit ze ook om op te gaan in de bladeren.

    Het lijkt er dus op dat een combinatie van evolutionaire krachten (en beperkingen die worden opgelegd door zoogdierkenmerken als een hoog metabolisme en een pelsjas) het gebrek - of beter gezegd de extreme schaarste - aan groene zoogdieren kan verklaren.

    Ten slotte waren sommige wetenschappers zo teleurgesteld over de afwezigheid van groene zoogdieren dat ze besloten er zelf een te maken! Een paar jaar geleden plaatste een groep onderzoekers in Japan een gen dat codeert voor groen fluorescerend eiwit (GFP) van kwallen in het muizengenoom om muizen te maken die heldergroen fluoresceren wanneer ze worden verlicht met een blauw licht. Het lange evolutionaire wachten op groene zoogdieren is nu voorbij. Zie referentie 3 voor een prachtige foto van "drie groene muizen".

    De aard van kleur in verschillende diergroepen, waaronder kikkers.

    Wallin, M. 2002. Het palet van de natuur: hoe dieren, inclusief mensen, kleuren produceren. Biowetenschap verklaard 1 (2),

    Ga voor een essay over de kleuring van vogels naar:

    Voor informatie over veren, inclusief kleuren, ga naar:

    Voor een interessant artikel dat de ontdekking beschrijft van het genereren van iriserende kleurpatronen in pauwenveren, zie:

    Zi, J., et al. 2003. Kleurstrategieën in pauwenveren. Proceedings van de National Academy of Sciences USA 100 (22): 12576-78. http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi? tool=pubmed&pubmedid=14557541 .

    De bevindingen over pauwenveren worden hier ook besproken, met enkele verbazingwekkende microscopische foto's:

    Zie voor het artikel waarin de creatie van groene muizen wordt beschreven:

    Okabe, M., et al. 1997. "Groene muizen" als een bron van alomtegenwoordige groene cellen. FEBS Brieven 407:313-19.


    Variabiliteit van oogkleuring bij mens en dier

    De oogkleur bij wilde soorten is meestal vast, terwijl mensen en gedomesticeerde dieren meerdere oogkleuren vertonen. Dr. Juan J. Negro, hoofdauteur van een recente hypothese gepubliceerd in: Grenzen in de zoölogie, neemt ons mee door waarom dit zou kunnen zijn.

    Wist je dat oogkleuring alleen varieert bij menselijke populaties en hun huisdieren? Wilde diersoorten hebben, op enkele uitzonderingen na, slechts één type oogkleuring, of het nu licht of donker is. Trouwens, als we oogkleur zeggen, verwijzen we naar de iris die de pupil omgeeft, die altijd donker is en snel uitzet en samentrekt, afhankelijk van de lichtomstandigheden.

    In het geval van mensen is het algemeen bekend dat het oogkleurenpalet opmerkelijk groot is. Wat echter niet bekend is, is hoe en wanneer deze variatie ontstond in de evolutionaire geschiedenis van Homo sapiens. En hetzelfde kan gezegd worden voor huisdieren, zowel van veren als van bont. Er zijn blauwogige honden, katten, paarden, geiten, kamelen en lama's. En sommige van deze soorten hebben ook geelogige varianten.

    Vooral kattenrassen vertonen een opmerkelijke variatie in oogkleuring. Bij de meeste gedomesticeerde rassen is bruin echter de standaardkleur. Zoals te verwachten is voor huisdieren die selectief worden gefokt, begon de opkomst en fixatie van varianten in zowel vacht als verenkleed, evenals oogkleuring, in de vroege stadia van domesticatie in het Neolithicum als gevolg van het plukken van zeldzame kleurmutanten .

    Vreemd genoeg kunnen oogkleurvarianten voor mensen ook zeer recent zijn begonnen (ongeveer 8.000 jaar geleden), gelijktijdig met sedentarisme en domesticatie van planten en dieren, en alleen (of voornamelijk) in Europa. Vanaf vandaag kan oogkleurvariatie bij mensen worden beschreven als: continu, met talrijke schakeringen van heel lichtblauw tot heel donkerbruin.

    Bij wilde dieren, en ook bij de voorouders van huisdieren, heeft de oogkleur niet de neiging te variëren. De weinige gemelde gevallen van oogkleurvariatie bij wilde soorten, meestal bij vogels, komen overeen met veranderingen die verband houden met rijping met de leeftijd en enkele zeldzame gevallen van seksueel dimorfisme (zoals bij bepaalde eendensoorten zoals de gewone tafeleend Aythia Ferina).

    Misschien hadden individuen met blauwe en groene ogen de voorkeur als partner en lieten meer nakomelingen hun oogkleur in de populaties verspreiden.

    Vogelsoorten waarbij de volwassenen felgele of rode ogen hebben, kunnen in de juveniele fase een donkerdere, bruinachtige kleur hebben. Dit lijkt te impliceren dat bepaalde kleurtypes enige tijd nodig hebben voor het individu om de nodige pigmenten te verzamelen die zorgen voor de definitieve kleuring van het volwassen oog. Melanines zijn trouwens verantwoordelijk voor de kleurverschillen in de oogkleur van mensen: donkere oogkleuren bevatten eumelanine en pheomelanine, groene ogen bevatten voornamelijk pheomelanine en blauwe ogen bevatten praktisch geen melanine. Tegenwoordig is het mogelijk om blauwe ogen te krijgen met een chirurgische ingreep waarbij melanines uit de iris worden verwijderd. En de verkregen kleur is permanent omdat de melanine nooit wordt vervangen.

    Seksuele selectie kan worden weggegooid als een drijvende kracht voor oogkleurvariatie bij gedomesticeerde soorten, en natuurlijke selectie werkt niet zo zwaar op hen in als in het geval van hun wilde voorouders. Maar wat is het geval voor mensen? Misschien is het toch een geval van seksuele selectie. Misschien hadden individuen met blauwe en groene ogen de voorkeur als partner en lieten meer nakomelingen hun oogkleur in de populaties verspreiden.

    Bij wilde dieren zonder variatie in oogkleur, lijkt het erop dat deze eigenschap adaptief is en wordt vastgelegd door natuurlijke selectie. Het is heel goed mogelijk dat alle darwinistische processen aan het werk zouden zijn met betrekking tot oogkleuren: kunstmatige selectie bij huisdieren, natuurlijke selectie bij wilde diersoorten en misschien seksuele selectie toen mensen boeren werden.


    Verwarmende zeeën kunnen er voor sommige vissen ook minder kleurrijk uitzien. Dit is waarom dat belangrijk is.

    Omdat opwarmende oceanen vissen naar koelere, diepere wateren drijven, kunnen de kleuren waarop ze vertrouwen om te overleven moeilijker te zien worden. Een val van slechts 20 meter in de waterkolom verandert deze vuurgrondel van prachtig in gedempt. Krediet: Nazir Amin.

    Als marien bioloog Eleanor Caves van de Universiteit van Exeter terugdenkt aan haar eerste duiken, is een van de eerste dingen die ze zich herinnert dat ze opmerkt dat kleuren onder water lijken af ​​te wijken. De levendige rood-, oranje-, paars- en geeltinten die ze gewend was te zien in het zonovergoten water aan de oppervlakte, zien er steeds vager en vager uit door de diepte, en het duurde niet lang of de hele oceaan verliest het grootste deel van zijn regenboog en laat niets anders dan blauwtinten achter.

    "Wat me altijd raakte aan duiken, was wat er met de gezichten en lippen van mensen gebeurt", zei haar voormalige Ph.D. adviseur Sönke Johnsen, een biologieprofessor aan de Duke University. "Iedereen heeft een afgrijselijke vale teint."

    Dat zette de onderzoekers aan het denken: in de afgelopen halve eeuw zijn sommige vissen naar diepere wateren verschoven en dat is waarschijnlijk de oorzaak van klimaatverandering. One study found that fish species off the northeastern coast of the United States descended more than one meter per year between 1968 and 2007, in response to a warming of only about one degree Celsius.

    Could such shifts make the color cues fish rely on for survival harder to see?

    Previous research suggests it might. Scientists already have evidence that fish have a harder time discerning differences in each other's hues and brightness in waters made murkier by other causes, such as erosion or nutrient runoff.

    As an example, the authors cite studies of three-spined sticklebacks that breed in the shallow coastal waters of the Baltic Sea, where females choose among males—who care for the eggs—based on the redness of their throats and bellies. But algal blooms can create cloudy conditions that make it harder to see, which tricks females into mating with less fit males whose hatchlings don't make it.

    The turbidity makes it harder for a male to prove he's a worthy mate by interfering with females' ability to distinguish subtle gradations of red or orange, Johnsen said. "For any poor fish that has beautiful red coloration on his body, now it's like, "Well, you're just going to have to take my word for it."

    From dazzling to drab: A reef trigger fish in the shallow coastal waters of the Indo-Pacific, and how it might look if it had to shift just 10 meters down in the water column to escape warming surface waters. Credit: Bernard Spragg.

    Other studies have shown that, for cichlid fish in Africa's Lake Victoria, where species rely on their distinctive colors to recognize their own kind, pollution can reduce water clarity to a point where they lose the ability to tell each other apart and start mating every which way.

    The researchers say the same communication breakdown plaguing fish in turbid waters is likely happening to species that are being pushed to greater depths. And interactions with would-be mates aren't the only situations that could be prone to confusion. Difficulty distinguishing colors could also make it harder for fish to locate prey, recognize rivals, or warn potential predators that they are dangerous to eat.

    In a study published April 21 in the journal Proceedings van de Royal Society B, Caves and Johnsen used mathematical models to determine what the colors of the underwater world might look like as fish in the uppermost layer of the ocean shift to new depths.

    They were able to show that while the surface waters may be bursting with color, descending by just 30 meters shrinks the palette considerably.

    "It's like going back to the days of black and white TV," Johnsen said.

    When sunlight hits an object, some wavelengths are absorbed and others bounce off. It's the wavelengths that are reflected back that make a red fish look red, or a blue fish blue. But a fish sporting certain colors at the surface will start to look different as it swims deeper because the water filters out or absorbs some wavelengths sooner than others.

    The researchers were surprised to find that especially for shallow-water species such as those that live in and around coral reefs, it doesn't take much of a downward shift to have a dramatic effect on how colors appear.

    From dazzling to drab: A reef trigger fish in the shallow coastal waters of the Indo-Pacific, and how it might look if it had to shift just 10 meters down in the water column to escape warming surface waters. Credit: Bernard Spragg.

    "You really don't have to go very far from the surface to notice a big impact," said Caves, who will be starting as an assistant professor at the University of California, Santa Barbara, this fall.

    Precisely which colors lose their luster first, and how quickly that happens as you go down, depends on what depths a species typically inhabits and how much deeper they are forced to go, as well as the type of environment they live in—whether it's, say, the shallow bays or rocky shores of the Atlantic, or a tropical coral reef.

    In clear ocean water, red is the first color to dull and disappear. "That's important because so many species use red signals to attract mates or deter enemies," Johnsen said.

    The team predicts that some species will be more vulnerable than others. Take, for instance, fish that can't take the edge off the heat by relocating toward the poles of the planet. Particularly in semi-enclosed waters such as the Mediterranean and Black seas or the Gulf of Mexico, or in coral reefs, which are stuck to the sea bed—these species will have no option but to dive deeper to keep their cool, Caves said.

    As a next step, they hope to test their ideas in the coral reefs around the island of Guam, where butterflyfishes and fire gobies use their vivid color patterns to recognize members of their own species and woo mates.

    "The problem is only accelerating," Caves said. By the end of this century, it's possible that sea surface temperatures will have heated up another 4.8 degrees Celsius, or an increase of 8.6 degrees Fahrenheit, compared to the 1896-2005 average.

    And while warming is happening faster at the poles, "tropical waters are feeling the effects too," Caves said.


    Why are male birds more colorful than female birds?

    Males are more colorful or ornamented than females in most, but not all, bird species. Understanding this phenomenon requires a basic grasp of the evolutionary forces that shape the behavior and morphology of individuals and species. Charles Darwin developed much of the theory that helps explain this. He proposed that traits promoting survival in individuals are favored by the process of natural selection, whereas traits that help the individuals of just one sex (usually the males) compete for mates are favored by sexual selection. Sexual selection is responsible for many of the features unique to one sex in a given species. These features can be divided into two general categories: those acting as weapons that allow males to fight for access to females (antlers on deer, for example) and those acting as ornaments that attract the attention of females, such as long tails on birds.

    Darwin concluded that color differences between sexes in birds (also known as sexual dichromatism) result largely from female preference for bright colors in males. This general rule has received much support since Darwin's time, but other influences have also been noted. For example, females of species that are exposed to predators while incubating tend to have dull colors, although both sexes may be brightly colored in species that nest in tree hollows because the females are less visible to predators. Color can also aid individuals in recognizing members of their own species. And in species that are not good to eat, colors can provide a warning to potential predators.

    Color is also used in contests between males over mates or resources such as territory. Conspicuous colors can help show that an area is already occupied and that the occupant is in good condition and prepared to fight. The red shoulder patch on red-winged blackbirds provides an excellent example. The patch is coverable and is shown to males and females of the same species but never to predators. Males who had their patch experimentally covered tended to lose their territories more often than did uncovered birds. Similar results have been shown in other species such as scarlet-tufted malachite sunbirds, confirming that the brilliant badges function primarily in male-male competition over territories.

    Some studies have shown that females use the brightness of a male's color as an important indicator of his health and vitality. House finches provide one of the best examples of this tactic. This species is monogamous and males exhibit orange or red in their crowns and elsewhere in their plumage. The extent and brightness of the color in individuals is directly related to carotenoid pigments that are picked up from high quality seed. Extensive field studies have shown that artificially brightened males were much preferred by females and that naturally brighter males were better at providing food to the female and her chicks. Not all plumage colors derive from diet, however. Blues and greens consist of structural pigments that are manufactured by the birds themselves. They, too, may provide good indicators of a bird's health and abilities, but this has not yet been clearly demonstrated.

    Researchers realized only quite recently that birds see a much wider range of color than people do. They even have colors in their plumage that are invisible to the human eye. Birds have four color cones in their eyes (compared to three in humans), which allow them to see the ultraviolet part of the color spectrum. Scientists using spectroradiometers to measure the extent of ultraviolet coloration have found that males in many apparently monochromatic species (those with similarly colored sexes, such as European starlings) in fact sport bright ultraviolet colors that females use extensively in their choice of mate.

    Males are usually the most colorful sex because females are more likely to be in short supply due to the extra work involved in incubation and chick rearing. Males must thus compete for the chance to mate with them. In an interesting twist, a handful of species are known to have reversed sex roles in which males incubate the eggs and females defend territories and fight amongst themselves for access to the males. These species provide the exceptions that prove the rule, because they demonstrate that the competitive sex is the one most likely to have bright colors. Phalaropes, sandpipers and button quail are good examples of species in which the females are more colorful.

    My recent study of eclectus parrots showed for the first time that bright colors can evolve in both sexes simultaneously. In this species the bright green males and red-and-blue females look so different that they were originally thought to be separate species. Our eight-year study in northern Australia, published in the July 22, 2005, issue of Science, demonstrated that the sex roles are not reversed--females incubate eggs and protect the young. The sexes differ where the females do not join the males in foraging for food and instead defend the nest hollow for up to 11 months each year. Each female relies on up to five males to supply all the food required by her and the chicks. Males face a higher predation risk from hawks while they are foraging, and their colors have evolved to blend in with the leafy foliage. Meanwhile, their shiny green stands out and appears very bright to other parrots against the wood at the nest hollow. In addition, the green is laced with ultraviolet pigments, which the parrots can see much better than predatory hawks can. Their colors are therefore a clever compromise between camouflage and showiness. The females, however, are under less predation pressure, and their red and blue appears as a long range signal to other females of their presence at the hollow.


    Why are birds, animals, and fish so much more colorful near the equator than farther away from it?

    The first thing to notice is that feathers and scales can be a wider variety of vibrant colors than hair can. So mammals may have exciting stripes and spots, but the bright colors are going to be on reptiles, birds, and fish.

    The truth is, as far as birds are concerned, we don't have reason to believe that there is a larger percentage of colorful birds in the tropics: https://www.asianscientist.com/2016/11/in-the-lab/bird-plumage-evolution-australia/

    There are just more species in total in the tropics, and so the total number of colorful bird species is greater.

    There are definitely more reptile species in the tropics and subtropics than in more poleward regions. I've seen no study comparing the percentage of them that are colorful, but the same general notion would apply either way---there are more species in total to be colorful. Though there certainly are some colorful species in temperate regions---like the Lacertids in Europe, which can be vibrant greens and blues, the Garter snakes and smooth green snakes of the USA, etc.

    I think you're primarily thinking of near-surface coral reefs.

    It's really just piggybacking the coral reefs. There happen to be these organisms which thrive in very low-nutrient, clear, shallow, warm water----creating diverse ecosystems. And within those diverse ecosystems, there will be a diversity of species all evolving bright colors for signaling things, because the bright colors can be seen in the clear, shallow, brightly lit water.

    But there are other aquatic environments in the tropics----more sediment-laden waters, murky rivers, mangroves, etc. and there are also highly oligotrophic (clear, low-nutrient) waters in temperate regions where you may find colorful fish like the tangerine darter.

    So is life in the tropics actually more colorful? I don't see that as an obvious conclusion. But the sheer total diversity of species in the tropics certainly allows for more possible expression in general.


    Bekijk de video: FILM BF12 bewustzijn bij dieren steno van de evolutie (Januari- 2022).