I Colori nei pappagalli: le Psittacofulvine come sistemi di pigmentazione selettiva

di Gianni Matranga con la collaborazione del Dott. Stefano Reale *

Gli uccelli per la colorazione del loro piumaggio usano diversi sistemi per divenire completamente colorati e la tipicità di ognuno di essi è basata sulla loro localizzazione, concentrazione e disegno.

In linea di massima i sistemi più usati dagli uccelli prevedono una interazione di due grandi gruppi che sono i carotenoidi e le melanine a cui si uniscono i colori strutturali per u a più vasta gamma di colorazioni.

I primi rappresentano un corposo gruppo di sostanze coloranti a base biochimica che imprimono sul piumaggio pigmentazioni che vanno dal rosso brillante all’arancio, al giallo e tonalità ad esse intermedie e vengono comunemente chiamati lipocromi perché vengono disciolti e veicolati nei grassi.

L’altra grande classe è rappresentata dalle melanine che si evidenziano particolarmente negli uccelli conferendo gradazioni dal nero al marrone, al grigio, all’azzurro. Tutte le altre colorazioni vengono ottenute, come dicevamo dalla interazione di queste sostanze essenzialmente di natura biochimica con altre di tipo fisico o strutturali.

Il colore verde per esempio si ottiene attraverso il fenomeno della deviazione della luce verso l’azzurro (fisico) che si somma al pigmento giallo (biochimico) contenuto nella cheratina del piumaggio che sommato a sua volta ai pigmenti melanici conferisce innumerevoli gradazioni di verde; da quello più chiaro a quello scuro a seconda della concentrazione delle melanine.

Esistono alcune eccezione nel mondo degli uccelli. Una di quelle abbastanza curiose ed insolite è quella che caratterizza i Turachi, specie di uccelli Cuculiformi africani della famiglia dei Musofagidi. Esistono diversi tipi diTurachi con colorazioni di fondo che vanno dal rosso al verde ecc.. In particolare, il colore verde posseduto da questi singolari uccelli non viene ottenuto con le modalità descritte in precedenza ed utilizzata dalla stragrande maggioranza degli altri uccelli ma utilizza bensì un particolare pigmento, la Turacoverdina, che è distribuita e depositata uniformemente nel loro piumaggio e precisamente nella parte superficiale delle penne. Un’altra delle singolarità di questi uccelli è che il pigmento verde o rosso o di altro colore se viene a contatto con le mani vi si deposita conferendogli la relativa colorazione che poi viene via ad un successivo lavaggio senza arrecare particolari problemi ai legittimi proprietari. Il pigmento verde dei Turachi rappresenta un caso unico tra gli uccelli.

 alt

Turaco cresta rossa (erhytropus)

Alle regole fin qui descritte che rappresentano una costante nel mondo degli uccelli, ad esclusione chiaramente dei Turachi, esiste un’altra eccezione; quella utilizzata dai pappagalli per la colorazione del loro piumaggio.

I pappagalli (classe: Aves, Ordine:Psittaciformi) anche se mostrano di possedere nelle piume uno spettro di colori che va dal rosso al giallo simile a quello di altri uccelli, non utilizzano i carotenoidi per questo tipo di colorazioni, ma le psittacofulvine.

Sebbene questi meccanismi sono noti ormai da tanti anni (Krukenberg, 1882), il nome Psittacofulvine attribuito a questa nuova classe di pigmenti responsabile della colorazione dei pappagalli è stato coniato solo di recente (Veronelli ed altri, 1995).

Peraltro il prof. Riccardo Stradi (I.O. n.8-9 1998) ha tipizzato le psittacofulvine attribuendole al gruppo delle aldeidi grasse polinsature, una sorta di miscela di sostanze derivate dagli acidi grassi.

 Il meccanismo d’azione di questi pigmenti non era però del tutto chiaro né d’altronde era particolarmente chiaro come venissero utilizzate queste molecole dai pappagalli per generare i colori del loro piumaggio.

Prima di parlare del loro meccanismo d’azione è opportuno riferire circa la loro disponibilità e della loro relativa distribuzione nel piumaggio degli uccelli.

Sia i carotenoidi che le psittacofulvine hanno in comune, oltre alle caratteristiche di riflettere la luce, anche il meccanismo di solubilizzazione nei lipidi che è peraltro il modo che hanno entrambi di fissarsi, incorporarsi successivamente nelle piume.

Infatti i lipidi vengono trasportati attraverso la circolazione del sangue direttamente ai follicoli in maturazione.

alt

Amazzone fronte blu (Amazona aestiva)

Gli uccelli sintetizzano i carotenoidi dalla loro dieta alimentare attraverso la loro metabolizzazione e successiva trasformazione e dopo li conducono e distribuiscono nei siti designati geneticamente attraverso la circolazione sanguigna (Mc Graw & Hill, 2001). Ora per comprendere il momento fisiologico in cui compaiono invece nei pappagalli le psittacofulvine durante la formazione delle piume, è stata condotta una recente ricerca (Mc Graw & Nogare, 2004) che ha studiato cinque specie di pappagalli che hanno gradazioni di colorazioni dal rosso al giallo, al verde come componenti importanti del colore del loro mantello mediante il prelievo di campioni di sangue: Ecletto (Eclectus roratus), Cenerino (Psittacus erithacus), Ara Rossa (Ara macao), Amazona fronte blu (Amazona aestiva), Ara Ali verdi (Ara chloroptera).

alt

ARA CHLOROPTERA

Sono state perciò ricercate in questi campioni le due classi di lipocromi attraverso una tecnica di analisi cromatografica liquida ad alte prestazioni (HPLC). Tale metodo permette di individuare e selezionare specifiche molecole, sulla base del grado di polarità. L’apparato utilizza dei tubicini, (colonne impaccate) nelle cui pareti interne è adesa una sostanza polimerica organica (fase stazionaria). All’interno di tali colonne viene forzata a scorrere, sotto pressione, un tampone adatto che funge da fase mobile. A seconda dell’affinità per una o l’altro componente, le molecole iniettate, verranno rivelate all’uscita dalla colonna, in tempi caratteristici e indicativi della loro natura polare. Sulla base della comparazione dei dati con molecole standard è possibile identificare i carotenoidi in modo univoco nel campione in esame, al fine di chiarire il meccanismo di colorazione delle piume.

 Attraverso il tipo di analisi cromatografia pertanto è stata rilevata la presenza di 5 fra le principali classi di carotenoidi: la luteina, zeaxantina, deydroluteina, anydroluteina e la b-cryptoxantina, tutte a diverse concentrazione, con le prime due a concentrazioni maggiori rispetto alle altre.

Non si sono evidenziate di contro presenze di psitacofulvine nei campioni di sangue di questi pappagalli.

Quindi si può affermare che anche i pappagalli posseggono circolanti nel sangue questi gruppi di carotenoidi e li acquisiscono normalmente attraverso la loro dieta alimentare a base di vegetali, semi e frutti al pari di tutti gli altri uccelli e con le stesse concentrazioni, ma a differenza di questi ultimi, i pappagalli non li utilizzano per la colorazione del piumaggio.

Di contro non sono state rinvenute nella circolazione sanguigna le psittacofulvine, indice che queste molecole non vengono acquisite dall’esterno con la dieta alimentare, prova ne è che con il variare della dieta il colore non cambia (Nemesio, 2001).

Ci sono risultanze le quali indicano che le psittacofulvine vengono invece costruite, sintetizzate all’interno dei follicoli in maturazione con un meccanismo simile a quello della formazione delle melanine che sono sintetizzate nei melanociti di alcuni tratti di piume.

alt

ECLETTO femmina (Eclectus roratus)

Si è giunti a questa conclusione attraverso lo sviluppo di un modello alternativo riguardante la peculiare caratteristica di espressione della colorazione dei pappagalli considerando che:

  • I carotenoidi sono esclusi dai follicoli a livello esxtracellulare;

Pertanto viene assunto come modello generale il dato che prevede un assorbimento esclusivo delle psittacofulvine basato sul diverso grado di affinità delle proteine vettrici del lipofilo che, quindi, prevalgono (Menon, 2000).

In conclusione, i pappagalli, usano per la colorazione del loro piumaggio, esclusivamente le psittacofulvine, mentre usano i carotenoidi non come coloranti del corpo ma come metaboliti necessari a compiere altre funzioni fisiologiche.

Servono altresì alla buona formazione dell’apparato retinico in quanto precursori della vitamina A necessaria appunto per tale funzione, nonché come antiossidanti ed immunostimolanti (Mc Graw & Ardia, 2004) e poiché è stato dimostrato (Mc Graw ed altri, 2003) che la concentrazione nel sangue è maggiore nei mashi, è possibile che questi ultimi li utilizzino per combattere gli effetti immunodepressivi del testosterone.

Bibliografia:

Testo di riferimento - K.J. McGraw, M.C. Nogare - Carotenoid pigments and selectivity of psittacofulvin-based coloration systems in parrots,2004

Forshaw – Parrots of the world, 1977

Kukenberg – Die federfabstoffe der Psittaciden, 1882

Mc Graw e Ardia – Carotenoids, immunocompetence, and the information content of sexual colors….., 2004

Nemesio – Colour production and evolution in parrots, 2001

Prota – Melanine and Melanogenis, 1992

Stradi - The Color of Flight: Carotenoids in Bird Plumage, 1998

Stradi – I lipocromi dei pappagalli – non sono più un mistero - Italia Ornitologica n.8-9 Agosto-Settembre 1998

Stradi, Pini e Celetano – La struttura chimica dei pigmenti nel piumaggio dell’Ara Macao,     2001

* Biologo Molecolare presso l'Istituto Zooprofilattico Sperimentale della Sicilia

Gli argomenti trattati in questo articolo sono tratti dal libro “I colori degli Inseparabili” di G. Matranga . Sono vietate le riproduzione anche parziali di foto e di argomenti trattati senza il consenso scritto dell’autore.

  • Entrambi i tipi di pigmenti sono liposolubili e sono presenti nei follicoli ma solo le psittacofulvine riescono ad essere cheratinizzate nelle piume rispetto ai carotenoidi grazie alle proteine vettrici (carrier) intracellulari.

I nostri sponsor: