Яркие яйца птиц Тинаму

Зеленые яйца хохлатого тинаму (Eudromia elegans)

Эти блестящие зеленые яйца, похожие на пасхальные, принадлежат хохлатому тинаму (Eudromia elegans). Тинаму — это семейство бескилевых птиц (но летающих, в отличие от страусов), обитающих в Центральной и Южной Америке; хохлатый тинаму встречается только в Аргентине. Яйца у них бывают не только зеленые, но и голубые, розовые, шоколадные — и всегда яркие, с глянцевым блеском.

Хохлатый тинаму. Фото © Dominic Sherony с сайта flickr.com, Аргентина, 6 ноября 2014 года

Тинаму вообще не строят гнезд, просто кладут яйца в небольшое углубление на земле.

Гнездо тусклого скрытохвоста (Crypturellus transfasciatus), птицы из семейства тинаму. Фото © Doug Wechsler с сайта dougwechsler.com, Эквадор, февраль 2017 года

Причина глянцевого блеска яиц тинаму стала известна только в 2014 году. Оказалось, что дело в чрезвычайно гладкой кутикуле — слое, покрывающем скорлупу. У тинаму кутикула состоит из карбоната и фосфата кальция, белков и пигментов. Ученые обрабатывали поверхность яиц ЭДТА, после чего блеск терялся, а окраска не менялась. Кислота растворяла кутикулу, обнажая шероховатую скорлупу. Гладкая поверхность отражает свет, как зеркало, и поэтому кажется глянцевой. Шероховатая рассеивает свет в разных направлениях и поэтому выглядит матовой.

Слева — фотографии фрагментов яичной скорлупы, длина масштабного отрезка — 5 мм; в центре — скорлупа в сканирующем электронном микроскопе; длина масштабного отрезка — 10 мкм; справа — скорлупа в сканирующем атомно-силовом микроскопе. Сверху вниз: домашняя курица, большой тинаму, хохлатый тинаму, чилийский тинаму, пятнистая нотура. Видно, что гладкость поверхности яиц и, соответственно, блеск (белое пятно — это отраженный свет лампы) увеличивается от курицы к пятнистой нотуре. Фото из статьи B. Igic et al., 2014. A nanostructural basis for gloss of avian eggshells

У птиц из семейства тинаму самыми блестящими оказались яйца шоколадного цвета у пятнистой нотуры (Nothura maculosa), за ними шли коричневые яйца чилийского тинаму (Nothoprocta perdicaria), зеленые яйца хохлатого тинаму, голубые яйца большого тинаму (Tinamus major). Самая гладкая кутикула была у первых двух птиц, у большого тинаму — самая шероховатая.

Яйца тинаму: (a) большой тинаму (размер яиц 58×48 мм); (b) хохлатый тинаму (53×39 мм); (c) пятнистая нотура (40×29 мм). Фото © Karsten Thomsen, Sam Houston, Shirley Sekarajasingham из статьи B. Igic et al., 2014. A nanostructural basis for gloss of avian eggshells

А как возникает такая яркая окраска? До недавнего времени было известно лишь два пигмента, отвечающих за окраску скорлупы и кутикулы птичьих яиц. Это биливердин IXα (продукт распада гемоглобина), дающий сине-зеленые оттенки, и протопорфирин IX, дающий коричневые оттенки. Сочетание этих пигментов придает различные варианты окраски скорлупе множества видов птиц. Но окраску скорлупы тинаму нельзя объяснить сочетанием только этих двух пигментов. И действительно, оказалось, что в их скорлупе есть также желто-коричневый билирубин (желчный пигмент; он был выделен из зеленой скорлупы хохлатого тинаму) и красно-оранжевый уроэритрин. Оба эти пигмента — катаболиты порфирина и обнаруживаются в скорлупе тинаму в сочетании с биливердином.

Есть ли у такой яркой окраски яиц какие-то функции, неизвестно. Тинаму гнездятся на земле, несколько самок откладывают яйца в одно и то же гнездо, которые затем насиживает исключительно самец. Обычно у гнездящихся на земле птиц яйца имеют криптическую окраску, чтобы не привлекать внимание хищников. Однако, во-первых, у тинаму самцы сидят на яйцах очень плотно (до 98% времени), во-вторых, за их яйцами охотятся в основном ночные хищники, которые ориентируются прежде всего на запах. Более того, исследования показали, что хищников больше привлекает насиживающий самец, а не яркие яйца.

Змея Phrynonax poecilonotus лакомится яйцами большого тинаму. Фото © Christian Alessandro Perez-Martinez с сайта alephrocco.wordpress.com, Коста-Рика

Ученые, изучившие причину глянцевого блеска яиц тинаму, предположили, что яркие цвета яиц могут сигнализировать о наличии гнезда другим самкам и стимулировать их откладывать в него яйца. А поскольку скорлупа в течение инкубационного периода постепенно тускнеет, так как билирубин и уроэритрин разрушаются на свету, степень блеска может помочь самкам оценить возраст яиц и не откладывать яйца в гнездо, где уже началась инкубация. Однако эта версия не получила подтверждения, поскольку у других птиц с массовыми кладками яйца неяркие (например, у африканских страусов они и вовсе белые).

Альтернативные версии заключаются в том, что гладкая поверхность скорлупы защищает поры от проникновения в них воды, а также поверхность скорлупы с высокой отражающей способностью может помочь предотвратить повреждение эмбриона солнечным излучением (однако с этим справилась бы и белая скорлупа).

В 2021 году появился препринт статьи, в которой американские ученые сообщают, что цвет яиц, как и птичья песня, может служить для распознавания конспецификов. Например, у видов тинаму с перекрывающимися ареалами наблюдается большее расхождение в цвете яиц, так же как и в песнях. Это позволяет избегать гибридизации.

Кладка большого тинаму, фото © Andres Cuervo с сайта flickr.com, Колумбия, 18 июля 2018 года. Взрослый большой тинаму, фото © Aaron Maizlish с сайта flickr.com, Панама, 13 апреля 2018 года

При этом также нельзя исключать, что яркий блеск яиц тинаму не имеет никакой адаптивной функции, а развился как побочный продукт каких-то других процессов. В любом случае эта красота заслуживает дальнейшего изучения, тем более что голубая скорлупа большого тинаму под определенными углами выглядит радужной, чего не отмечается у яиц других видов птиц. Причем это не может быть связано с интерференцией в тонких пленках: у тинаму толстая 700-нанометровая кутикула.