Když jsem učil ornitologii, studenti se mě v průběhu semestru vždy ptali na několik otázek. Jednou z nich bylo, proč jsou vejce robinů modrá?
Již Charles Darwin se zamýšlel nad evolučními důvody toho, že skořápky ptačích vajec mají barvu od bílé po tmavě zelenomodrou. Protože je to tak jednoduchá a zřejmá otázka k zamyšlení, člověk by si myslel, že na důvod už někdo dávno přišel. A skutečně, existuje řada hypotéz, které vysvětlují pigmentaci vaječné skořápky – mezi nejrozšířenější patří buď maskování, nebo ochrana před slunečním zářením.
Kamufláž, kterou poskytují matné, skvrnité vaječné skořápky, je samozřejmě nejdůležitějším faktorem, který určuje vývoj barev a vzorů vaječné skořápky, zejména u ptáků, kteří hnízdí na zemi nebo v její blízkosti.
Kamufláž však nevysvětluje, proč by vejce jiných ptáků měla jasné, nevýrazné barvy, jako je neskvrnitá bílá nebo intenzivní modrá a zelenomodrá – protože díky těmto barvám lze vejce snadno spatřit, zejména pokud jsou v hnízdě s otevřenou skořápkou. Nevýrazné a jasné barvy vaječné skořápky jsou tedy nutně výsledkem jiných evolučních tlaků než maskování před hladovými predátory. Druhou všeobecně přijímanou hypotézou je, že obyčejná netřpytivá vejce mohou být nejlepším kompromisem pro přežití vystavení slunci.
Pro objasnění interakcí mezi pigmenty vaječné skořápky a slunečním světlem se David Lahti, odborný asistent biologie na City University of New York, a Dan Ardia, odborný asistent biologie na Franklin & Marshall College, spojili, aby se na ně podívali blíže.
Jejich hlavní otázky se zaměřily na zjištění, zda pigmentace vaječné skořápky může vajíčku pomoci udržet rovnováhu mezi dvěma protichůdnými a potenciálně škodlivými účinky slunečního záření: prostupem světla (včetně UV) přes bílou nebo světlou skořápku a rychlým přehřátím vajec s tmavší (zelenomodrou) skořápkou.
Protože snovač vesnický, Ploceus cucullatus, produkuje vejce v celé škále stálých barev, od bílé až po středně zelenomodrou, bylo možné provést přímé kvantitativní srovnání různých barev vaječných skořápek produkovaných tímto druhem v kontrolovaném světelném prostředí.
Výzkumníci testovali čtyři složky hypotézy slunečního světla:
- škodlivé ultrafialové (UV) záření může procházet skořápkami ptačích vajec
- infračervené (IR) záření při přirozené intenzitě může zahřívat vnitřek vajec
- intenzivnější zbarvení vajec snižuje propustnost světla. („pigment jako slunečník“)
- intenzivnější zbarvení vajec zvyšuje absorpci světla skořápkou a ohřívá vnitřek vejce („efekt tmavého auta“)
Výzkumníci měřili tři osudy viditelného světla dopadajícího na ptačí vejce, a porovnali tyto osudy pro bílé vejce s osudy pro zelenomodré vejce a zjistili, že barva skořápky skutečně ovlivňuje odrazivost (R; (levý sloupec), absorpci (A; prostřední sloupec) a propustnost (T; pravý sloupec) slunečního světla (obrázek 4):
Další experimenty ukázaly, že přesně jak vědci předpokládali, tmavší (zelenomodré) skořápky skutečně lépe chránily vnitřek vejce (kde se vyvíjí onen vzácný zárodek) před světlem, včetně nebezpečného, DNA poškozujícího UV záření. Zároveň však tmavší pigmenty umožňovaly vejcím absorbovat více světla, a tak se rychleji zahřívala – a přehřátí může urychlit vývoj embrya, což pak vede k řadě dalších problémů.
Takže v podstatě v prostředí s mírnou hladinou světla, jako jsou lesy, kde obvykle hnízdí američtí rorýsi, se ptačí vejce vyvíjejí směrem k tmavé barvě, aby chránila zárodek před Sluncem, zatímco hnízda ve světlejším prostředí, jako jsou otevřené parky, polosuché a suché oblasti, nebezpečí rychlého přehřátí upřednostňují bílou nebo světlejší barvu vaječné skořápky.
Tyto poznatky jsou užitečné pro předvídání druhů prostředí, ve kterých ptáci hnízdí, ale mohou také vysvětlit, proč některé druhy ptáků, jako například snovač vesnický, produkují vejce různých barev, od bílé až po tmavě zelenomodrou.
.