Vederstructuur en kleurvorming

Deze tekst is een vereenvoudigde en beperkte samenvatting van vederstructuur en kleurvorming in veren, en is gedeeltelijk gebaseerd op info uit het boek van Dirk Van den Abeele (2013).

De meeste vogels zijn nagenoeg volledig bedekt met veren. Vogelveren bestaan grotendeels uit keratine, net zoals onze haren en nagels. Die veren hebben verschillende functies. Ze zijn nodig om te kunnen vliegen, uiteraard, maar zorgen ook voor een isolerende laag (donsveren), een beetje gelijkaardig aan de vacht bij vele zoogdieren. Daarnaast geven veren de vogel zijn kleur.

Veren hebben een schacht en twee ‘vlaggen’ (zie foto uitwendige bouw). De vlag bestaat uit fijne baarden (zie foto uitwendige bouw – baarden), die met elkaar verbonden zijn via baardjes en haakjes. Het zijn vooral de baarden die de veer zijn kleur geven.

Uitwendige bouw

Uitwendige bouw

Uitwendige bouw - baarden

Uitwendige bouw – baarden

Zoals vele levende wezens, bezitten papegaaiachtigen melanine pigmenten, meerbepaald eumelanine. Dit kan resulteren in zwarte, grijze en bruine kleuren. Andere vogelsoorten gebruiken phaeomelanine om bruine kleuren aan te maken, deze kleurstof is echter nog nooit aangetroffen in papegaaiachtigen. Daarnaast hebben papegaaiachtigen ook een unieke groep van pigmenten: de psittacofulvines of ook wel psittacines (geel, oranje, rood). Andere vogelsoorten tonen diezelfde kleuren via een andere groep van pigmenten, de carotenoïden. Deze laatste zijn opneembaar uit de voeding, met als gevolg dat bv. kanaries kunnen verkleuren door een aangepaste voeding. Zover geweten uit onderzoek, is dit NIET mogelijk bij papegaaiachtigen. Een grootschalig onderzoek bij 44 soorten papegaaiachtigen heeft uitgewezen dat geen enkele carotenoïden in de rode bevedering had, maar wel psittacines (McGraw & Nogare, 2005). De chemische samenstelling van de psittacines is nog grotendeels onbekend en het is zelfs niet geweten waar en hoe deze pigmenten gevormd worden en in de veren terechtkomen!

Inwendige opbouw van een veer

Inwendige opbouw van een veer

De meeste vogelveren zijn grofweg opgebouwd uit drie lagen. Als we een baard doorsnijden en onder de microscoop bekijken, zien we van buiten naar binnen:  (1) cortex, (2) sponszone en (3) medulla (zie schematische weergave). Deze veren zijn van het structurele type. De cortex bevat vaak psittacines, dit is een groep van chemische verbindingen die de gele en rode pigmenten bij vogels uitmaken. De medulla kan eumelanine bevatten, dit is het zwarte pigment, en een aantal holten (zgn. vacuolen). Pigmenten creëren kleur doordat ze bepaalde golflengten weerkaatsen. Behalve zwarte pigmenten, deze absorberen alle golflengten en in de afwezigheid van weerkaatst licht zien we zwart.

Schematische weergave

Schematische weergave: de dikte van de pijlen geeft een idee van de hoeveelheid licht. De gele kleur van het psittacine samen met de blauwe kleur van de sponszone creëert een visueel groene kleur. Hoe meer (wit) licht weggevangen wordt door het eumelanine, hoe donkerder groen de kleur.

De sponszone is bijzonder interessant, deze versterkt bepaalde golflengten van blauw licht door een fysisch verschijnsel genaamd ‘constructieve interferentie’. De sponszone creëert dus blauw licht zonder dat er een blauw pigment aanwezig is. Een onderzoek beschrijft hoe het onderliggend eumelanine ook een rol speelt bij het tot stand komen van deze blauwe kleur (Shawkey & Hill, 2006).

In een veer met van buiten naar binnen: (1) een cortex met geel psittacine, (2) een sponszone (blauw licht!) en (3) een medulla met eumelanine die het grootste deel van het resterende licht absorbeert, krijgen we een groene veer. Groen = Geel + Blauw (zie schematische weergave, zie ook onderaan). Hoe worden andere kleuren dan gevormd in de veren? Wanneer het psittacine wegvalt (blauw mutatie) krijg je een blauwe veer. Als het eumelanine wegvalt wordt het een gele veer, of  een oranje of rode, naargelang het type psittacine dat aanwezig is. Wanneer zowel psittacine als eumelanine afwezig zijn, een witte veer. Kleine kleurschakeringen, bijvoorbeeld het verschil tussen een felgele en lichtgele veer, worden gemaakt door de hoeveelheid en concentratie aan pigment dat aanwezig is. Meer eumelanine geeft ook een diepere, meer donkere kleur. Ook de kwaliteit van het eumelanine kan wijzigen waardoor het een minder diepe kleur geeft (bv. fallow varianten), of zelfs bruin tinten (cinnamon mutatie).

Naast veren van het structurele type bestaan er ook nog veren van het algemene type. Deze bevatten geen sponszone. Dit heeft als gevolg dat de blauwe kleuren, en daarmee ook groene kleuren, niet meer mogelijk zijn. Laat dat nu net het geval zijn bij … de valkparkiet, en bij uitbreiding de hele kaketoe familie! Hun veren kunnen een mengeling van psittacines en eumelanine bevatten, soms meer van het ene (psittacines: gele, oranje en rode veren), soms meer van het andere (eumelanine: grijze tot zwarte veren). Of een witte veer, wanneer beide pigmenten afwezig zijn. Daarmee hebben we de valkparkiet helemaal gehad: de zwartgrijze lichaamsbevedering, het gele masker, de oranjerode wangvlek en de witte vleugelbalk. Dit heeft ook nog een ander gevolg: kleurmutaties met een werking via de sponszone – zoals de donkerfactor, violetfactor, … – hebben wellicht geen (visueel) effect bij valkparkieten, net omdat die sponzone ontbreekt in hun bevedering. Wellicht moeten we dus niet hopen dat deze mutaties ooit ontstaan bij valkparkieten. Andere kleurmutaties hebben dan weer een verschillend visueel effect dan bij de andere parkietensoorten: de blauw mutatie komt overeen met de witmasker valkparkiet, en de bleekmasker valkparkiet komt wellicht overeen met de aqua OF de turquoise in andere soorten. Zo zie je maar … door studie van de kleurmutaties kom je soms heel wat te weten over een soort!

Referenties

McGraw K. J. & Nogare M.C. 2005. Distribution of unique red feather pigments in parrots. Biology Letters 1, doi: 10.1098/rsbl.2004.0269.

Shawkey M.D. & Hill G.E. 2006. Significance of a basal melanin layer to production of non-iridescent structural plumage color: evidence from an amelanotic Steller’s jay (Cyanocitta stelleri). The Journal of Experimental Biology 209: 1245-1250.

Van den Abeele D. 2013. Agaporniden, handboek en naslagwerk. Revised edition 2012-2013. Deel 2. 560p.

 

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd met *