برای بسیاری از ما، مناطق استوایی تداعی‌کننده پوشش گیاهی سرسبزی است که پر از پرندگان، حشرات و موجودات رنگارنگ دیگر است.

این باور رایج وجود دارد که مناطق استوایی محل زندگی رنگارنگ‌ترین گونه‌ها هستند. این ایده احتمالاً به قرن ۱۹ برمی‌گردد. در آن زمان، طبیعت‌شناسان مشهوری مانند چارلز داروین اظهار داشتند که در نواحی استوایی نسبت‌به سرزمین‌هایی که در عرض‌های جغرافیایی بالا قرار دارند، موجودات رنگارنگ‌تری دیده می‌شوند. با‌این‌حال، شواهد قطعی برای این الگوی جغرافیایی در رنگارنگی گونه‌ها به دست نیامده بود.

مطالعه‌ا‌ی قدیمی نشان داده بود پرندگان گرمسیری آمریکای جنوبی رنگارنگ‌تر از پرندگان آمریکای شمالی هستند و پرندگان اروپایی کمتر از همه رنگارنگ هستند. اما مطالعات دیگر مانند موردی که پرندگان را در امتداد سواحل شرقی استرالیا بررسی کرده بود، نشان می‌دادند گونه‌هایی که در مناطق خشک زندگی می‌کنند (و نه خیلی نزدیک به خط استوا) رنگین‌ترین پرها را دارند. بنابراین، این مسئله حل‌نشده باقی مانده بود.

در پژوهش جدیدی که در مجله‌ی Nature Ecology Evolution منتشر شده است، پژوهشگران سرانجام کشف کردند که این روند درست به‌نظر می‌رسد، یعنی همان‌طور که داروین می‌گفت گونه‌های گرمسیری پرندگان آوازخوان رنگارنگ‌تر از همتایانشان هستند که در مناطق غیرگرمسیری زندگی می‌کنند. پژوهشگران فکر می‌کنند این مسئله ممکن است تاحدی به دلیل نیاز به دیده شدن در میان تراکم بالای گونه‌های مختلفی باشد که با هم در جوامع گرمسیری زندگی می‌کنند.

مطالعه ۴۵۰۰ گونه پرنده آوازخوان

پژوهشگران با استفاده از مجموعه نمونه‌های پرندگان آوازخوان در موزه تاریخ طبیعی بریتانیا از نمونه‌های نر و ماده بیش از ۴۵۰۰ گونه از پرندگان آوازخوان در سراسر جهان عکس‌برداری کردند. علت انتخاب پرندگان آوازخوان این بود که آن‌ها نمایانگر حدود ۶۰ درصد از کل گونه‌های پرنده هستند و بنابراین، در مجموعه‌های موزه به‌خوبی نشان داده می‌شوند.

مقاله‌های مرتبط:مرغ مگس قادر به دیدن رنگ‌هایی خارج از تصور انسان است چرا رنگ آبی در طبیعت بسیار کمیاب است؟زیست‌شناسان پرنده‌ای را پیدا کردند که خصوصیات نر و ماده را با هم دارد

فناوری کامپیوتری پیشرفته‌ای به نام یادگیری عمیق که می‌تواند نحوه پردازش و طبقه‌بندی حجم بالایی از داده‌ها را از تصاویر یاد بگیرد، به پژوهشگران کمک کرد تا اطلاعات را از هزاران پیکسل هر عکس استخراج کنند. پژوهشگران توانستند سایه و شدت رنگ‌های پر را در هر تصویر برحسب نورهای قرمز، سبز و آبی و نیز فرابنفش اندازه‌گیری کنند. این موضوع مهم بود، زیرا پرندگان نسبت‌به انسان‌ها دید وسیع‌تری دارند و می‌توانند رنگ‌های طیف نور فرابنفش را ببینند.

با استفاده از این اطلاعات، پژوهشگران تخمین دقیق از رنگارنگی هرگونه براساس تعداد رنگ‌های متمایز در پرهای هر پرنده به دست آوردند. وقتی آن‌ها تنوع امتیازهای رنگارنگی گونه‌ها را در سراسر جهان به شکل نقشه درآورند، شواهد محکمی پیدا کردند که نشان می‌داد رنگارنگی پرندگان در استوا بالاترین است و با افزایش عرض جغرافیایی و به سمت قطب‌ها کاهش پیدا می‌کند. به‌طور‌خاص، پرهای پرندگان استوایی نسبت‌ به پرندگانی که در عرض‌های جغرافیایی بالاتر و خارج از مناطق گرمسیری زندگی می‌کردند، ۲۰ تا ۳۰ درصد رنگین‌تر بود.

جالب اینکه این موضوع هم برای پرندگان نر و هم برای پرندگان ماده صدق می‌کرد، با اینکه آن‌ها گاهی بسیار متفاوت از هم به‌نظر می‌رسند. بنابراین، پژوهشگران صحت مشاهدات داروین را ثابت کردند. گام بعدی بررسی عواملی بود که می‌تواند موجب این شیب رنگ شود.

مزیت رنگ

چند تئوری ممکن وجود داشت. شاید آب‌و‌هوای مساعدتر نزدیک استوا (برای مثال ازنظر دما و بارندگی) به گونه‌های گرمسیری اجازه می‌دهد تا انرژی بیشتری را صرف رنگ‌ پرهای خود کنند. شاید هم عوامل اکولوژیکی مانند مقدار نور موجود در زیستگاه می‌تواند بر ظاهر پرندگان تأثیر بگذارد.

پژوهشگران برای آزمایش این فرضیه‌ها، اطلاعاتی را درمورد ویژگی‌های زیست‌محیطی و اکولوژیکی گونه‌های مورد مطالعه جمع‌آوری کردند و از تجزیه‌و‌تحلیل داده‌ها برای یافتن متغیرهایی استفاده کردند که می‌توانستند به توضیح تنوع در رنگارنگی گونه‌های مختلف کمک کنند. آن‌ها متوجه شدند که تنوع رنگ در پرندگان زیستگاه‌های جنگلی متراکم و بسته مانند جنگل‌های بارانی و نیز در پرندگانی که میوه‌ها و شهد گل‌ها را می‌خورند، بیشتر است.

این ویژگی‌ها در عرض‌های جغرافیایی استوایی رایج‌تر هستند، بنابراین دو دلیل احتمالی برای تکامل تنوع رنگ وجود دارد: اول، نیاز به ایجاد ارتباط بصری به کمک رنگ‌های روشن در جنگل‌های استوایی تاریک و دوم، توانایی جذب ترکیبات تشکیل‌دهنده رنگ (مانند کاروتنوئیدها) از میوه‌ها. علاوه‌بر‌این، ارتباط مثبتی بین رنگارنگی و تنوع جوامع پرندگان وجود داشت.

میانگین تعداد گونه‌های پرندگان آوازخوان که با هم در یک مکان زندگی می‌کنند، به‌طور چشمگیری به سمت استوا افزایش پیدا می‌کند، بنابراین، این افزایش رنگارنگی ممکن است به آن‌ها کمک کند تا از پرندگان دیگر متمایز شوند. این مهارت برای پرهیز از تعامل‌های پرهزینه با گونه‌های دیگر که حتی می‌تواند شامل جفتگیری باشد، کمک می‌کند.

پیدا کردن کانون‌های رنگارنگی در مناطق و در میان گونه‌های مختلف به پژوهشگران کمک خواهد کرد تا استراتژی‌های حفاظت کارآمدتری را برنامه‌ریزی کنند تا بتوانند تنوع رنگ پرندگان را حفظ کنند.

بیشتر بخوانید:

ابرقاره‌ بعدی کره زمین چگونه و چه زمانی شکل خواهد گرفت؟

مرموزترین رصدخانه خورشیدی قاره امریکا را چه کسانی ساخته‌اند؟

اندازه‌گیری جدید جرم بوزون دبلیو: علم فیزیک در آستانه تحول احتمالی

چرا وایکینگ‌ها به‌طور ناگهانی از گرینلند ناپدید شدند؟

آیا برخی مکان‌ها واقعاً انرژی منفی دارند؟