Różne rodzaje upierzenia ptaków można rozróżnić na podstawie ilości i rodzaju pigmentu w piórach. Niektóre przykłady tych pigmentów to melaniny i karotenoidy. Istnieją również częściowe molty i odwrotne cieniowanie.
Melaniny
Wśród zwierząt, ptaki są jednym z najbardziej zróżnicowanych pod względem ubarwienia opartego na melaninie. Istnieją różne rodzaje melanin, w tym eumelanina, feomelanina i allomelanina. Kolory te są produkowane u ptaków w różnym stężeniu. Ponadto, melaniny odgrywają również rolę w tworzeniu nanostruktur fotonicznych.
Integument ptaków zawiera dwie chemiczne formy melaniny, eumelaninę i feomelaninę. Większość kolorów opartych na melaninie jest produkowana z eumelaniny i feomelaniny w różnych stężeniach. Znaczna większość ptaków ma czarne upierzenie. Kolor czarnego upierzenia związany jest z oligomerami dihydroksyindolu. Ponadto na brzegu piór pojawia się czerń.
Wzory pigmentowe u ptaków obserwuje się na ogół na barkach piór. Pigmenty są odkładane na piórach przez melanocyty. Paski pigmentowe na piórach są dopracowane przez interakcje między melanocytami a otaczającymi je tkankami skórnymi. Interakcje te decydują również o wielkości pasków pigmentowych.
Struktura molekularna melanin charakteryzuje się obecnością kilku kluczowych enzymów. Tyrozynaza jest kluczowym enzymem dla melanogenezy. Enzym ten jest w większości nieaktywny po wcześniejszym utworzeniu melaniny. Jego aktywność u ptaków została dobrze zbadana u ssaków, ale niewiele wiadomo o jego roli u ptaków.
Wśród melanin w ubarwieniu strukturalnym najczęściej obserwuje się eumelaninę i feomelaninę. Barwy te powstają w wyniku interakcji padającego światła z nanoskalowymi strukturami, w tym nanostrukturami b-keratyny w pręcikach. Nanostruktury te wpływają na odbicie pewnych długości fal.
W porównaniu z eumelaniną i feomelaniną, melanosomy mają mniejszą stabilność chemiczną. Struktura chemiczna melanosomów jest wciąż nieznana, ale spekuluje się, że mogą one powstawać z nanostrukturalnego samozłożenia stałych melanosomów w barbule.
Chociaż granulki feomelaniny mogą tworzyć kształt pręcików, ma ona mniejszą stabilność chemiczną niż eumelanina. Dzięki temu feomelanina jest mniej odporna na obciążenia mechaniczne niż eumelanina.
Karotenoidy
Różne karotenoidy są wykorzystywane przez ptaki do barwienia upierzenia. Należą do nich astaksantyna, zeaksantyna i luteina. Inne pigmenty również przyczyniają się do zabarwienia upierzenia ptaków.
Podstawowym karotenoidem występującym w upierzeniu ptaków jest kantaksantyna. Jest ona członkiem rodziny luteina-zeaksantyna i wykazuje niebieskie przesunięcie widma absorpcji. Inne karotenoidy występujące u ptaków to zeaksantyna i papilioerytryna.
W kontekście manifestacji barwnych opartych na karotenoidach istnieją pewne dowody na funkcję sygnalizacyjną. Można to tłumaczyć mniejszą wykrywalnością żółtych plam upierzenia. Niemniej jednak nadal nie jest jasne, dlaczego tak się dzieje.
Inne czynniki wpływające na żółte ubarwienie to obecność pasożytów, dostępność pokarmu i zanieczyszczenie środowiska. Te ostatnie mogą również wpływać na intensywność żółtego ubarwienia. Pozostaje jednak niejasne, w jaki sposób białka piór współdziałają z karotenoidami w celu wytworzenia różnych kolorów upierzenia.
Stwierdzono również, że odkładanie karotenoidów koreluje z ostrością. Zależność ta ma charakter krzywoliniowy. Sugeruje to, że kolory z wysokim depozytem karotenoidów będą preferowane przez selekcję poprzez sygnalizację. Jednakże implikuje to również, że tylko kolory z wysoką depozycją karotenoidów będą faworyzowane przez selekcję poprzez sygnalizację.
Ekspozycje barwne oparte na karotenoidach zostały również wykorzystane jako kryterium wyboru partnera. Chociaż zwykle zakłada się, że zależność ta jest niezależna od warunków, istnieją pewne uprzedzenia wynikające ze zmiany barwy poszczególnych ptaków.
Gatunki, które bezpośrednio deponują dietetyczne karotenoidy, również wykazały słaby związek z odpornością na pasożyty. Jednak ptaki, które miały dietę wzbogaconą w karotenoidy, miały wyższą chromatyczność niż ptaki kontrolne.
Przekształcone karotenoidy były jednak silniej związane z sukcesem reprodukcyjnym. Mogło to być wynikiem silniejszego związku między kondycją pojedynczego ptaka a jego ornamentacją. Związek między kondycją a reprodukcją mógł być również wzmocniony przez silniejszy związek między sygnałem jakości dostarczanym przez przekształcone karotenoidy a jakością pojedynczego ptaka.
Reverse countershading
Często ptak będzie miał wzór reverse countershading. Wzór ten sprawia, że jest on bardziej widoczny poprzez zwiększenie kontrastu pomiędzy jego górną i dolną powierzchnią. Jest on również używany do sygnalizowania innym zwierzętom, takim jak drapieżniki. Dzieje się tak dlatego, że spodnia strona jest zwykle jaśniejsza niż górna.
Jest również uważana za dobry wskaźnik ochrony przed promieniowaniem ultrafioletowym. Dzieje się tak, ponieważ melanina chroni zwierzęta przed szkodliwym promieniowaniem, takim jak światło ultrafioletowe. Ponadto rozprasza ciepło wytwarzane przez słońce.
Odwrotny wzór przeciwsłoneczny wykazano u wielu gatunków, w tym u suma lamparciego, borsuka miodowego i jaszczurki anole. Stworzenia te znane są z tego, że bronią się przed drapieżnikami, a ich odwrotne wzory przeciwsłoneczne pomagają im przetrwać.
Ponadto, odwrotne cieniowanie zwiększa kontrast i poprawia kamuflaż. Jednak wzór countershading jest rzadko stosowany w kamuflażu wojskowym. Oznacza to, że trudno jest sprawdzić, czy reverse countershading jest rzeczywiście skuteczny.
Jednym z najciekawszych odkryć było to, że reverse countershading nie ogranicza się do drapieżników. Można go również zaobserwować u długonogich ptaków brzegowych. Duże, długonogie ptaki brzegowe są rzadziej widywane na piaszczystych lub błotnistych powierzchniach, a ich podogonie jest ciemne.
Jest to prawdopodobnie spowodowane niższą refleksyjnością ich górnych części, która współgra z kontrastującym kolorem ich podogonów. Innym przykładem jest skunks pasiasty, który ostrzega drapieżniki przed swoim silnym defensywnym smrodem.
Countershading został uznany za skuteczny środek kamuflażu, ale brakuje empirycznych dowodów na poparcie tego twierdzenia. Chociaż countershading był wykorzystywany w teorii kamuflażu zwierząt od XIX wieku, większość badań skupiała się na prostych wzorach dwutonowych.
Najlepszym sposobem na przetestowanie odwrotnego countershadingu jest badanie ptaków. W szczególności, Black-bellied Plovers mają uderzający wzór odwrotnego kontrafałdowania.
Pudry
Do najczęstszych piór występujących u różnych ptaków należą puchowe. Pióra te są małe i miękkie. Są one wykorzystywane w śpiworach i poduszkach. Są również znane z tego, że odpychają wodę i utrzymują pióra w suchości. Mają właściwości antybakteryjne, co może pomóc w zapobieganiu infekcji.
Pomimo swojej nazwy, puchowce nie linieją. Rosną one przez całe życie ptaka. Ich drobny proszek pomaga utrzymać pióra w czystości i zdrowiu. Działa również jako bariera przed wodą i błotem.
Pudry na ptaku najczęściej występują u papug, ptaków wodnych i wróblowatych. Pióra te znane są z tego, że utrzymują ptaka w czystości, zwłaszcza w wilgotnym klimacie. Pióra te mają również właściwości antybakteryjne. Uważa się również, że pióra te pomagają utrzymać pasożyty na dystans.
Zazwyczaj puchy na ptaku znajdują się na głowie i plecach. Nie ma ich na nogach, ogonie czy skrzydłach. Pióra te służą do izolacji przed zimną i ciepłą pogodą oraz do utrzymania upierzenia ptaka w czystości. Używane są również do strzyżenia.
Jednym z najlepszych zastosowań puchu na ptaku jest czyszczenie piór. Jest tak dlatego, że składają się one z małych łusek, które zrzucają się z trzonu piór. Te łuski rozpadają się na drobny proszek, który jest w stanie usunąć olej, brud i inne zanieczyszczenia.
Niektóre ptaki, takie jak Conure zielono-czuby i Conure czerwono-maskowany, nie mają puchów na piórach. Dzieje się tak, ponieważ należą one do rodziny papugowatych.
Podczas gdy puderniczki robią wiele dobrego, mogą też narobić bałaganu. Dlatego powinieneś upewnić się, że Twój ptak ma środowisko wolne od kurzu. Ważne jest również, aby regularnie odkurzać klatkę Twojego ptaka.
Częściowe linienie
Podczas procesu linienia, niektóre pióra są wymieniane, podczas gdy inne zrzucane. Proces linienia jest bardzo ważną częścią życia ptaka. Pomaga utrzymać kondycję lotną ptaka i pozwala mu przyciągnąć kolegów. Proces ten może trwać kilka tygodni, ale może też trwać dłużej.
Niektóre gatunki mają upierzenie podstawowe, podczas gdy inne mają upierzenie zmienne. Mają też różne okresy linienia. Może to utrudnić identyfikację gatunku ptaka. Niektóre z nich przepoczwarzają się wiosną i latem, podczas gdy inne przepoczwarzają się późną jesienią lub zimą. W zależności od gatunku, proces linienia może mieć dramatyczny wpływ na wygląd ptaka.
Podczas procesu linienia, ptak może pojawić się w postaci plamek, dziwnych, a nawet chorych. Ptak przestanie również śpiewać podczas procesu linienia. Osobowość ptaka może również ulec zmianie w okresie linienia.
Podczas procesu moltingu, niektóre ptaki mogą mieć czerwone roztocza w swoim upierzeniu. Roztocza te są bardziej niebezpieczne podczas procesu linienia. Podczas procesu moltingu, niektóre gatunki ptaków mogą również doświadczyć baru stresu. Mogą one nie być w stanie latać tak gładko jak zwykle.
Większość podwórkowych ptaków karmnikowych linieje w okresie późnego lata i jesieni. Niektóre ptaki wodne przepoczwarzają się każdego lata. Inne gatunki ptaków, jak np. gołębie amerykańskie, przechodzą pełny cykl pylenia.
Okres linienia jest fascynującym czasem dla obserwatorów ptaków. Molting może zmienić wygląd ptaka, a także ujawnić podstawowe cechy gatunku. Ptaki mogą mieć paski stresu w piórach, matowe pióra, a nawet małą wesz. Okres linienia może również utrudniać ptakowi latanie, ale jest on niezbędny do życia ptaka.
