Vlastně je to pochopitelné: Tmavé barvy pohlcují příliš mnoho tepla ze slunečního záření, což v případě srsti nebo peří může rychle vést k přehřátí těla.

Na změnu klimatu tak někteří živočichové reagují tím, že raději nechají své syté barvy vyblednout. Jenže pak je možné, že nebudou mít potomstvo.

Zvířata mají jen omezené možnosti, jak se vyrovnávat se stále vyšší okolní teplotou. Mohou si nechat narůst větší uši, delší zobáky nebo nohy. To jsou totiž relativně efektivní způsoby, jak přebytečné teplo z těla odvětrávat. Mohou se také zmenšit.

Drobnější tělo ztrácí mnohem víc tepla než velké. Jenže z těchto metod mají užitek až další generace. Co pomůže hned? Změna zbarvení. Pro řadu zvířat to není nic neobvyklého, barvu mění podle sezony.

Některé druhy hmyzu tak dokonce reagují na kolísající podmínky během dne. Vyblednutí pigmentů je relativně snadným způsobem, jak zvládnout příliš teplé počasí.

Princip je čistě fyzikální, od srsti, peří nebo povrchu těla hmyzu se začne více dopadajícího tepelného záření odrážet než pronikat do těla.

Důsledek evoluce

Nejde o nic nového, s pravidlem, že v teplém klimatickém pásmu budou převažovat živočichové světlejších barev, přišel už v polovině 20. století americký zoolog Charles Bogert.

Nemýlil se, i když tím původně mínil studenokrevné živočichy a hmyz. Protože nedokážou sami regulovat svou tělesnou teplotu a jsou odkázaní na teplo z prostředí, Bogert usoudil, že by pro ně tmavé zbarvení znamenalo větší riziko přehřátí.

Věda jeho pravidlo nejen potvrdila, ale rozšířila i na teplokrevné druhy. Nejen žáby, hadi nebo komáři jsou v teplejších oblastech světlejší. Vědci z Ornitologického ústavu Maxe Plancka zjistili, že se rozhodně týká i ptáků.

V rozsáhlé analýze 10 tisíc druhů zkoumali rozmanité evoluční vlivy prostředí, potravy, ale i zvyklostí kolem hnízdění na zbarvení ptactva.

Ze zprávy, kterou zveřejnili v prestižním časopise PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences), vyplynulo, že v teplých oblastech prokazatelně převažuje bílé a žluté peří nad modrým a černým. To jsme ale stále ještě u důsledků dlouhodobé evoluce.

Jenže se zdá, že se peří může měnit i během jedné generace. Trpělivým sledováním na to přišli biologové ve Francii.

Blednoucí sýkorky

Vlastně to byl dost nudný úkol: Doktorandi z Baskické univerzity a Francouzského centra pro evoluční výzkum (CEFE) měli sledovat hnízdící sýkory modřinky na jihu Francie a na Korsice.

Studie byla dlouhodobá, během 15 let se v ní vystřídalo několik generací doktorandů. Aby mohli porovnat vývoj zbarvení peří v průběhu let, odchytávali každé jaro ve stejnou dobu dospělé ptáky, když se starali o mláďata.

Odebírali jim vzorky modrých pírek na hlavě a žlutých na hrudi a v laboratoři měřili intenzitu jejich barvy. Analýza téměř 6000 vzorků opeření přinesla jasné zjištění: Modré hlavičky a žluté náprsenky sýkorek blednou.

Nejzřetelnější to bylo u korsických ptáků, sytost jejich odstínů se od počátku výzkumu snížila o více než 15 %. Za tu dobu na Korsice narostla průměrná teplota o 1,2 °C a současně se zhoršilo sucho.

Podle vedoucího studie Davida López-Idiáqueze je výsledek výzkumu varováním před hrozícím úbytkem stavů ptáků. Modřinky nejsou pěkně zbarvené proto, aby se líbily člověku.

Syté výrazné barvy jsou důležitým biologickým signálem, že mohou vyvést zdravé potomstvo. Samičky se podle něj orientují při výběru partnera.

S blednutím barev klesá jejich schopnost rozlišit mezi „kvalitními“ samci a těmi, kteří mají nízkou reprodukční úspěšnost.

Důsledky selhání barevné signalizace se nemusí týkat jen sýkorek, ve skutečnosti mohou být nedozírné zvláště u vzácnějších druhů, u nichž by narostla hrozba vyhynutí.

Barva jako ukazatel

Mají barvy skutečně takovou moc? Výzkumy ukazují, že sytost zbarvení může hrát u ptáků roli už od vyklubání z vejce a rozhodovat o tom, jaké péče od rodičů se jim dostane. K tomu aspoň dospěli američtí biologové při sledování lysek Fulica americana.

Tito vodní ptáci jsou v dospělosti zbarvení černě, ale jejich potomstvo má na hlavičce červenavé chmýří. A čím je červeň výraznější, tím více pozornosti i krmení mláďata dostávají.

Vědci z toho usuzují, že rodiče věnují větší péči potomkům, kteří jsou perspektivnější a u nichž se dá předpokládat, že budou atraktivním partnerem a vyvedou vlastní mladé. Jak to souvisí se zbarvením? Zřejmě je viditelným dokladem správné funkce genů.

Například melanin, jeden z nejdůležitějších pigmentů, vzniká součinností několika genů. Ty se ale zapojují i do řízení dalších funkcí, takže vysoká koncentrace melaninu pak může být jednoduše čitelným signálem dobré kondice.

Takoví jedinci pak obvykle mají vyšší sociální postavení, jsou průbojnější, odolnější stresu a sexuálně aktivnější. Jak velkou moc může mít zbarvení a ornamenty, které vytváří, ukázal v jiném výzkumu experiment s vrabci.

Dominantní jedinci mají na lících velkou černou skvrnu. U slabších zvířat je menší nebo zcela chybí. Když jim ji ale vědci domalovali, najednou se jejich prestiž zvýšila, aniž by byli agresivnější nebo se víc zapojovali do bojů o potravu. Stačilo jen zvýraznit barvu.

Deště vše mění      

Jenže vliv podnebí není tak přímočarý, jak to zatím vyznívá. Nezáleží totiž pouze na teplotě. Ve vlhkých oblastech, především v deštných lesích, ptáci o tmavé zbarvení navzdory rostoucím průměrným teplotám nepřicházejí. Pro vědu to překvapení není.

S tímto postřehem přišel už v roce 1833 německý ornitolog Constantin Gloger. Zjistil, že vlhké krajiny obývají mnohem častěji ptáci s černým než světlým peřím. Dnes už mají biologové také představu, proč tomu tak je.

Melanin totiž neslouží jen jako barvivo, ale také ochrana peří. Dává mu větší pevnost, což ulehčuje ptákům let za vlhka. Zvyšuje i odolnost peří vůči bakteriím a plísním v hnízdě.

I to už je experimentálně vyzkoušeno, bílé peří podléhalo rozkladu při napadení mikroby mnohem rychleji a ve větší míře než černé. Jiného druhu je praktická ochrana před predátory.

Deštivé oblasti bývají zpravidla zalesněné a vytvářejí přirozeně tmavší prostředí. Světlé peří by mohlo být riskem, pro predátory by byl takový pták snadným cílem.

Potíže má i hmyz

Na oteplování planety nereagují jen ptáci, množí se pozorování změny barvy také u dalších živočichů. Ve Francii zaznamenali blednoucí zbarvení ještěrek a tradiční hnědé ulity tamních hlemýžďů přecházejí do žluté. Největší zájem ale vzbuzují změny u hmyzu.

Je to pochopitelné, protože hmyz je důležitou součástí potravního řetězce. Postupující nárůst průměrných teplot navíc mění životní podmínky hmyzu ještě více než u ptáků. Teplo z prostředí využívají k ohřívání těla.

V chladném prostředí má tmavě zbarvený hmyz výhodu, získává víc tepla k letu, a tím pro hledání potravy a páření. Jenže když teploty příliš stoupnou, začnou mít tmavé druhy problém a musí se před sluncem skrývat.

To dává větší prostor světle zbarvenému hmyzu, který může být aktivnější. Že nejde o pouhou teorii, potvrzuje barevná mapka „hmyzí“ Evropy, kterou sestavili vědci z univerzity v Marburgu ve spolupráci s dánskými kolegy.

Do studie zařadili skoro pět stovek evropských druhů motýlů a vážek a došli k nepřekvapivému závěru, že světle zbarvené druhy dominují teplejšímu jihu Evropy, zatímco tmavší druhy převažují na chladnějším severu.

Že nejde jen o důsledek přirozené evoluce dokládá porovnání s rokem 1988. „V Evropě došlo v tomto období k posunu směrem ke světlejším barvám,“ potvrzuje profesor Stefan Brunzel, který se na studii podílel.

Pro přírodu ani člověka to není dobrá zpráva. Znamená to, že se mění druhové složení hmyzu i jeho zbarvení. A tím dochází k témuž problému s plozením potomstva jako u ptáků, což zas potvrdila loňská australská studie.

U vážek pozorovali, že změna barvení vede k častějším soubojům o samičky, protože přirozený favorit už s blednutím zbarvení není tak jasně znát.