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SOBRE LAS MELANINAS Y OTROS PIGMENTOS
José Ramón Menéndez
 

Hay un Diamante Mandarín llamado Pirañin que tiene algo especial; independientemente de que es muy famoso en esta web, es un pecho negro, pero cuando se tiró del nido, parecía más un pecho negro cara negra que un pecho negro, por la cantidad de plumas negras que tenía. Luego empezó a mudar y poco a poco fue mudando y quedó algo mayor, pero relativamente normal. Es por esto que en principio llamó la atención de su criador, Vicente, y yo no tengo una idea clara de porque ocurren estas cosas, o como por ejemplo que es un falso cara negra, y tal vez al final de la lectura de este texto tampoco tenga claro qué sucede con estos pájaros, pero creo que algo más sobre la coloración de nuestros pájaros si sabremos.

El color de una pluma obedece a la acción de unos genes que se refuerzan o anulan según un código complejo y variable para las diferentes especies. Desde este momento debe quedar claro que en nuestras aves, la llamada pluma[1] o color depende de un conjunto de genes y no solo de uno. Se trata por tanto de una HERENCIA POLIGÉNICA.

El color de las plumas va a depender de PIGMENTOS o BIOCROMOS, que pueden tener un origen interno o externo para el animal. Así la clorofila y los flavonoides son pigmentos vegetales que si se presentan en animales, se deben a una causa externa por ingestión y es el mismo caso de los CAROTENOIDES. Otros no obstante tendrán un origen interno, es decir se sintetizaran por el animal. Se trata de las MELANINAS. Así que para la mayoría de nuestras aves el color de sus plumas va a depender de dos pigmentos, CAROTENOIDES y de MELANINAS, que se pueden presentar en una pluma juntos o por separado. Hay otros pigmento como las porfirinas y algún otro, pero para los mandarines y canarios, solo nos interesan los dos citados anteriormente. Así el verde (Canario Salvaje) es un color basado en la coexistencia de los carotenos amarillos y azules junto a la melaninas. Pero en el Jilguero por el contrario, los carotenos y las melaninas ocupan lugares o regiones corporales diferentes. Parece demostrado que DONDE LAS MELANINAS DESAPARECEN SE FAVORECE LA PRESENCIA DE CAROTENOIDES, así un canario amarillo tiene mas carotenos que un verde cuando en realidad la única diferencia que hay entre ellos es la ausencia de melanina. En el mandarin, el pico y las uñas son de color negro en los pollos, luego ante la falta de melaninas el pico recibe una gran cantidad de carotenos y ya de adultos, estas zonas se torna rojas. Parecido es lo que ocurre con el Diamante de Gould, donde las plumas de la cabeza son rojas a causa de los carotenoides y las melaninas que hay en la base. Si la inhibición de la melanina negra de las plumas de la cabeza no se produce, y la melanina alcanza el total de la pluma, y no solo en la base, estaremos ante un Gould de Cabeza Negra.

En resumen, que cuando los carotenos coexisten con las melaninas en una región corporal, remarcaran su presencia si la melanina entra en regresión. Este hecho nos hace suponer que las primeras aves no fijaban carotenos en su plumaje por lo que eran negras, grises o pardas. Pero con el paso del tiempo y ante mutaciones que eliminarían parte de las melaninas incorporarían los carotenos, marcando una mayor sexualidad por ejemplo.

Retomando de nuevo el inicio del texto diremos que el color depende de pigmentos que pueden ser externos o internos y que los que se presentan en nuestras aves son:

1. Pigmentos Externos CAROTENOIDES.

Son unos pigmentos orgánicos de las plantas del grupo de los TETRATERPRENOS, el color de estos va del amarillo pálido al rojo oscuro pasando por el naranja. Dependiendo el tono cromático del número de dobles enlaces que presente la molécula, aumentará o descenderá la longitud de onda de la luz que se absorbe y por tanto el color. Dependiendo de ésto, se dice que es Fitoeno incoloro, Licopeno rojo, etc.

Los animales no pueden sintetizar los carotenoides, los toman de la naturaleza a través de la dieta entrando en el organismo como pro-vitamina A. Siendo el Caroteno mas abundante el B-Caroteno que se transforma en vitamina A en el intestino delgado almacenándose en hígado y grasa como tal.

2. Pigmentos Internos MELANINAS.

Su origen en el organismo se debe unas células llamadas CROMATOFOROS que se encuentran en la capa profunda de la epidermis o en la dermis superficial. Son unas células estrelladas de forma fija con diferentes tonos de color e intensidad debido a que los pigmentos (melanina) dentro de estas células ocupan partes diferentes. Si están por toda la célula el color será fuerte (oscuro), pero si se localizan en partes de la célula, esta falta de concentración cromática dará colores claros.

Este hecho provoca que exista una amplia gama de colores dependiendo del grado de dispersión del pigmento en la célula. La producción de melanina esta bajo control genético. Estos cromatoforos de las aves van a sintetizar dos tipos de melaninas:

  • EUMELANINAS: (Pardas-Oscuras-Negras) Es un polímero formado por anillos con lo que se forma una cadena. A mas anillos mas longitud lo que provoca que se formen bastones, gránulos o simples aglomerados de melanina en la célula.

  • FEOMELANINAS: (Canela o Marrón) No llegan a formarse aglomerados ya que las cadenas son muy cortas.

Ambas melaninas están dentro de los cromatóforos diluidas o concentradas y se sintetizan en el interior de los melanocitos a partir de un aminoácido llamado TIROSINA por acción de una enzima llamada TIROSIDASA. Se pueden obtener también a partir de otros aminoácidos como el TRIPTOFANO y la FENILALANINA pero tienen menor importancia. La oxidación de este aminoácido da lugar a una serie de reacciones químicas que terminan en un MONÓMERO.

El encadenamiento de las moléculas de este monómero por oxidación lleva a la EUMELANINA y si no se alcanza la polimerización se evoluciona a FEOMELANINA. Como la polimerización se puede interrumpir en cualquier momento se obtienen numerosos tipos de FEOMELANINA, y así pueden ser marrones, amarronadas, anaranjadas, etc. Solo hay estos dos tipos de melaninas, y pueden coexistir juntas en una misma región; esto se debe recalcar ya que existe para algunos la creencia de la existencia de una EUMELANINA MARRÓN que en realidad es la coexistencia en una misma zona de EUMELANINA y FEOMELANINA.

La concentración de Tirosina, la temperatura, la presencia de oxígeno, las hormonas sexuales, etc, influyen sobre la melanización, y la luz y la vitamina C (antioxidante) pueden también influir, pero rebajando la intensidad de dicha melanización.

Repasemos lo dicho hasta ahora, es importante para seguir con el tema:

1. El color responde a una herencia poligénica.
2. Las aves toman su color de las melaninas y carotenos.
3. La ausencia de melaninas estimula la presencia de carotenos.
4. Las melaninas y carotenos pueden coexistir en una misma región o no.
5. Solo hay dos tipos de melaninas: EUMELANINAS NEGRAS y FEOMELANINAS MARRONES.
6. La oxidación de la tirosina si es completa da como resultado EUMELANINAS.
7. La oxidación incompleta diferentes tonos de FEOMELANINAS a causa de los diferentes grados de oxidación.

Las melaninas tienen varias funciones en las aves; fijada por la queratina que forma parte de las plumas, tarsos, dedos, uñas y picos darán color al ave. Hasta tal punto que su color puede dar nombre al ave. Estas funciones son:

1. Proteger el cuerpo de los rayos solares de onda corta (ultravioletas).
2. Aportar definición mimética ante sus depredadores.
3. Determinar en ocasiones una diferenciación sexual[2] o de edad.
4. Cumplir misiones disuasorias a distancia.
5. Fortalecer las plumas, siendo la EUMELANINA NEGRA la que mayor fortaleza da a esta.

¿Pero como llegan las melaninas hasta las plumas?

La pluma se produce en un folículo de la piel, los melanocitos próximos al folículo migran hacia él y se sitúan en la futura pluma. La ubicación de las melaninas en la pluma o lo que es lo mismo, el diseño de la pluma depende del crecimiento de esta y del momento en que los malanocitos migran. Así se pueden dar varias circunstancias, si la melanización de la pluma es pareja a su formación, las melaninas estarán presentes en toda la pluma; por contra, si es temprana y se interrumpe este proceso, la encontraremos solo en las puntas. Y si es tardía, los extremos de la pluma quedaran sin melaninas.

Pero además, la melanización depende del tipo de melanina, por lo que las combinaciones aumentan exponencialmente; por ejemplo, una melanización de la feomelanina normal y una tardía de la eumelanina nos dará una pluma de bordes marrones y centro negro. Pero hay más complicaciones o combinaciones, ya que según el grado de oxidación, habrá feomelaninas más o menos oscuras. En resumen la posibilidad de combinaciones es muy grande.

Teniendo en cuenta lo anterior podemos decir que las melaninas van a colorear nuestros pájaros de color marrón o negro, pero si quedan en la base de la pluma por ejemplo darán colores como el rojo. La presencia de eumelanina en la base de las plumas de la mascara roja del Diamante de Gould da un rojo puro. Pero si por mutación desapareciese la eumelanina de la base el rojo seria mas claro. Así las mutaciones han dado lugar a diferentes coloraciones en las aves, pero las mutaciones solo inciden sobre tres elementos:

1. Mutaciones de la melanogénesis (formación de melaninas); se basan en la ausencia de polimerización por lo que no se producen eumelaninas o aparecen tardíamente y de esta forma la melanina que se observa es solo la feomelanina marrón. Y si la eumelanina se produce, al hacerse tardíamente, solo esta en la base de la pluma.

2. Mutaciones en la secuencia del deposito de la melanina; se melaniza la pluma pero no es de forma continua a la formación de la pluma. Así se melanizarán solo los bordes o la base de ésta.

3. Mutaciones localizadas; se basan en una melanización tardía, temprana o inexistente en una zona de la piel o región corporal. Cuando se cruzan canarios puros verdes (melánicos) con Amarillos (lipocromos) se obtiene pío de manchas casi simétricas. Estas manchas melánicas suelen estar en la cola, cabeza y alas. Este hecho sugiere que los genes de localización de la melanina están repartidos en varios cromosomas y que un desorden de las manchas estaría asociado al CROSSING-OVER.

Otras veces, las aves en sus mudas, pueden hacer cambiar sus manchas, siendo un carácter hereditario debido generalmente a MUTACIONES SOMÁTICAS [3], GENES SALTADORES [4] y GENES INHIBIDORES [5], que se activan por causas endocrinas eliminando por ejemplo la melanina de una zona de la piel. Así, la desaparición de melaninas tras una muda es algo frecuente y se conoce con el nombre de METACROSIS. Este proceso, explicaría como por ejemplo pájaros que parecen caras negras, tras sucesivas mudas, se conviertes en pájaros "normales", y otos casos como el de la derecha, en la que el pájaro acaba siendo un pecho negro normal. Este caracter, suele manifestarse tanto en pájaros individuales aleatorios (aunque es cierto que hay algún factor hereditario), como principalmente en nidadas completas.

También esta el caso contrario, la melanización en un plumaje como la aparición de la barra en el pecho de algunas hembras grises o pecho naranja del Diamante Mandarín. El melanismo puede también desaparecer tras una muda aunque es menos probable que en el caso anterior, siendo su origen endocrino y se relaciona con disfunciones de la hipófisis en la síntesis de la hormona MELANOTROPIONA (MSH), que estimula la melanogénesis. Ocurre una producción excesiva de eumelanina y el marrón de la feomelanina es sustituido por el negro incluso en zonas en donde solo hay carotenoides. La melanización en el mandarín puede ser frenada por el genotipo del ave, como sucede por ejemplo el carácter Dorso Claro. Esta melanización tiene carácter hereditario.

Llegados a este punto de información cabría preguntarnos por el origen de los principales defectos en la coloración de nuestros diamantes mandarines.

DEFECTOS EN LA COLORACIÓN DE LOS DIAMANTES MANDARINES

- Espalda y alas con reflejos brunos. Se dice que suelen ser los machos portadores de bruno los que aportan este defecto a su descendencia. Y el origen puede deberse a que la polimerización de la tilosina no llega al final, con lo que se manifiesta la feomelanina de la pluma y que todo ejemplar gris tiene. No obstante, este defecto también se presenta en el mandarín salvaje y si bien es un defecto, tal vez no debería dársele tanta importancia dado que parece un problema genético ancestral y que el mandarín “puro” no existe. Además, el hecho de regirse por estándares, hace que en ocasiones "distorsionemos" el verdadero diseño del pájaro.

- Plumas remeras y timoneras agrisadas en los bordes; es otro defecto que se ve en el salvaje y podría deberse, al no aparecer el reflejo bruno, a una inhibición parcial de la melanización de la pluma al comienzo de su desarrollo.

- Grises o Brunos poco intenso o apastelados; su causa podría ser una inhibición parcial de la melanización de la pluma durante todo su desarrollo quedando a la vista el lipocromo.

- Pájaros con vientre de un blanco sucio, abrunado, como por exceso de melanización que no llega a ser completo apareciendo la feomelanina. Recordemos que este "fallo", no es válido para todas las mutaciones; tan solo hemos de tener el vientre blancos en mutaciones como la masqué, dorso claro y gris. En los brunos, el tono crema es normal.

- Marcas melánicas en lugares no deseados, como las barras melánicas (eumelanina) en las hembras, como los anteriores defectos es un problema de diseño hereditario.

Una ultima consideración, ¿Tienen nuestros mandarines algún caroteno formando parte de su pluma o color?. Es obvio que los carotenos dan el color de las patas y del pico, ¿pero intervienen en el color de flancos, mejillas, etc?. Es difícil de contestar, pero en mi opinión estos pigmentos no deben formar parte de su coloración. Primero porque son animales que, en su medio natural, no encuentran con abundancia este tipo de pigmentos, y deben haber obtenido sus colores exclusivamente basándose en las melaninas. Y también porque existe una mutación BLANCA que fija los carotenos solo en el pico y patas. Si el gris o ancestral o tal vez algún otro pájaro de otra mutación fijara carotenos sospecharíamos que en el blanco ocurriese lo mismo y estos carotenos deberían manifestarse allí donde estuviesen por la ausencia de todo tipo de melaninas. Y el D. M. blanco es blanco sin manchas o reflejos amarillos, rojos, anaranjados o azulados. Esto me hace pensar que en ninguna de sus plumas hay pigmentos carotenoides. No obstante comparando esta mutación con la misma presentada en los canarios y teniendo en cuenta que sus ojos son negros y de herencia recesiva se asemejaría al canario blanco recesivo. Pero hay un canario blanco dominante que sí es capaz de fijar carotenoides en ciertos lugares, ante la inexistencia de este tipo o mutación de mandarín lipocromo blanco y dominante, no se puede asegurar a ciencia cierta que el mandarín no sea capaz de fijar en ninguna de sus plumas un pigmento carotenoide.


[1] Al color de un caballo o un bovino se le conoce como “capa”, el de un toro de lidia se denomina “pelo” o “pinta” y el de un ave “pluma” o “plumaje”.

[2] Las melaninas y carotenoides dan una expresión de dimorfismo sexual, los machos suelen ser más llamativos y esta diferenciación de color suele coincidir con otras manifestaciones del sexo como un mayor tamaño en machos, Además esta diferenciación puede existir solo en las estaciones de celo teniendo así un carácter temporal.

[3] Afecta a las células somáticas del individuo. Una vez que una célula sufre una mutación, todas las células que derivan de ella por divisiones mitóticas heredarán la mutación (herencia celular). En el supuesto de que la mutación se hubiera dado después de la primera división del cigoto (en estado de dos células), la mitad de las células del individuo adulto tendrían un genotipo y la otra mitad otro distinto. Las mutaciones que afectan solamente a las células de la línea somática no se transmiten a la siguiente generación.

[4] Que saltan de un cromosoma a otro. Debido a que saltan mucho, provocan mutaciones y la variabilidad genética de las especies, seleccionadas en el transcurso del proceso evolutivo.

[5] Inhiben los efectos de otros genes, como el gen inhibidor del crecimiento.

 

 

 

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