Was haben Mosaik- und Urucum-Kanarien gemeinsam?
Obwohl Mosaik- und Urucum-Kanarien auf den ersten Blick völlig unterschiedliche Farbmerkmale zeigen, haben beide eine gemeinsame genetische Grundlage: Veränderungen der Aktivität eines Enzyms bestimmen, wo und in welchem Ausmaß Carotinoide als Lipochrome eingelagert werden.
Die Geschichte der Mosaikkanarien
Mosaik-Kanarien gehören heute zu den am weitesten verbreiteten und am häufigsten gezüchteten Farbkanarien. Vor allem bei vielen Melaninfarben sind inzwischen Kanarien ohne Mosaik schwer zu bekommen, gleichgültig ob es sich um gelb- oder rotgrundige Kanarien handelt.
Über die Geschichte der Mosaikzeichnung sind schon viele Abhandlungen mit ebenso vielen Thesen oder Vermutungen geschrieben worden. Sicher war bisher nur, dass die ersten Mosaikweibchen nach der Einkreuzung der Kapuzenzeisige (Spinus cucullatus) in den 1920er Jahren in die damals nur gelbgrundigen Kanarien auftraten.
Ende der 1930er Jahre stellte der Züchter rothaltiger Kanarien, Bruno Matern aus Ostpreußen, fest, dass Weibchen auftraten, die den Geschlechtsunterschiedsfaktor der Kapuzenzeisige ererbt haben mussten. Julius Henniger schrieb dazu: „Wenn nun, wie bei unseren aufgehellten Kanarien, das Melanin im Gefieder in Wegfall kommt, dann bleiben bei den Weibchen, die diesen Geschlechtsunterschiedsfaktor ererbt haben, die fettfarbigen Körperstellen wie beim Feuerzeisigweibchen übrig, während das übrige Gefieder durch den Wegfall von Schwarzgrau mehr oder weniger farblos „weiß“ aussieht. Die fettfarbigen Körperstellen, zumeist auf Überflügeln, Bürzel und ein wenig Gesicht und Brust, bilden Farbflecken mit stark verwaschenen Rändern, …“[1]
Henniger nannte sie „Geschlechtsunterschieds-Weibchen“ oder kurz „GU-Weibchen“ und wählte das Symbol „U“ für diese Eigenschaft. Britische Züchter nannten diese Vögel „dimorphic“ (zweigestaltig), was nichtzutreffend ist, da die „Gestalt“ nicht unterschiedlich ist. Die Niederländer nannten sie „mosaik“. Ebenfalls eine unglückliche Bezeichnung, denn unter Mosaik versteht man eine Kunstform, bei der aus vielen kleinen, verschiedenfarbigen Einzelteilen größere Bilder, Ornamente oder Muster zusammengesetzt werden. Aber die Bezeichnung „Mosaik“ hat sich trotzdem weltweit durchgesetzt.
Julius Henniger vertrat noch 1968 die Meinung, dass es keine Mosaik-Männchen geben wird, da „…ich an die Existenz von Farbenkanarienhähnen mit weiblicher „Gu“-Färbung nicht glauben kann, weil dies der Natur des Feuerzeisigs widersprechen würde, von dem diese Eigenschaft ja herrührt.“ [1] Aber bereits 1969 standen auf der Reggio-Emilia (große Vogelschau in Italien) Mosaik-Kanarien des „neuen Typs“, die den heutigen Mosaik-Männchen bereits sehr nahekamen.
Sexualdichromatismus
Die unterschiedliche Gefiederfärbung der Geschlechter wird präziser als Sexualdichromatismus bezeichnet; dieser stellt eine Form des Sexualdimorphismus dar.
Kapuzenzeisig-Männchen zeigen ihre rote Fettfarbe auf den Flügeln, dem Bürzel und der Brust, jedoch nicht auf dem Kopf. Auch Kapuzenzeisig-Weibchen haben die rote Fettfarbe in den gleichen Gefiederarealen, wenn diese auch in ihrer Ausdehnung deutlich geringer sind.
Die Stammform des Kanarienvogels, der Kanarengirlitz (Serinus canaria), zeigt ebenfalls einen Sexualdichromatismus in der Verteilung und Intensität der gelben Lipochrome. Es handelt sich dabei jedoch nicht um einen Mosaikfaktor im züchterischen Sinne, sondern um eine natürliche geschlechtsabhängige Verteilung der Lipochromfärbung, wenn diese auch nicht so deutlich erkennbar ist. Durch die Einkreuzung des Kapuzenzeisigs wurde nicht nur die Fähigkeit zur roten Lipochrombildung übertragen, sondern vermutlich ist auch die Veranlagung zur Verteilung der Lipochrome im Gefieder intensiviert worden.
Es liegt nahe, den historischen „Geschlechtsunterschiedsfaktor“ des Kapuzenzeisigs als Ursache für die unterschiedliche Ausprägung der Fettfarbareale bei männlichen und weiblichen Mosaikkanarien anzusehen.
Hormone
Die Ausbildung vieler geschlechtsspezifischer Merkmale, wie z. B. die unterschiedliche Färbung der Geschlechter, wird durch das Zusammenspiel von Geschlechtschromosomen, Gonaden und den Sexualhormonen Testosteron und Östrogen gesteuert. Die beiden Hormone sind, biochemisch gesehen, eng miteinander verwandt und bei beiden Geschlechtern vorhanden. Das Verhältnis der Hormone im Körper wird durch Enzyme gesteuert, deren Aktivität wiederum durch die Gonaden (Hoden bzw. Eierstöcke) vorgegeben ist. Männchen besitzen im Allgemeinen höhere Testosteron- und niedrigere Östrogenspiegel als Weibchen und entwickeln dadurch männliche Sekundärmerkmale. Weibchen besitzen überwiegend höhere Östrogenspiegel und entwickeln die entsprechenden weiblichen sekundären Geschlechtsmerkmale.
Die Geschlechtschromosomen (Z und W) steuern die Hormonbildung nur indirekt, indem sie in der Embryonalphase die Entwicklung der Gonaden festlegen. Sind zwei Z-Chromosomen vorhanden (ZZ = Männchen) kommt es zur Entwicklung der Hoden, die u. a. Testosteron erzeugen. Bei nur einem Z-Chromosom (ZW = Weibchen) werden die Eierstöcke entwickelt, die u. a. Östrogen erzeugen.
Dies allein erklärt aber nicht die Mosaik-Färbung, also die Begrenzung der Lipochromfärbung in den fünf Gefiederregionen, da alle Wirbeltiere diese Hormone besitzen. Die Mosaik-Färbung muss also noch andere Ursachen haben. Betrachten wir deshalb zuerst die Gene zur Lipochromentwicklung.
Die Gene für die Lipochromentwicklung
Damit der Körper aus den aufgenommenen Carotinoiden körpereigene Lipochrome bilden und in die Federn einlagern kann, sind verschiedene genetische und molekulare Voraussetzungen notwendig.
SCARB1
Das auf Chromosom 15 befindliche Gen SCARB1 enthält den Bauplan für ein Membranprotein, das die Aufnahme der mit der Nahrung aufgenommenen Carotinoide in die Zellen ermöglicht. Die Zellen können dann gelbe und/oder rote Lipochrome und Vitamin A bilden.
Ist SCARB1 mutiert, führt dies zu einem stark verminderten Transport bestimmter Carotinoide in die Zellen. Dadurch wird die Lipochromeinlagerung in die Federn verhindert und die Bildung von Vitamin A aus diesen Carotinoiden deutlich eingeschränkt.[2, 3, 4]
CYP2J19 und BDH1L
Um die aufgenommenen gelben Carotinoide in rote Farbstoffe umzuwandeln, sind Oxidationsreaktionen notwendig. Vor ein paar Jahren nahm man an, dass das auf dem Chromosom 8 befindliche Enzym CYP2J19 allein diese Umwandlung übernimmt, denn bei roten Vögeln wird das Gen CYP2J19 in Leber und Haut bis zu tausendmal stärker abgelesen, wodurch mehr CYP2J19-Enzym gebildet wird.[5]
Neuere Untersuchungen zeigen jedoch, dass CYP2J19 zwar für die Umwandlung gelber Carotinoide in rote Farbstoffe notwendig ist, die vollständige Ausbildung der roten Lipochromfärbung jedoch das Zusammenwirken weiterer Gene, darunter BDH1L, erfordert.[6]
Die Ausbildung der roten Lipochromfärbung beruht somit auf einem Zusammenspiel mehrerer Enzyme und weiterer genetischer Faktoren, in dem CYP2J19 eine zentrale Rolle spielt.
BCO2
Auf dem Chromosom 24 befindet sich das Gen BCO2. Dieses Gen enthält den Bauplan für das gleichnamige Enzym, das in den Zellen die Carotinoide an einer bestimmten Stelle ihrer langen Kohlenstoffkette zerschneidet und so in chemisch kleinere Moleküle umwandelt. Die Carotinoide gelangen in die Haut und in die wachsenden Federanlagen. Eine hohe lokale BCO2-Aktivität kann diese Carotinoide dort abbauen, bevor sie dauerhaft als Lipochrome in die Feder eingelagert werden. BCO2 wirkt so wie ein „Sicherheitsventil“, das überschüssige Carotinoide bei Kanarien, Kapuzenzeisigen und anderen Vögeln kontrolliert abbaut und ihre Konzentration reguliert. Eine größere BCO2-Aktivität bedeutet also mehr Farbstoffabbau und damit eine blassere Feder.
Forscher haben in einer wissenschaftlichen Studie die Genomsequenzen des Kapuzenzeisigs, der Mosaikvögel und der normalen Kanarien verglichen. Sie fanden, dass die Genkarte der Mosaikvögel fast überall wie die der normalen Kanarien aussieht. Nur bei Mosaiken gibt es einen kleinen Abschnitt, der eindeutig vom Kapuzenzeisig stammt.[7]
Die unterschiedliche Ausprägung der Lipochromareale bei Mosaikmännchen und -weibchen steht in Zusammenhang mit einer östrogenabhängigen Regulation. Das bedeutet, der vom Kapuzenzeisig geerbte Genabschnitt enthält offenbar zusätzlich hormonempfindliche Schalter, die das BCO2-Gen nur dann hochfahren, wenn weibliche Geschlechtshormone vorhanden sind. Diese Schalter wurden allerdings noch nicht genau lokalisiert.[7]
In Körperregionen mit „kreideweißen“ Federn sind immer noch Lipochromreste im unteren Federteil vorhanden, die manchmal mehr oder weniger stark bis an die Federspitze reichen, was bei den nicht dem Idealstandard entsprechenden Mosaikkanarien zu verwaschenen Lipochromarealen und/oder zu einem Lipochromschleier auf dem Rücken führt. Diese vertikale Verteilung der Lipochrome innerhalb einer einzelnen Feder ist ein starker Hinweis darauf, dass nicht nur die Körperregion, sondern auch der Zeitpunkt der Genaktivität während der Federentwicklung eine entscheidende Rolle spielt. Zu Beginn der Federbildung könnte der Carotinoidabbau stärker sein als gegen Ende der Federentwicklung.
Die Geschichte der Urucum-Kanarien
In den Volieren des brasilianischen Züchters Maercio Laranjo [9, 10] (nach anderen Quellen Rogerio Diniz [8]) aus der Stadt Resende (Bundesstaat Rio de Janeiro) traten 1992 zum ersten Mal rote Kanarienvögel auf, die rote Schnäbel, Läufe, Zehen und Krallen hatten. Außerdem war die Lipochromfarbe des Unterleibes nicht abgeschwächt und der Schimmelbelag nichtintensiver Vögel war nicht weiß sondern rosa. Auch nach der ersten Mauser behielten die Vögel diese Eigenschaften.
Die Mutation erhielt den Namen „Urucum“, der sich von einer in Brasilien heimischen Pflanze ableitet, die im Volksmund „Uru-ku“ genannt wird, was Rot bedeutet. Botanisch ist es der Annattostrauch (Bixa orellana). Die einheimischen Indios nutzen die Früchte des Strauches zur Herstellung einer roten Farbe, die sie u. a. zur Bemalung von Gegenständen und für Körperbemalung nutzen.
Es stellte sich schnell heraus, dass diese Mutation unabhängig vom Geschlecht und rezessiv vererbt wird (NSL recessive).[11, 12] Allerdings litten diese Vögel an neurologischen Gleichgewichtsstörungen, möglicherweise bedingt durch Sehprobleme. Es war mühsam und langwierig mit diesen Exemplaren zu züchten. Es kam nur eine Verpaarung mit anderen robusten Kanarien infrage. Nach vielen Jahren intensiver Auslese auf vitale Vögel konnten 2004 die ersten Exemplare national offiziell vorgestellt werden. Im Juli 2010 wurde die Urucum-Mutation zur 59. Brasilianischen Ornithologie-Meisterschaft einer O.M.J./C.O.M. Richterkommission vorgestellt und im Juli 2013 wurden die Urucum-Kanarien von der C.O.M. international anerkannt.
Inzwischen wurde die Urucum-Eigenschaft auch auf gelbe und gelbgrundige Kanarien übertragen. Diese Vögel haben dann deutlich gelbgefärbte Schnäbel, Läufe, Zehen und Krallen. Die Lipochromfarbe des Unterleibes wird nicht abgeschwächt und der Schimmelbelag nichtintensiver Vögel ist nicht weiß sondern gelblich.
Die C.O.M./O.M.J. nennt im Standard der Farbenkanarien diese Vögel der roten Variante „Rouge bec rouge (Urucum)“ und die gelbe Variante „Jaune bec jaune“. Also „rote Rotschnäbel (Urucum)“ und „gelbe Gelbschnäbel“ (ohne den Zusatz Urucum). So entsteht wieder einmal eine nicht nachvollziehbare Rassenbezeichnung, wie wir es von den verdünnten Melaninvögeln kennen, bei denen eine genetische Ursache zwei unterschiedliche Namen bekamen (Achat und Isabell statt verdünnt Schwarz und verdünnt Braun). Die Bezeichnungen „Rot- bzw. Gelbschnäbel“ berücksichtigt nicht die anderen Merkmale und es gibt weder rote Urucum mit gelben Hornteilen noch gelbe Urucum mit roten Hornteilen. Logischer wären die Bezeichnungen „Gelb Urucum“ und „Rot Urucum“ wie es auch eine wissenschaftliche Studie handhabt.
Die Ursachen der Urucum-Mutation
Ein Forscherteam [12] fand durch genetische Analysen heraus, dass eine einzige Mutation im Gen BCO2 für das neue Farbmerkmal „Urucum“ verantwortlich ist. Dieses Gen produziert normalerweise ein Enzym, das Carotinoide (gelbe, orange und rote Farbstoffe aus der Nahrung) abbaut. Die Mutation verändert eine wichtige Aminosäure und stört die räumliche Struktur des BCO2-Enzyms.
Da bei Urucum-Kanarien das BCO2-Enzym stark beeinträchtigt ist, werden die Carotinoide nicht mehr ausreichend abgebaut und lagern sich im Schnabel, den Läufen, Zehen und Krallen ein. Auch der Schimmelbelag und die normalerweise lipochromärmere Unterbauchregion ist davon betroffen: Es wird mehr Lipochrom eingelagert.
Auch in der Netzhaut der Augen fanden die Forscher Veränderungen. Bei Urucum-Kanarien fehlten bestimmte Abbauprodukte der Carotinoide, die normalerweise eine Rolle für die Feinabstimmung der Farbwahrnehmung spielen. Dies zeigt, dass BCO2 nicht nur für die Körperfärbung, sondern auch für den normalen Carotinoid-Stoffwechsel im Auge wichtig ist. Eine zu starke Ansammlung von Carotinoiden kann gesundheitliche Folgen haben, wie sie in der Anfangszeit der Zuchten zu beobachten war. Die heutigen Zuchten sind durch verantwortungsvolle Selektion kaum noch körperlich beeinträchtigt.
Fazit
Die Gemeinsamkeit von Mosaik- und Urucum-Kanarien liegt darin, dass bei beiden Eigenschaften das Enzym BCO2 eine entscheidende Rolle spielt. Bei den Mosaik-Kanarien wird die Aktivität des BCO2-Gens räumlich und vermutlich auch zeitlich reguliert, sodass Lipochrome nur in bestimmten Gefiederbereichen erhalten bleiben. Bei den Urucum-Kanarien dagegen führt eine Mutation des BCO2-Gens zu einer starken Einschränkung der Enzymfunktion, wodurch Lipochrome auch in normalerweise ungefärbten Körperbereichen wie Schnabel, Läufen und Krallen erhalten bleiben.
Quellen
[1] Julius Henniger (1968): Farbenkanarien – Ein Lehrbuch für Farbenkanarienzüchter, insbesondere über Farbenvererbung. Maximiliansau 1962.
[2] S. E. Preuss et al (2007): Vitamin A requirements of alipochromatic (‘recessive-white’) and coloured canaries (Serinus canaria) during the breeding season. Clinic for Birds and Reptiles, University of Leipzig, 2007. Unter: https://doi.org/10.1136/vr.160.1.14
[3] Matthew B. Toomey et al (2017): High-density lipoprotein receptor SCARB1 is required for carotenoid coloration in birds. University of Texas Southwestern Medical Center, Dallas, TX. and approved April 13, 2017. Unter: https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.1700751114
[4] Norbert Schramm (2022): Qualzucht Rezessivweiß? Der Vogelfreund 12/2022. Unter: https://www.vogelbund.de/qualzucht-rezessivweiss/
[5] Matthew B. Toomey et al (2022): A mechanism for red coloration in vertebrates. Current Biology. Article in Volume 32, Issue 19 p4201-4214.E12, October 10, 2022. Unter: https://doi.org/10.1016/j.cub.2022.08.013
[6] Rebecca E. Koch et al (2025): Mechanisms of Carotenoid Metabolism: Understanding the Links between Red Coloration, Cellular Respiration, and Individual Quality. Integrative and Comparative Biology, volume 65, number 2, pp. 496–506. Unter: https://doi.org/10.1093/icb/icaf022
[7] Małgorzata A. Gazda et al (2020): A genetic mechanism for sexual dichromatism in birds. Science. 12 Jun 2020; Vol 368, Issue 6496 pp. 1270-1274. Unter: DOI: 10.1126/science.aba0803
[8] Antonio M. Lara: La mutatión urucum en los Canarios de Color. Revista Brasileira de Ornitologia.
[9] Alvaro Blasina (2011): Urucum: il Canarino a becco rosso. Italia Ornitologica 9/2011.
[10] Thomas Müller (2013): Die Mutation Urucum – oder auch Annatto genannt – hält Einzug bei den Deutsche-Hauben-Kanarien. Text: Antonio Carlos Remo. Bearbeitung und deutsche Übersetzung aus dem Portugiesischen in „Der Vogelfreund” 10/2013.
[11] Dirk Van den Abeele (2013): Genetics behind urucum canaries. Unter: https://www.ogvzw.org/genetics-behind-urucum-canaries-urucum-kanaries/
[12] Małgorzata Anna Gazda et al (2020): Genetic Basis of De Novo Appearance of Carotenoid Ornamentation in Bare Parts of Canaries Free. Molecular Biology and Evolution, Band 37, Ausgabe 5, Mai 2020, Seiten 1317–1328. Unter: https://doi.org/10.1093/molbev/msaa006