Ultraviolet reflecting photonic microstructures in the King Penguin beak

• Published in: Biology Letters
• Main Authors: Dresp, Birgitta, Jouventin, Pierre, Langley, Keith
• Other Authors: Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (ICube), Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Réseau nanophotonique et optique, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD France-Sud ), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: HAL CCSD 2005
• Subjects: MESH: Animal Communication; MESH: Animals; MESH: Beak; MESH: Microscopy; Electron; Transmission; MESH: Predatory Behavior; MESH: Spectrophotometry; MESH: Spheniscidae; MESH: Ultraviolet Rays; [SDV]Life Sciences [q-bio]; [SDV.BA]Life Sciences [q-bio]/Animal biology; [SDV.NEU.SC]Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC]/Cognitive Sciences; The Beak; Aptenodytes forsteri; Emperor penguins
• Online Access: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02168827; https://doi.org/10.1098/rsbl.2005.0322

International audience King and emperor penguins (Aptenodytes patagonicus and Aptenodytes forsteri) are the only species of marine birds so far known to reflect ultraviolet (UV) light from their beaks. Unlike humans, most birds perceive UV light and several species communicate using the near UV spectrum. Indeed, UV reflectance in addition to the colour of songbird feathers has been recognized as an important signal when choosing a mate. The king penguin is endowed with several highly coloured ornaments, notably its beak horn and breast and auricular plumage, but only its beak reflects UV, a property considered to influence its sexual attraction. Because no avian UV-reflecting pigments have yet been identified, the origin of such reflections is probably structural. In an attempt to identify the structures that give rise to UV reflectance, we combined reflectance spectrophotometry and morphological analysis by both light and electron microscopy, after experimental removal of surface layers of the beak horn. Here, we characterize for the first time a multilayer reflector photonic microstructure that produces the UV reflections in the king penguin beak.