Перья птиц
Хотя и людей, и потенциальных половых партнеров в птице прежде всего привлекает ее оперение, основное предназначение перьев — вовсе не привлекательность. Перья служат защитным покровом и играют важную роль в полете. Защитная функция, вероятно, более существенна. Некоторые птицы, например страусы и пингвины, прекрасно обходятся без умения летать. Прочные и легкие перья удерживают у кожи слой нагретого телом воздуха и выполняют функцию теплоизолятора так эффективно, что при достаточном количестве пищи птицы способны выжить в весьма жесткие холода.
Устройство пера птицы
Маховое перо — это своего рода чудо инженерной мысли. От жесткого, но упругого центрального стержня отходят в обе стороны под углом боковые пластинки, называемые бородками первого порядка. Каждая бородка состоит в свою очередь из центрального стержня с еще более мелкими бородками второго порядка. На этих последних есть сложная система крючочков и выемок, с помощью которой каждая бородка второго порядка сцеплена с аналогичными элементами на соседней бородке первого порядка, так что опахало пера представляет собой цельную, достаточно плотную пластинку. Если перо растрепалось, птица пропускает его через клюв, и оно принимает первоначальный вид. Перья на крыльях птиц называются маховыми, а на хвосте — рулевыми. Кроющие перья очень похожи на маховые и рулевые, за исключением того, что крючочки для «застегивания» часто имеются лишь в концевой части пера, а остальная часть опахала неплотная и распушенная.
Перья третьего типа, называемые нитевидными, — мелкие, у них нет настоящего опахала, имеются лишь небольшие пучки гибких бородок на кончике стержня. Перья четвертого типа имеют короткий мягкий стержень с длинными и мягкими бородками без крючочков. Пух обеспечивает дополнительную термоизоляцию. У птенцов перьевой покров — это пух. Он есть и у многих взрослых птиц.
Чистка перьев
Когда мы говорим о человеке: «чистит перышки», подразумевается, что он прихорашивается. Однако птицам, чтобы содержать перья в хорошем состоянии, это просто необходимо. Сначала птица трет клювом о сальную железу у основания хвоста и размазывает жир по какому-либо пучку перьев, а затем пробегает по ним клювом, пощипывая. Эта процедура, помимо удаления грязи распрямляет смявшиеся бородки и «застегивает» расстегнувшиеся крючочки. Особое внимание птица обращает на маховые и рулевые перья. У некоторых птиц, в частности у цапель, кроме копчиковой сальной железы есть особый пух — порошковый пух, или пудретки, которые по мере роста превращается в порошок, покрывающий перья, как пудра.
Цвет перьев у птиц
В зоопарках бывает, что фламинго выглядят здоровыми, но не имеют чудесного розового цвета, оставаясь просто белыми. Причина этого заключается в питании. Если содержащихся в неволе птиц кормить креветками, они восстанавливают свою яркую окраску. Дело в том, что красноватый цвет перьев фламинго, желтый у канареек, а также почти у всех птиц с красным, желтым или оранжевым оперением обусловлен природными пигментами — каротиноидами, которые включаются в состав пера по мере его роста. Черные и коричневые оттенки дает пигмент меланин (он есть у человека — в коже и волосах). Приятные голубые оттенки обусловлены рассеянием света, а не пигментами. Зеленый получается в том случае, если поверх участка, имеющего синий цвет, лежит слой желтого пигмента.
Оперение птиц
Оперение всякой птицы — уникально. Вид зачастую можно определить по одному единственному перу. У некоторых видов оперение совершенно необычное, специализированное. Например, ослепительные хвосты павлина и лирохвостов используют для демонстраций. У некоторых насекомоядных птиц вокруг рта имеются щетины. У цапель некоторые участки тела покрыты пудретками.
У пингвинов тело покрыто перьями более или менее равномерно. Но у большинства птиц перья, как правило, растут на определенных участках (птерилиях) и между ними находятся участки голой кожи (аптерии). Это хорошо видно на ощипанном цыпленке: там, где были перья, остаются мелкие пупырышки (перьевые фолликулы), в то время как участки без перьев — гладкие. Участки голой кожи обычно прикрыты перьями, растущими рядом. Однако у многих грифов голова и иногда шея лысые. Полагают, что это связано с манерой птиц-падальщиков во время еды засовывать голову внутрь туши. Американский белоголовый орлан — тоже падальщик, но не лысый — перья на голове этой птицы блестяще-белые, как волосы мудрого старца.
Линька птиц
Какими бы прочными и эластичными ни были перья, со временем они изнашиваются и периодически выпадают, заменяясь новыми. Как правило, одновременно выпадает лишь небольшое количество перьев. Примечательное исключение — утки и другие водоплавающие птицы, которые настолько массивны, что не смогли бы нормально летать, не имея на крыльях всех маховых перьев. Эти птицы за один раз сбрасывают и заменяют все маховые и рулевые перья, пережидая период летней линьки в укромном месте. Для роста новых перьев требуется энергия, поэтому линька не должна совпадать с большими затратами сил, например в период размножения или миграций. Обычно линька проходит один раз в год. Птицы, совершающие длительные миграции, линяют дважды в год. То же происходит с птицами, обитающими в колючем кустарнике или каких-либо других местах, где перья быстро изнашиваются. Только что вылупившаяся из яйца серебристая чайка покрыта пухом покровительственной окраски — серым с черными пятнами. Когда вырастают маховые и рулевые перья, птица становится темно-коричневой. С последующими линьками она светлеет, пока не приобретет блестящее светло-серое с белым оперение. свойственное взрослым особям. У многих видов птенцы внешне отличаются от родителей. Но и взрослые птицы не всегда выглядят одинаково. Тундряная куропатка зимой белая, что соответствует заснеженной среде обитания, к лету она становится пестро-коричневой, сливаясь по цвету с камнями и растительностью. Самцы, щеголявшие ярким брачным оперением, сбрасывают привлекающие внимание перья к концу брачного сезона. Самец красно-черной пиранги, например, меняет свой весенний красный наряд на тускло-зеленый. Окраска может изменяться и без линьки — перья выгорают на солнце, кончики их стираются. У пеликана перья на шее желтеют, впитывая жир сальных желез. По этой же причине оперение чайки розовеет.
Смотрите: Как летают птицы
Состав и анатомическое строение
Оперение имеет специфическую структуру. В его основе (кроме пухового пера) есть плотный стержень, полый изнутри. Нижняя часть находится непосредственно под кожей в так называемой перьевой сумочке. На поверхности стержня с обеих сторон растет по одному опахалу. Каждое из них состоят из бородок. Бородки 1-го порядка прикреплены прямо к стержню, а бородки 2-го порядка произрастают от них. Строение бородок напоминает мелкие крючкообразные паутинки, которые плотно сцепляются друг с другом, образуя гладкий монолит.
Материал, из которого состоят перья птиц, является роговым веществом или кератином.
Кроющие
Эти перья птиц покрывают все тело, придавая ему обтекаемую форму. В зависимости от расположения на теле птицы, их можно разделить на плечевые, шейные, теменные, спинные, надхвостовые, зобные, грудные, кроющие перья живота, голени, малые, средние и большие кроющие перья крыла.
Кроющие перья располагаются по всему телу птицы в черепицеобразном порядке. Они выполняют защитную и теплосберегающую функции, так как слой, который они образуют, практически не пропускает воздух.
Примечания
- Энциклопедия Кольера = Collier’s Encyclopedia 1997, 24. — N. Y.: Holiday House, 1997. — 1664 с. — ISBN 0-02-864839-0.
- Аптерилии // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
- Xu, X. and Guo, Y. (2009). The origin and early evolution of feathers: insights from recent paleontological and neontological data. Vertebrata PalAsiatica
47 (4): 311—329. - Эволюционное происхождение перьев Архивировано 20 мая 2010 года. (Ричард Прам, Алан Баш, «Динозавры или птицы: кто оперился первым?» // «В мире науки» № 7 за 2003)
- J. R. Lavas Dragons from the dunes: the search for dinosaurs in the Gobi Desert. 1993—138 p.
- David B. Weishampel, Peter Dodson, Halszka Osmólska The Dinosauria. University of California Press, 2004. — 861 p.
- Max K. Hecht The beginnings of birds: proceedings of the International Archaeopteryx Conference, Eichstätt, 1984. Freunde des Jura-Museums Eichstätt, 1985 — 382 p.
- Dzik, J., Sulej, T. and Niedzwiedzki, G. (2010). «Possible link connecting reptilian scales with avian feathers from the early Late Jurassic of Kazakstan.» Historical Biology
,
22
(4): 394—402. [1] - Rautian (1978). «A unique bird feather from Jurassic lake deposits in the Karatau.» Paleontological Journal, 4: 520—528.
- ↑ 12
«Dinosaurs. A Concise Natural History». David E. Fastovsky (University of Rhode Island) and and David B. Weishampel (The Johns Hopkins University), With illustrations by John Sibbick, Cambridge University Press 2009, ISBN 978-0-511-47941-0 (e-book), ISBN 978-0-521-88996-4 (в твёрдой обложке), ISBN 978-0-521-71902-5 (в мягкой обложке), часть III: «Saurischia: meat, might, and magnitude», глава 9 «Theropoda I: nature red in tooth and claw», раздел «Theropod lives and lifestyles», подраздел «The skinny on skin», Страница 199 - Collier.
Энциклопедия Кольера = Collier’s Encyclopedia 1997, 24. — N. Y.: Holiday House, 1997. — 1664 с. — ISBN 0028648390. - ↑ 1234В. Д. Ильичев, Н. Н. Карташев, И. А. Шилов.
Общая орнитология. — М.: Высшая школа, 1982. — 464 с. - James R. Belthoff, Alfred M. Dufty, Jr., Sidney A. Gauthreaux, Jr.
Изменение оперения, плазменные стероидные гормоны и социальное доминирование у самцов мексиканской чечевицы = Plumage Variation, Plasma Steroids and Social Dominance in Male House Finches // The Condor. — 1994. — Т. 96, № 3. — С. 614—625. - R. Dale Guthrie.
How We Use and Show Our Social Organs
(неопр.)
(недоступная ссылка).
Body Hot Spots: The Anatomy of Human Social Organs and Behavior
. Дата обращения 4 октября 2008. Архивировано 8 сентября 2006 года.
Пуховые и особые типы
Пуховые перья делят на две подгруппы. Это непосредственно пуховые перья и птичий пух. У первых имеется плотный стержень, а их бородки в опахало не сцепляются. Стержень у пуха почти не выражен и также не сцепляется в опахало.
К особым относят:
- украшающие;
- кисточковые;
- пудретки;
- вибриссы.
Вибриссы имеют только стержень. У них осязательная функция, потому расположены они в зоне клюва.
Пудретки являют собой мелкие пудрообразные наросты на других перьях, обеспечивающие птицам водоотталкивающий эффект.
Кисточковые растут в зоне копчиковой железы, их структура сцеплена слабо.
Эволюционное происхождение перьев
Микрораптор (Microraptor
) — оперённый динозавр, имевший перья на всех четырёх конечностях. Стадии эволюции пера по Xu и Guo[3].
Начальные стадии эмбрионального развития пера сходны с развитием чешуи. Поэтому ранее считалось, что перья возникли в результате эволюционных преобразований чешуи[4].
Самым ранним[5] из известных перьев[6][7], вероятно, является окаменелость, описанная под названием Praeornis sharovi
[8][9].
Эволюционное происхождение перьев можно проследить, начиная с хищных динозавров синозавроптерикса и дилонга, покрытых волокнистым пухом[10]. У каудиптерикса, синорнитозавра и микрораптора можно наблюдать настоящие перья[10]. Возможно, перья появились гораздо раньше, поскольку протоперья обнаружены у древнего птицетазового динозавра кулиндадромея.
Окраска
Главный пигмент — меланин, дающий все цвета от чёрного до жёлтого. Располагается глыбками между кератиновыми клетками, куда доставляется меланоцитами. Так же имеются и дополнительные (каротиноиды), например, у фазанов в брачном наряде (красный астаксантин), ярко-жёлтая окраска канареек (зооксантин), кроме того имеются уникальные каротиноиды у африканских турако (порфирин (красный) и тураковердин (зелёный), отличаются содержанием меди и железа соответственно). Чаще всего дополнительные пигменты имеются у тропических птиц, так как они несколько упрощают микроструктуру пера и ведут к падению теплоизолирующих свойств, что критично для холодных регионов. Синий цвет в окраске обусловлен интерференцией слоёв, а не отдельных пигментов: слой кератина, слой полых клеток с толстыми слоями и слой меланина.
От чего зависит цвет?
Перья разных птиц могут иметь самую разнообразную окраску. Все зависит от количества определенных пигментов. Цвет перьев регулируется такими веществами:
- каротиноиды;
- порфирины;
- меланины.
Пигменты первой группы создают оранжевые, желтые, красные и розовые оттенки. Эти вещества переходят в оперение птицы из пищи, которую она употребляет. Если в рационе животного недостаточно продуктов с содержанием кротиноидов, то ее оперение может поменяться на серое.
Порфирины создают зеленые оттенки.
Меланины формируют коричневую и черную окраску перьев. Также они могут создавать некоторые оттенки желтого.
Кроме того, окраска птицы может зависеть не только от содержащихся в перьях пигментов, но и от структуры бородок первого и второго порядка. В зависимости от того, как устроены и расположены бородки, перья отражают солнечные лучи с различной длиной волны. Таким образом, перья могут переливаться на солнце.
Так как выработка многих пигментов в организме птицы регулируется печенью, изменение окраски может свидетельствовать о некоторых заболеваниях, таких как хламидиоз, дефицит витамина А, избыток цинка и др.
