Для чего птицам перья кратко
Откуда появились перья и зачем они нужны?
Всем привет. Сегодня по аналогии с прошлым постом я разберу эволюцию пера. Откуда пришёл перьевой покров, как он развивался, у кого какие перья и так далее. Наше путешествие займёт 250 млн лет. Именно с приходом мезозойской эры и вступления рептилий на престол связанна эволюция перьевого покрова. Да-да, вы правильно поняли, перья — это продвинутая чешуя. Настраиваем наш DeLorean DMC-12 на начало триасового периода и в путь, в выжженные триасовые пустыни!
Сегодня никого не удивишь прекрасным оперением. Все знакомы с попугаями, лирохвостами и павлинами. Только эти три птицы удивят вас разнообразием красок и рисунков пера. Да что уж там, даже голуби имеют огромное количество видов с самыми разнообразными окрасами перьевого покрова. А среди родственников скучного и серого воробья есть райские птицы.
Попугай Ара
Никого не удивишь и функционалом пера. Сложное асимметричное маховое опахало крыльев птиц создаёт огромную подъёмную силу, густой и многослойный покров позволяет птицам жить в самых суровых климатических зонах планеты и способен сохранять тело в сухости и тепле. Пингвины имеют один из самых сложных в мире покровов: многослойный, густой, скрывающие практически всё тело и очень жёсткий. Перья пингвинов создают внутри себя ловушки для воздуха, который в свою очередь не пропускает холодную воду к телу.
Именно благодаря сложной структуре перьевого покрова пингвины прекрасно себя чувствуют в антарктических погодных условиях
Как само перо, так и сам покров выглядит невероятно сложным. Откуда он взялся, как развился до современного уровня и что ещё интересного можно узнать о перьях?
Для начала нам нужно узнать, что из себя представляет само перо. Перо — это накожное образование с роговой структурой. Состоит перо из стержня и опахала. Перья не покрывают птиц равномерно, как шерсть (за исключением пингвинов). Сам покров делится на множество разных видов. На одном лишь крыле одной лишь птицы есть семь видов разного оперения! Самих перьев также насчитывается три вида по назначению: маховые перья (рулевое, маховое первого порядка и тому подобное) нужны для полёта; пуховые перья (пуховое перо и пух) нужны для термоизоляции; покровные перья нужны для придания формы тела. И это если кратко. Крупные перья сцепляются друг с другом специальными крючочками, образуя опахало. У пуха и пуховых перьев такой сцепки нет.
1 — рулевое перо, 2 — маховое перо, 3 — покровное перо, 4 — нитевидное перо, 5 — кистеобразное перо, 6 — пуховое перо.
Полноценное, настоящее, подлинное, неподдельное, истинное перо должно было появиться уже 160 млн лет назад! Первыми обладателями настоящих современных перьев были юрские манирапторы: дейнонихозавры и ящерохвостые птицы. Но откуда мог взяться столь сложный элемент? А главное — зачем?
Ещё менее 10 лет назад считалось, что отцами перьев были тероподы. Маленькие небольшие динозаврики с помощью преобразованных (расщеплённых) чешуек согревали себя. Большим динозаврам перья были не нужны, так как они имели инерциальную гомойотермии. Но одна находка за другой говорили и даже кричали, что протоперья появились ЗАДОЛГО до тероподов. Тероподам 231 млн лет, перу должно быть минимум 250!
Первым важным доказательством того, что тероподы лишь унаследовали перо, а не придумали, является находка 2009 года. Тяньюйлун жил 158 млн лет назад и был очень дальним родственником теропода, так как входил в соседний отряд птицетазовых динозавров. И наша Тянь уже имела густое оперение как минимум на спине и хвосте.
Птицетазовый динозавр Tianyulong найденный в 2009 году
В 2011 и 2013 году находят множество останков кулиндадромеуса забайкальского со следами густого оперения уже по всему телу. Жил наш земляк в одно время с тяньюйлунь. В 2012 и 2015 году находят останки гигантских тероподов с густым оперением. Масса ютирана хуали превышала 1,5 тонны! А масса дакотараптора стремилась к 0,5 тонне! У таких гигантов уже должна была срабатывать инерциальное теплокровие. Огромное количество находок за последние 10 лет опровергали происхождение пера у маленьких тероподов. Оно как минимум должно было появиться до разделение динозавров на два отряда.
Юрский теропод Yutyrannus huali
Отодвинемся немножко дальше и захватим всю кладу архозавров. В триасовом периоде уже жила одна группа архозавров с пуховым покровом. Петейнозавр — один из первых птерозавров, живший 212 млн лет назад, был покрыт густым пухом. И при этом, петейнозавр был не единственным летающим пушистиком триаса.
Птерозавр триасового периода Peteinosaurus
У нас есть три группы архозавров с густым пухом или оперением. Теория происхождение пера у тероподовых динозавров становится совсем неактуальной. Вам мало? Хорошо, продолжим.Схожий с птичьем ген, отвечающий за рост перьев, был обнаружен у аллигаторов! Об этом написал National Geographic в 2011 году. Для меня научпоповский (с уклоном в поповскую сторону) журнал не является пруфом, поэтому я потратил минут 40 на поиск более достоверных источников. Самого исследования или опровержения НГшной статьи я не нашёл. Но некоторые музеи России и научные сайты подтвердили данную информацию. Исследования были проведены ещё до 2006 года и почему нет нормальных источников в интернете, я не знаю. Но данный факт в нашей теории является дополнительным, а не ключевым. Если вы найдёте таки опубликованное исследование (или его опровержение), то кидайте в комментарии, а мы пока продолжим.
С аллигаторами или нет, но зародыш перьев должен был появиться в триасе, когда птерозавры отделились от динозавров. Структура перьев и протоперьев, их развитие у эмбрионов современных птиц и очевидное происхождение от рептилий говорит нам, что перо есть ничто иное, как эксчешуя. Чешуйки начали вытягиваться в короткое подобие волосинок. Подобные чешуйки стали занимать меньше места на теле, а их густота увеличилась. У птерозавров уже появилось некое подобие шерсти. В дальнейшем отдельные волосинки начали расслаиваться и появился пух. Каждый отдельный отросток на пушинке расслоился ещё больше и образовался стержень. Так появилось пуховое перо. Пуховое перо обзавелось крючками и каждый отдельный отслоённый волосок на пере начал сцепляться друг с другом, образуя опахало, что привело к появления первого контурного пера. Далее перо получило асимметрию и вуаля! У нас есть асимметричное маховое перо за каких-то 90-100 млн лет!
Несколько стадий эволюция пера от примитивного теропода до современной птицы
Конечно у нас нет прямых подтверждений эволюции пера, так как катастрофически не хватает ископаемого материала. И появится он не скоро. Слишком уж много неизведанного. Подобная гипотеза очень правдоподобна. Но зачем архозавры в триасе обзавелись перьями?
Учитывая маленькие размеры первых «волосатых» архозавров, возможно начало зарождаться теплокровие у будущих птиц. Но это совсем-совсем спекулятивненько. Маскировка, аэродинамика, половой диморфизм выглядит в разы правдоподобней.
Перья оказались настолько удобными, что птицы уже более 65 млн лет не сдают лидирующие позиции в небе. Современным рукокрылам приходиться жить в непроглядной тьме, чтобы хоть как-то соперничать с пернатыми. Сами птицы распространились от южного до северного полюса. Хищные, насекомоядные, плодоядные; крохотные и гигантские; воздушные асы, пловцы и бегуны — птицы буквально везде! И всё благодаря перу!
Источник
Зачем птицам оперение?
Ответ на вопрос, почему птицы покрыты перьями, совершенно очевиден — для того, чтобы они могли летать. Но для этого перышки должны бить практически невесомыми. Расправленные перья способсвуют взлету и дает способность парить.
Расправленные крылья позволяют птице подниматься вверх и выбирать направление полета. Перья на хвосте помогают поддерживать баланс во время полета. Туловище покрыто совсем короткими перьями. В холодное время года птица может их распушивать для сохранения тепла. А специальный состав, которым пропитаны перья, не пропускает влагу. Да перья для птиц просто незаменимая вещь!
Из чего состоят перья?
Основная составляющая птичьих перьев — это кератин, белок, являющийся строительным материалом для перьев, волос, когтей и рогов, он входит в состав и человеческой кожи и волос. Точно также, как у людей выпадают волосы, отживие свое, так и у птиц выпадают отслужившие свой срок перья, но перьевой покров обновляется. Так выглядит линька у птиц.
Однако, из существующих на планете более 8650 видов птиц летать умеют совсем не все. К примеру, большие величественные птицы, проживающие в основном на просторах Антарктиды — пингвины — не летают. Зато благодаря обтекаемой форме тела прекрасно плавают. Страусы — тоже нелетающие птицы, зато невероятно длинные и сильные ноги делают их отличными бегунами. А самая быстрая из всех птиц на планете — сокол-сапсан. По подсчетам специалистов его скорость может достигать 380 км/ч в пикирующем полете.
Некоторые виды птиц обладают недюжинной выносливостью и проводят огромное количество времени в небе. Например, пеночки-веснички находятся в полете над пустыней Сахара более 96-ти часов без отдыха. А стриж в небе и ест, и пьет, и даже спит. Эта маленькая птичка наматывает практически полмиллиона километров за год.
Птицы — не единственные существа на Земле, которые умеют летать. Эта функция еще доступна насекомым, а также летучим мышам (они не птицы, а млекопитающие). Летучие мыши теплокровные и имеют шерстяной покров.
С помощью клюва птицы собирают червей и захватывают и дробят зернышки, а также ухаживают за своим оперением — разглаживают, чистят, выбирают старые перья. У разных видов птиц разное и строение клюва. Например, клюв попугая ара специально предназначен для раскалывания орехов и измельчения фруктов. Насекомоядные птицы обладают клювом значительно меньших размеров.
Источник
Почему у птиц есть перья? Зачем им оперенье🕔 1 мин.
Наука об эволюции объясняет это вот так: много-много лет назад птицы принадлежали к семейству рептилий. Но в процессе развития они отклонились от этой линии, а чешуя превратилась в перья. Дело в том, что перья — это всего лишь другая форма вещества, которое у других животных образует копыта, рога и хвосты.
Перо состоит из сужающегося к концу стержня. Верхняя, более тонкая, часть называется стрелой, а нижняя — стволом или древком. Ствол полый внутри, благодаря этому углублению во время роста к кончику пера попадают питательные вещества.
Цвет птичьих перьев зависит от пигмента, находящегося в образующем их веществе. Некоторые цвета получаются в результате отражения света поверхностью перьев. Окраска птиц также зависит от пищи, которую они употребляют. Например, некоторые канарейки покрываются ярко-оранжевыми перьями вместо желтых, когда после вылупления им подкладывают в еду немного красного перца.
Птицы каждый год обновляют все свое оперение. Во время этого периода, называемого линькой, многие птицы за раз сбрасывают всего некоторое количество перьев. Они быстро вырастают вновь.
Существует два вида перьев. Те, которые формируют очертания тела, называются «контурными перьями», а мягкие пушистые внизу — это «пух». Когда птица вылупляется из яйца, ее тело покрыто пухом. Вскоре он уступает место постоянным перьям, которые вырастают из тех же клеточных отверстий, что и пух.
Интересные факты о перьях
Во многом своей красотой птицы обязаны оперению. Благодаря ему многие люди различают виды пернатых, но при этом мало зная о его особенностях. Предлагаем 10 интересных фактов о перьях, которые представляют собой еще одно чудо природы и нередко используются людьми в самых неожиданных сферах жизни.
- Если верить теории эволюции, перья образовались из чешуек, которые покрывали тело пресмыкающихся. Таким образом, крепкое покрытие превратилось в легкое и гибкое, что позволило совершать полеты над землей. Однако сегодня эта версия происхождения перьев оспаривается многими учеными.
- Перья покрыты специальным веществом, которое не промокает. Именно оно защищает птиц от дождя. Соприкасаясь с ним, капли стекают с перьев, не намочив их. По этой же причине водоплавающие птицы никогда не тонут — у их хвоста находится железа, выделяющая жир. Птицы размазывают его своим клювом по всему телу, тем самым предотвращая намокание перьев.
- Механизм защиты перьев от намокания довольно прост. Поверхность перьев отталкивает воду, из-за чего между ней и пухом возникает воздушный слой. В результате у птицы понижается плотность относительно воды. Если перья намокнут, она утонет.
- Перья защищают птиц не только от воды, но и от жары, холода и даже ультрафиолетовых лучей. Можно сказать, что это универсальная защита на разные времена года.
- Пуховые перья способны держать тепло тела птицы даже при ледяном ветре. Дело в том, что пух является идеальным изолятором, с которым не могут сравниться даже синтетические материалы.
- Яркое оперение павлинов можно назвать оптической иллюзией, поскольку по-настоящему их перья коричневого цвета. Дело в том, что интерференция света — явление, при котором происходит искажение световых волн, возникает благодаря особой структуре пера. Это и делает его красочным. Подобный эффект можно наблюдать у мыльных пузырей.
- Маховые перья можно назвать крылом в миниатюре из-за их строения. Передняя сторона опахала у них уже, чем задняя. А внизу на их стволе есть небольшой желобок, благодаря которому они могут сильно гнуться, не ломаясь при этом.
- Перья у сов устроены таким образом, чтобы их полет был бесшумным. Это позволяет птицам охотиться в темное время суток, не распугивая при этом добычу.
- В процессе изнашивания перья стареют и выпадают. На их месте вырастают новые, поэтому птицы никогда не утрачивают способности летать.
- Перья есть только у птиц. Ни у одного животного в мире их больше нет.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник
Для чего нужны перья птицам
Птицы – единственные животные на планете, которые имеют перья. Перья делают птиц уникальными и красивыми, но не только. Как многим известно, с помощью перьев птица может простереть крылья, подняться в воздух и парить в небесах. В этом ей помогают длинные маховые перья, расположенные на крыльях и хвосте.
Так называемые первостепенные перья крыльев, подобно пропеллеру, способствуют птице двигаться вперед. Второстепенные же обеспечивают подъемную силу. При взмахе крыльев осуществляет перемещение воздушного потока назад и вниз, благодаря чему и происходит движение по направлению вверх и вперед. Хвостовые перья дают птице возможность регулировать движение, управлять полетом. К тому же перья придают птице ту самую обтекаемую форму, так необходимую для полета.
Перья по сути своей являются накожными образованиями из кератина. Кератин — это белок, являющийся основой рогового вещества перьев, волос, когтей, рогов. Поэтому перья очень прочные и легкие. Но было бы неразумно остановиться только на полетной функции перьев. Разумеется, она одна из основных, однако далеко не единственная. Птицы имеют еще и нательные мягкие, мелкие пуховые перья, находящиеся под большими перьями. Они защищают животное от холода, помогая сохранять тепло в холодный период, а в жаркую погоду прижимаются к телу. К тому же перья птицы предохраняют ее от внешних воздействий: ветра, влаги, сильного перегрева и морозов. Благодаря специальной смазке перья обладают водонепроницаемым качеством и способностью не пропускать воду.
Кроме этих видов перьев, многие виды птиц имеют под корпусными перьями специальные нитевидные. Благодаря необычайной форме нитевидных перьев, самцы привлекают с их помощью самок в период токования. Таким образом, перья для птицы – это уникальный дар Создателя, который является и помощником при передвижении, и теплой одеждой, и инструментом для «личной жизни» и брачных игр.
Источник