Материал: Окраска и форма оперения у птиц

Введение

Большое значение для птиц имеет окраска оперения, поэтому они окрашены ярче и разнообразнее, чем другие позвоночные животные. Окраска может быть обусловлена присутствием в бородках пера особого красящего вещества - пигмента, либо вызвана структурой клеток поверхностного рогового слоя бородок, преломляющего свет. Наличие темного пигмента делает перья более долговечными. Этим объясняется то, что большие маховые перья у многих птиц бывают черной или буроватой окраски.

Цель работы - изучить эволюцию окраски и формы оперения у птиц. Значение ярких, эффектных нарядов, необычной, броской окраски, формы и размеров украшений в жизни пернатых.

Задачи работы:

• 1. Провести анализ происхождения и эволюции оперения.
• 2. Дать характеристику формы и строения перьевого покрова
• 3. Провести и описать наблюдения о значении ярких, эффектных нарядов, формы и размеров украшений в жизни пернатых.

птица оперение пигмент

Происхождение и эволюция оперения

История происхождения и эволюции оперения

Рассмотрим перо с точки зрения эволюции. Палеонтологи утверждают, что предками птиц были пресмыкающиеся. Причинами такого их вывода стало некоторое сходство рептилий и птиц в строении -- чешуя рептилий и зачатки пера птиц формируются под кожей. Более того, когда чешуя или перо полностью выходят из-под кожи, они отмирают и больше не растут, формирование зачатков чешуи и пера происходит в фолликулах, расположенных в подкожном слое. Предположительно предки современных птиц обитали на Земле около 140 миллионов лет назад. Общий предок, связывающий рептилий и птиц, назывался Архиоптерикс.(Банников,2003) Это первое ископаемое существо из мира доисторических рептилий обладало перьевым покровом и зачаточными крыльями. Однако, это существо пока не летало. Когда-то Австралия, Африка, Южная Америка, Индия и Антарктида были объединены и составляли один очень большой участок суши -- Гондвану. Около 100 миллионов лет назад Гондвана распалась, суша разделилась на континенты, которые и начали дрейфовать. Примерно 15 миллионов лет назад вся Австралия была покрыта лесами, а в центре континента находилось огромное количество внутренних озер. Где-то в этот же период климат постепенно стал изменяться, леса умирали, их заменяли пустыни.

Форма и строение перьев

Длина. Длина пера говорит сама за себя. Перья могут быть короткими, очень длинными, а также они могут быть средней длины. Длина важна в сочетании с шириной пера (оно может быть узким или широким), формой пера (округлой или квадратной), толщиной пера (перьевой покров не моно- и даже двухмерный, он трехмерный, так как имеет длину, ширину, форму и толщину).

• · Структура. Структура пера состоит из нескольких параметров-компонентов -- ствол, бородки и т. д. Было бы разумно ожидать, что каждая новая мутация или разновидности приносит с собой новый тип строения пера. В качестве примера можно привести опалиновых, коричных птиц и спенглов. При исследовании под электронным микроскопом выяснилось, что бородки их перьев на миллиметр больше, чем у птиц с другими окрасами.
• · Пух. Структура пуха также имеет огромное влияние на внешний вид птицы. Пуховой покров расположен под кроющими перьями и является прекрасным накопителем тепла, также пух визуально придаёт объём телу.
• · Расположение перьев на теле птицы. Концентрация перьев на голове и перьевой воротник делают выразительным правильную форму головы и линию спины.

Одна из характерных особенностей, которая отличает птиц от млекопитающих, -- это их оперение. Его основная функция -- поддерживать относительно высокую температуру тела птицы, несмотря на колебания температуры окружающей среды. (Фролова ,1985)Кроме того, оперение играет важную роль при полете, а также служит для общения между особями (например, во время токования или борьбы за территорию, чтобы произвести впечатление на соперника). Оперение, соответствующее по окрасу окружающей среде, может стать хорошей маскировкой и вспомогательным приспособлением в борьбе за существование.

У большинства видов птиц перья покрыты тонким слоем сального секрета копчиковой железы и перьевой пылью. Птицы клювом выдавливают секрет из копчиковой железы и распределяют его по оперению. Перьевая пыль образуется из разрушающихся пуховых перьев и отшелушивающегося рогового слоя эпидермиса. У тех видов птиц, у которых копчиковая железа отсутствует или развита слабо (например, голуби, отдельные виды попугаев), образуется больше перьевой пыли. (Константинов,2003) Перья, покрытые секретом копчиковой железы и перьевой пылью, отталкивают воду, поэтому здоровая птица никогда полностью не намокает. Для птиц это жизненно необходимо, поскольку с мокрым оперением в момент опасности они не могли бы тотчас взлететь.

Различают три вида перьев:

• · Покровные, или контурные, перья.
• · Пуховые перья, пух.
• · Нитевидные перья.
• · Покровные перья формируют характерный контур тела и поэтому называются также контурными. Подобно черепице они наслаиваются друг на друга и покрывают небольшое тельце птицы, защищая его как от влаги и холода, так и от вредного воздействия ультрафиолетового излучения. Расположенные на теле контурные перья бывают округлыми и овальными по форме и имеют маленький мягкий стержень. Маховые перья на крыльях расположены так, как это необходимо для полета. Такие же перья на хвосте служат рулевыми во время полета, а во время взлета и посадки -- направляющими. У них прочный, длинный стержень и неодинаковые, расположенные по сторонам от стержня опахала. Перья, покрывающие нижнюю часть маховых перьев, являются разновидностью контурных перьев и называются кроющими. Другие типы перьев -- это кроющие уха -- прикрывающие слуховое отверстие; и нередко специальные, покрывающие голову перья хохла. Строение всех покровных перьев одинаковое, хотя они заметно отличаются по размеру на разных частях тела. Каждое такое перо состоит из стержня и опахала. В стержне различают утончающийся кверху ствол и закрепленный в перьевом сосочке (в коже). Целостность опахала обеспечивается за счет отходящих от стержня бородок первого порядка, от которых отходят бородки второго и третьего порядка с ресничками и крючками. Крючки бородок третьего порядка прочно цепляются за бородки второго порядка, в результате чего опахало представляет собой единую упругую поверхность. Если это сцепление нарушается вследствие какого-либо внешнего воздействия, птица может его легко восстановить, расчистив перья клювом.

Но если нарушается целостность какой-либо части опахала (например, при постоянном трении о прутья слишком тесной клетки, при неправильном отлове и удерживании), восстановление его невозможно. Поэтому осторожное обращение с оперением птицы имеет важное значение для ее здоровья.

Хотя опахало пропускает воздух, оно оказывается достаточно плотным, чтобы держать птицу в воздухе, а бородки, покрытые тонким слоем воска, отталкивают воду. Каждое из контурных перьев может подниматься и опускаться при помощи собственной крохотной мышцы.

Поднимая или прижимая перья к телу, птица удерживает в них большее или меньшее количество воздуха и тем самым контролирует температуру вокруг тела. Поэтому замерзшая или больная птица «хохлится», распушая перья. Когда птице жарко, она кажется тонкой и стройной. Некоторые попугаи, например хохлатые какаду, поднимают и прижимают перья для выражения эмоций. (Шапкин,2003)

Очень важный тип перьев -- это пуховые перья. Они находятся под контурными перьями и обеспечивают изоляцию птицы от холода. Кожа птиц тонкая, и обычно у них нет толстого слоя жира, как у водных млекопитающих. На холоде птицы быстро теряли бы тепло, если бы их тело не было окружено собственным «пуховым одеялом». Пуховые перья мелкие и пушистые. У них нет бородок второго порядка и крючочков, как у контурных перьев, и они быстро намокают. Пуховые перья остаются спрятанными под перьями тела и защищены от намокания. Маслянистые вещества, попавшие на перья птицы, и долгое пребывание в воде приводят к слипанию бородок перьев, и оперение теряет способность сохранять тепло. Птицы, долго пробывшие в воде или с маслом на перьях, тонут или погибают от переохлаждения. В связи с этим растворенные в масле лекарства или кремы следует использовать лишь в особых случаях и под наблюдением ветеринара -- специалиста по птицам.

Птенцы покрыты лишь пуховыми перьями. Из разрушающегося старого пуха и отшелушивающегося рогового слоя эпидермиса образуется перьевая пыль.

Нитевидные перья имеют слабо развитое опахало, или оно вообще отсутствует. Такие перья имеются у многих видов птиц, они располагаются отдельно -- у основания клюва, на веках и ноздрях. Существуют и другие перья, которые описывают в зависимости от их структуры или функции. Особые перья, заслуживающие внимания, это так называемые перья-проводники, окружающие отверстие клоаки у птиц. Считается, что перья-проводники, окружающие отверстие клоаки, способствуют совмещению клоак самца и самки в момент спаривания.

Значение окраски

Окраска пера и ее значение

Окраска перьев по своему происхождению может быть разделена на две самостоятельные формы -- окраска, образуемая определенным пигментом, и возникающая от особой структуры пера.

Пигментная окраска образуется за счет красящего вещества, входящего в состав рога пера как краситель. Наиболее обычные пигменты это:

• · меланины -- создающие черный, коричневый и некоторые желтые цвета;
• · каротиноиды - окрашивающие перья в желтые, оранжевые и красные цвета;
• · порфирины -- создающие зеленые и красные цвета.

Каротиноиды переходят в окраску перьев из пищи. Значительный недостаток этих пигментов в рационе может привести к ослаблению окраски оперения.

Образование большинства пигментных красок регулируется печенью, поэтому многие заболевания, включая дефицит витамина А, хламидиоз, отравление цинком и другие, могут приводить к ухудшению окраски. Обычно ненормальная окраска, связанная с болезнями печени, проявляется в виде красных перьев, появляющихся у жако и амазонов в «необычных» местах, или желтоватыми, бронзовыми, необычно темными кромками перьев у амазонов.

Другой вариант окраски представляет собой так называемая «структурная окраска». В зависимости от того, какова структура бородок второго и первого порядка, солнечный свет по-разному преломляется и отражается от них. Структура бородок может действовать как призма и зеркало, разлагая и отражая солнечные лучи разной длины волны, создавая переливчатый блеск, или работать как фильтр, поглощая одни и пропуская другие лучи.

В окраске ряда зеленых птиц в действительности отраженный «на неоднородностях среды» синий цвет смешивается с желтым цветом каротиноидных пигментов перьев, и это сочетание желтого и синего дает зеленый цвет перьев.

Перья, окрашенные в белый цвет, преломляют и отражают все длины волн света, которые попадают на них. Они не содержат пигментов, и это делает перья более хрупкими, неустойчивыми к износу по сравнению с окрашенными перьями.