Часть пера птицы способ передвижения

Птицы в движении

Особенности строения и биологии птиц

Характернейший способ локомоции птиц – полет. Однако пернатые в различной степени адаптированы и к передвижению по земле, а некоторые из них – отличные пловцы и ныряльщики.

В воздухе.Строение птичьего крыла, в принципе, обеспечивает движение тела в воздухе. Развернутое крыло утончается от толстого и закругленного переднего края со скелетной опорой внутри по направлению к заднему краю, образованному маховыми перьями. Верхняя его сторона слегка выпуклая, а нижняя — вогнутая.

При обычном машущем полете на нижнюю поверхность внутренней половины крыла, которая наклонена задним краем вниз, действует давление встречного воздушного потока. Отклоняя его вниз, крыло обеспечивает подъемную силу.

Наружная половина крыла в полете описывает полукруг, двигаясь вперед и вниз, а затем вверх и назад. Первое движение тянет птицу вперед, а второе служит замахом. При замахе крыло полусложено, а маховые перья раздвинуты, чтобы уменьшить давление воздуха на его верхнюю сторону. Обладатели коротких и широких крыльев в полете должны часто ими махать, поскольку их площадь по сравнению с весом тела мала. Длинное узкое крыло не требует высокой частоты взмахов.

Существует три типа полета: планирующий, парящий и машущий. Планирование – это просто плавное движение вниз на развернутых крыльях. Парение по существу также представляет собой планирование, только без потери высоты. Парящий полет может быть динамическим или статическим. В первом случае это планирование в восходящих воздушных потоках, при котором действие силы тяжести компенсируется давлением поднимающегося воздуха. В результате птица летит, буквально не двигая крыльями. Канюки, орлы и другие крупные ширококрылые виды даже мигрируют вдоль проходящих по меридиану горных хребтов, используя вертикальный компонент ветра, наклонно поднимающегося по наветренному склону.

Динамическое парение представляет собой скольжение в горизонтальных потоках воздуха, различающихся скоростью и высотой с поочередным переходом между ними вверх и вниз. Такой полет свойствен, например, альбатросам, проводящим над бурным морем большую часть жизни.

Уже описанный машущий полет – это основной способ локомоции для всех птиц при взлете, посадке и движении по прямой. Особи, отправляющиеся в путь с высокой присады, просто бросаются вниз, чтобы в падении набрать достаточную для полета скорость. При взлете с земли или воды птица, быстро перебирая ногами, разгоняется против ветра, пока не наберет скорость, достаточную для отрыва от поверхности. Однако, если нет ветра или разогнаться невозможно, она придает своему телу необходимый импульс за счет форсированных взмахов крыльев.

Перед приземлением птица должна снизить скорость. Для этого она ориентирует тело вертикально и тормозит, широко раздвигая крылья и хвост для увеличения встречного сопротивления воздуха. Одновременно она вытягивает вперед ноги, чтобы амортизировать удар о присаду или землю. При посадке на воду птице не обязательно сильно сбрасывать скорость, поскольку опасность получить травму при этом гораздо меньше.

Хвост дополняет несущую поверхность крыльев и используется в качестве тормоза, однако его главная функция – служить во время полета рулем.

Птицы могут совершать особые воздушные маневры в соответствии со своими конкретными адаптациями. Некоторые, быстро взмахивая крыльями, неподвижно зависают на одном месте. Другие перемежают «спурты» машущего полета с периодами планирования, что делает полет волнообразным.

На суше. Птицы предположительно произошли от древесных рептилий. Вероятно, от них они унаследовали повадку прыгать с ветки на ветку, свойственную большинству пернатых. В то же время некоторые птицы, например дятлы и пищухи, приобрели способность лазать по вертикальным стволам деревьев, используя свой хвост в качестве опоры.

Спустившись в ходе эволюции с деревьев на землю, многие виды постепенно научились передвигаться шагом и бегать. Однако развитие в этом направлении шло у разных видов неодинаково. Например, странствующий дрозд может и прыгать, и двигаться шагом, в то время как скворец в норме только шагает. Африканский страус бегает со скоростью до 64 км/ч. С другой стороны, стрижи не способны ни прыгать, ни бегать и используют свои слабые ноги только для цепляния за вертикальные поверхности.

Птицам, шагающим по мелководьям, например цаплям и ходулочникам, свойственны длинные ноги. Для птиц, которые ходят по коврам из плавающих листьев и трясинам, характерны длинные пальцы и когти, чтобы не проваливаться. У пингвинов короткие и толстые ноги расположены далеко позади центра тяжести. По этой причине они могут ходить, только держа тело вертикально, короткими шажками. Если необходимо двигаться быстрее, они ложатся на брюхо и скользят, как на санях, отталкиваясь от снега ластовидными крыльями и ногами.

В воде.Птицы – исходно сухопутные существа и всегда гнездятся на суше или в редких случаях на плотах. Однако многие из них адаптировались к водному образу жизни. Плавают они за счет попеременных гребков ногами, обычно снабженных перепонками или лопастями на пальцах, действующих как весла. Широкое туловище обеспечивает водоплавающим птицам устойчивость, а их плотный перьевой покров содержит воздух, увеличивающий плавучесть. Умение плавать, как правило, необходимо птицам, добывающим корм под водой. Лебеди, гуси и некоторые утки на мелководьях практикуют неполное ныряние: повернувшись хвостом вверх и вытянув шею вниз, они достают корм со дна.

Олуши, пеликаны, крачки и другие рыбоядные виды пикируют в воду с лета, причем высота падения зависит от размеров птицы и глубины, которой они стремятся достичь. Так, тяжелые олуши, падая камнем с высоты 30 м, погружаются в воду на 3–3,6 м. Легкотелые крачки пикируют с меньшей высоты и окунаются всего на несколько сантиметров.

Пингвины, гагары, поганки, нырковые утки и множество других птиц ныряют с поверхности воды. Не располагая инерцией пикирующих ныряльщиков, они используют для погружения движения своих ног и (или) крыльев. У таких видов ноги обычно расположены у заднего конца туловища, как винт под кормой у корабля. При погружении они могут снизить плавучесть, плотно прижимая перья и сдавливая воздушные мешки. Вероятно, для большинства птиц предельная глубина ныряния с поверхности воды близка к 6 м. Однако темноклювая полярная гагара может погружаться на 18 м, а нырковая утка морянка — приблизительно на 60 м.

Источник

Различные типы перьев и топография перьевого покрова

Различные типы перьев и топография перьевого покрова

Самый беглый осмотр перьевого покрова любой птицы показывает, что он слагается из перьев весьма различного размера, строения, окраски и разных товарных качеств.

Различают два основных типа перьев птиц:

1. Контурные перья

. Они образуют верхний ярус перьевого покрова птицы и потому определяют контуры ее тела. Контурные перья относительно жесткие, с упругим твердым стержнем и опахалом, полностью или частично связанным в пластинку; нижняя часть опахала иногда носит у них характер пухлявки. Контурные перья растут лишь на определенных участках кожи птицы, так называемых «птерильях»; у ощипанной птицы вследствие неровной бугорчатой поверхности кожи последние резко выступают на теле. Места кожи, лишенные контурных перьев, называются «аптерии» (рис.).

Рис. Аптерии и птерильи на теле петуха А — Аптерии Б — Птерильи

Контурные перья располагаются на теле птицы так, что пластинка опахала впереди сидящего пера покрывает пухлявку пера, расположенного кзади.

Контурные перья разделяются на ряд более дробных категорий (рис.).

Рис. Топография перьевого покрова петуха и курицы. А Хвостовые рулевые перья. Б Маховые перья крыльев. В Кроющие перья крыльев. Г Мягкие контурные перья туловища. Д Перья «гривы» шеи петуха

Наиболее важными из них для пухо-перьевой торговли являются следующие:

а) Контурные перья туловища — обычно относительно короткие, широкие, с мягким стержнем и сильно развитой пухляв-кой. Опахало в большинстве случаев симметричное.

б) Кроющие перья хвоста отличаются от контурных перьев туловища большей величиной, более прямым стержнем, менее развитой пухлявкой.

в) Рулевые перья образуют хвост птицы. Они обычно весьма большой величины, имеют прямой упругий стержень и хорошо развитое опахало, большая часть которого образует упругую пластинку. Опахало обычно несимметрично — наружная часть его уже, чем часть, обращенная к середине хвоста. Пухлявка развита слабо или отсутствует. Длина очина не велика.

г) Кроющие перья крыла покрывают передний край крыла и основные части его маховых перьев. Это перья средней длины и ширины, весьма упругие, с хорошо развитой пластинкой опахала и мало выраженной пухлявкой.

д) Маховые перья образуют плоскость крыла. Они достигают большой длины. Стержень их прямой или слегка изогнутый, толстый, жесткий, с большим очином, опахало почти на всем протяжении образовано упругой пластинкой, наружная часть которой заметно уже внутренней. Пухлявка развита слабо.

Различают более длинные и упругие маховые перья первого порядка, сидящие на пальцах крыла, и более короткие и мягкие перья второго порядка, расположенные на его предплечье.

2. Пуховые перья (пух).

Пух составляет второй основной тип перьев птицы. Он образует нижний ярус их перьевого покрова, прячась под контурным пером. Пух отличается тонким, коротким стержнем и длинными, нитевидными, не сцепленными в пластинку бородками. На некоторых участках тела ряда птиц пуховые перья не защищены сверху кроющим пером (например под хвостом у курицы).

Иногда в перьевом покрове птиц попадаются перья промежуточного типа между пухом и контурным пером. Они имеют относительно длинный и упругий стержень, но бородки их не сцеплены в пластинку. Такие образования называются «полупуховым» пером.

У отдельных видов птиц на некоторых местах тела перья, удлиняясь и изменяя свое строение, образуют различного рода хохолки, венцы и другие аналогичные украшающие образования.

Строение пера

Перья покрывают все тело птицы, за исключением клюва и ног. Но они могут быть очень разными, в зависимости от конкретного вида птиц и образа их жизни. А на цвет оперения большое влияние оказывает место обитания.

Как правило, чем больше птица, тем больше у нее перьев. К примеру, у красавцев-лебедей их количество достигает 25 тысяч, у уток – около 6 тысяч, а у крошечных колибри – не более тысячи.

Рис. 1. Оперение птиц.

На коже возле копчика у птиц находится специальная железа. Она выделяет особый секрет, который обеззараживает перья, делает их более гладкими, не дает им слипаться при попадании в воду. Чтобы перья всегда были ухоженными, птицы по нескольку раз в день надавливают клювом на эту железу и тщательно смазывают оперение.

Независимо от того, страус это или ворона, орел или ласточка, у всех птиц строение перьев одинаковое.

В составе птичьего пера различают:

ТОП-2 статьикоторые читают вместе с этой

• 1. Птицы
• 2. В гости к зиме

• Очин – это самая нижняя, «голая» часть пера, на конце которого находится отверстие. Перо при помощи очина крепится к коже.
• Стержень – длинная, пустая изнутри трубка, к которой с двух сторон прикрепляются волоски.
• Опахало – видимая, волосистая часть пера.

Перья постепенно снашиваются, и на месте старых всегда вырастают новые.

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.

Пуховые

Эту группу можно разделить на две подгруппы: собственно пуховые перья и пух. Пуховые перья обладают более длинными стержнями, чем пух. Однако бородки их не сцепляются в опахало. Пух обладает менее развитым, мягким стержнем. Бородки также не сцепляюся в опахало.

И пух, и пуховые перья предназначены для теплоизоляции. Они находятся под контурными. Когда птенцы только вылупливаются, они обладают только пухом, кроющие перья вырастают позже.

Ноги птиц служат для перемещения по земле, деревьям и другим поверхностям. Длина ног и их строение зависит от среды обитания. Например, у водоплавающих видов ноги снабжены перепонками для плавания. Бегающие виды птиц имеют особо сильные ноги.

При ходьбе птица опирается на пальцы. Пальцы противопоставлены, чтобы птица могла обхватывать ветви деревьев. 3 пальца расположены спереди и один сзади. На концах пальцев имеются когти.

Остальные кости стопы собраны в цевку, она смягчает посадку.

Для чего нужны перья птице?

Перья есть только у птиц, и это важное отличие их от других животных. Они выполняют такие функции:

• помогают летать;
• защищают от холода;
• уберегают тело от намокания;
• защищают от ушибов и незначительных травм.

Большое значение играет и окрас оперения. Он никак не влияет на скорость полета, но помогает выживать в условиях дикой природы. Например, окраска степных птиц ничем не отличается от окружающих пейзажей – она такая серо-коричневая, невзрачная, как и все вокруг. А вот у обитателей джунглей перья очень яркие и красивые.

Рис. 3. Оперение тропических птиц.

Перья служат эффектным способом привлечения. Чтобы обратить на себя внимание самки, самец райской птицы повисает на ветке вниз головой и распушает свои роскошные длинные перья хвоста и крыльев. Они очень красиво выгибаются и сияют на солнце всеми красками. Как можно устоять против такого франта?

Особые

К таким перьям можно отнести вибриссы, украшающие, кисточковые, пудретки.

Вибриссы — это перья, которые утратили бородки. У них наблюдается только стержень. Они расположены у клюва птицы и выполняют осязательную функцию. Также небольшие лишенные бородок перья могут находиться на веках и ноздрях.

Украшающие — это разнообразные видоизменения контурных перьев. Они появляются во время брачного периода.

Кисточковые — это перья с длинным тонким стержнем и бороздками, слабо сцепленными друг с другом. Располагаются они обычно вокруг выводного протока копчиковой железы.

Пудретки — это разновидность особых перьев, бородки которых, только отрастая, ломаются. Вследствие этого образуется пудра, покрывающая другие перья тонким слоем. Она нужна для придания им водонепроницаемости.

Примечания

1. Энциклопедия Кольера = Collier’s Encyclopedia 1997, 24. — N. Y.: Holiday House, 1997. — 1664 с. — ISBN 0-02-864839-0.
2. Аптерилии // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
3. 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.
4. Эволюционное происхождение перьев Архивировано 20 мая 2010 года. (Ричард Прам, Алан Баш, «Динозавры или птицы: кто оперился первым?» // «В мире науки» № 7 за 2003)
5. J. R. Lavas Dragons from the dunes: the search for dinosaurs in the Gobi Desert. 1993—138 p.
6. David B. Weishampel, Peter Dodson, Halszka Osmólska The Dinosauria. University of California Press, 2004. — 861 p.
7. Max K. Hecht The beginnings of birds: proceedings of the International Archaeopteryx Conference, Eichstätt, 1984. Freunde des Jura-Museums Eichstätt, 1985 — 382 p.
8. 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]
9. Rautian (1978). «A unique bird feather from Jurassic lake deposits in the Karatau.» Paleontological Journal, 4: 520—528.
10. ↑ 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
11. Collier.
    Энциклопедия Кольера = Collier’s Encyclopedia 1997, 24. — N. Y.: Holiday House, 1997. — 1664 с. — ISBN 0028648390.
12. ↑ 1234В. Д. Ильичев, Н. Н. Карташев, И. А. Шилов.
    Общая орнитология. — М.: Высшая школа, 1982. — 464 с.
13. 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.
14. 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.

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

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.

Источник