Интересно о птичьих перьях

Перья - сложнейшие роговые образования кожи птиц - преобразовались в процессе эволюции из чешуй древних пресмыкающихся. Легкие, сохраняющие тепло, эластично пружинящие и при этом очень крепкие, они образуют равномерный слой, который защищает птиц от всевозможных вредных воздействий окружающей среды - перегрева, холода, сырости и ветра, и препятствуют потере тепла, делают поверхность тела птицы гладкой, и, когда она находится в полете, воздух без большого сопротивления обтекает ее туловище. Благодаря перьям создаются подъемная сила и тяга. Кроме того, с их помощью птица регулирует направление полета.

Форма перьев, их расцветка и узоры придают птицам совершенно разный облик. Перья образованы роговицей. Как и наши волосы и ногти, они состоят из рогового вещества - кератина. Обычно у пера есть проходящий посредине упругий стержень и плоское опахало. Часть опахала, находящаяся ближе к телу, как правило, бывает пушистой и рыхлой. Нижняя, основная часть стержня - очин - полая; она лишена опахала, частично погружена в кожу и укреплена в перьевой сумке. Само опахало состоит из ствола, от которого в обе стороны идут бородки первого порядка с расходящимися от них тонкими бородочками.

Бородки первого порядка, прочно соединенные двумя рядами бородочек, могут отделяться друг от друга, как половинки застежки-молнии, и снова сцепляться. Чтобы понять, как это происходит, посмотрим на бородочки в микроскоп. Отходящие от бородок первого порядка и лежащие друг против друга бородочки устроены по-разному. Направленные к телу дугообразные бородочки - плоские, с одним загнутым в виде желоба краем. Обращенные к верхушке пера крючкообразные бородочки увенчаны несколькими острыми и изогнутыми крючочками, которые цепляются за дужки соседней бородочки. Так и образуется сплошное и прочное опахало пера. Если где-нибудь в нем появляется брешь, птица может быстро и легко "застегнуть" ее клювом, как замочком "молнии".

Состоящие из стержня и опахала перья называются контурными. К ним относятся очень гибкие и прочные маховые, кроющие и рулевые перья. Самые крупные - маховые - образуют упругую и подвижную несущую поверхность крыла. Длинные рулевые формируют хвост, они выполняют несколько задач: служат для поворотов в полете и увеличения несущей поверхности, а у лазающих птиц, вроде дятла и пищухи, дополнительной опорой. Кроющие перья образуют внешний защитный покров. Под контурными перьями лежат нитевидные и пуховые с тонким стержнем и мягкими не сцепляющимися бородками; они создают изолирующий слой между кожей и контурными перьями. Назначение нитевидных перьев - воспринимать движение воздушных потоков; они действуют как передатчики раздражения от нечувствительной поверхности перьев к чувствительной коже.

Осталось упомянуть пух (не образующий опахала и отличающийся от пуховых перьев коротким стержнем) и щетинки, расположенные в уголках клюва многих птиц. Эти стержни перьев без бородок выполняют осязательную функцию.

Перья не покрывают тело сплошь и не растут хаотично. Контурные перья чаще всего сосредоточены на определенных участках - птерилиях, что делает разные группы перьев подвижными относительно друг друга. Эти участки разделяются полосами - аптериями, где нет контурных перьев. Так как контурные перья, подобно черепице, заходят одно на другое, аптерии также оказываются прикрытыми. На крыле перья располагаются рядами. Крайний ряд состоит из больших первостепенных и малых второстепенных маховых перьев. Лежащие над ними более мелкие кроющие перья, растущие ближе к плечу, образуют более плотный и толстый слой. Так формируются поверхность и профиль крыла. Очень плотный наружный слой контурных перьев совсем не пропускает воду. К тому же большинство птиц смазывают перья специальным веществом - секретом копчиковой железы, что повышает эластичность и водоотталкивающие свойства оперения. Поэтому у водоплавающих и нырковых птиц оно превращается в своего рода непромокаемый гидрокостюм.

Оперение домашней курицы

Перья состоят из кератина. Хотя он очень прочный, все же со временем они изнашиваются, и поэтому их заменяют новые. Смена оперения называется линькой. Как мы уже знаем, разные перья выполняют вполне определенную задачу, например, защищают от холода или создают несущую поверхность крыла. Чтобы птицы всегда могли летать, не замерзали от холода и не перегревались от жары во время линьки, она происходит постепенно, по строго установленному "расписанию". Причем у каждого отряда птиц существует своя очередность смены оперения. Обычно старое перо выпадает лишь тогда, когда рядом уже подросло новое. Поэтому наряд из перьев всегда остается целым и в крыльях не возникают прорехи.

Большинство водоплавающих птиц меняют все маховые перья за один короткий период. Из-за этого утки и гуси на время линьки теряют способность летать. Вновь подняться в воздух они смогут, лишь когда отрастут все перья. Иногда при линьке обновляется не все оперение, а только часть его - к примеру, большие маховые перья крыльев и большие рулевые хвоста или лишь мелкие перья, расположенные близко к телу. Меняются перья не только потому, что они изнашиваются. Многие птицы, прежде всего самцы, перед началом периода гнездования облачаются в роскошные брачные наряды, а после снова переодеваются в скромные будничные.

Многие птицы носят яркие наряды. Окрашенные по-разному перья образуют самые фантастические узоры, краски которых переливаются, блестят или отливают множеством оттенков. Создают такие оптические эффекты несколько красящих веществ и внутреннее строение (микроструктура) пера. Красители рогового вещества относятся к двум группам соединений. Придают перьям всевозможные оттенки коричневого цвета меланины - черные или коричневые пигменты, а от желтого до густо-красного - каротиноиды. Меланины вырабатываются самим организмом, а каротиноиды птицы получают с пищей. Поэтому окраска оперения зависит от питания. Меланины и каротиноиды могут сочетаться в самых невероятных комбинациях. У многих наших певчих птиц окраска от желто-зеленого до оливкового цвета получается от смешения желтого с коричневым или черным. Самый яркий эффект создают, однако, не красители, а так называемые структурные краски.

Белый солнечный свет, как, вероятно, вам известно из физики, состоит из световых волн всех цветов радуги. Когда часть этих волн поглощается или отражается от поверхности, глаз воспринимает ее как окрашенную. Если бесчисленные мельчайшие частички поверхности полностью отражают свет, мы видим безупречный белый цвет. У снега, например, роль мини-зеркал (мини-отражателей) выполняют кристаллики льда. У пера отражают и поглощают свет сильно расчлененные бородочки и заполненные воздухом ячейки рогового вещества бородок и стержня. Синюю окраску придает пористый кератиновый слой внутри бородок. Если в них есть каротиноиды, возникает цветовая палитра от светлого желто-зеленого до насыщенного фиолетового.

Когда на перья попадает свет, они сверкают, словно синие, зеленые, красные, фиолетовые, золотисто-желтые драгоценные камни. Стоит птице повернуться, как у нее изменится цвет или исчезнет глянец. Такая игра красок происходит на светопроницаемых тонких слоях кератина, когда свет отражается как верхней, так и нижней поверхностью. Радужные переливы на голове и шее селезня или в бензиновых пленках на лужах имеют одну и ту же природу.

Пестрое оперение птиц помогает им прятаться от врагов, находить своих сородичей и привлекать особей другого пола. Обитатели тропических дождевых лесов, как правило, наряжаются в яркие одежды. К сожалению, многим видам птиц их красочное оперение сослужило плохую службу. На Кубе, например, исчез трехцветный ара. Индейцы украшали себя его маховыми и рулевыми перьями и приделывали их к стрелам. У самок и самцов попугаев, буревестников, гагар, вертишеек, стрижей оперение одинаковое. Но у многих видов, особенно в брачный период, оно различается: наряд самцов гораздо ярче, чем их подруг. Всем известные снегири с красной грудью - самцы, а скромные буровато-серые - самки.

Врагам не просто обнаружить раскрашенную в тон камышей и тростников выпь: в случае опасности она вытягивает вертикально шею, задирает голову и, замерев в такой позе, становится похожей на пучок сухих стеблей тростника. Если дотронуться до нее, она не шелохнется.

Окраска придает прочность перьям. У большинства белых или очень светлых птиц, например у чаек, маховые перья или их концы черные. Эта окантовка изнашивается гораздо меньше, чем белые участки.