Типы перьев птиц их строение и функции. Анатомия птичьего пера. Типы перьев. Разница между контурными и пуховыми перьями

Птиц очень часто называют пернатыми, это неспроста - все тело их покрыто перьями. Перо птицы имеет особенное строение, которое помогает при полете. Окраска и размеры перьев могут быть самыми различными: очень длинными и яркими, как у павлинов, или маленькими и серыми, как у воробья.

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 статьи которые читают вместе с этой

• 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.

Разновидности перьев птиц

Строение перьев одинаковое, но они могут отличаться меду собой по размерам, упругости, прочности.

К примеру, самые большие и упругие перья находятся в крыльях и в хвостовой части, благодаря которым птица может долго и быстро летать, резко менять направление в воздухе. Такие перья называются маховыми и рулевыми.

Более мягкие перья покрывают туловище птицы, защищая его от различных повреждений. Это основные перья.

Самые мягкие, пушистые перья, располагаются ближе к коже, и надежно согревают птицу. Такие перья называются пуховыми.

Рис. 2. Пуховые перья.

Есть также перья, которые служат в качестве яркого украшения.

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?

Основное строение пера птицы многими из нас было рассмотрено в рамках школьной программы. Если уделить этой теме больше внимания, выяснится, как мало мы о ней знаем. Конструкция птичьего оперения – это сложный орнамент, где природа продумала все до мельчайших нюансов. В статье мы расскажем о специфике формирования перьевой структуры, ее разновидностях и функциях, которыми птицы пользуются в повседневной жизни.

Оперение – не только отличительная особенность птиц и их визитная карточка. Это необходимость, появившаяся у крылатых как результат эволюционных преобразований. Предки птиц, динозавры-хищники, первыми обзавелись оперением. Их называли синозавроптериксы.

На поверхности их кожи со временем вырос волокнистый пух, защищающий от снижения температуры на планете. Оперение в том виде, в котором оно существует сейчас, появилось у микрорапторов и каудиптериксов.

Эволюционные процессы, происходящие с древними ящерами вследствие изменения климата, сформировали уникальный материал. Без него дальнейшее существование многих видов динозавров становилось невозможным.

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.

Функциональные типы оперения

В зависимости от места расположения и функционала, различают несколько типов перьев.

Кроющие перья придают телу птицы обтекаемую форму, что помогает ей в полете и движении. Они растут на коже по принципу черепицы. Их задача заключается в теплосбережении и защите кожных покровов от повреждений. А плотный слой не пропускает холодный или горячий воздух.

Маховые первого и второго порядка. Из них состоят крылья. Эти перья прямые и длинные. Типичный пример – перо гуся, с помощью которого люди писали в прошлых столетиях. Их число на одной особи варьируется от 10 до 17 штук. Исключением являются колибри и альбатросовые. Микро пташку природа наградила всего 6, в то время, как альбатросов снабдила 37 штуками.

Рулевые перья хвоста напоминают маховые, но они имеют более мягкую структуру. Бывают ровными и изогнутыми. С их помощью птица в полете меняет направление в нужную сторону.

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.

Жизненный цикл и его стадии

Перья птиц проходят путь от зародыша до старения подобно человеческим придаткам на коже. Как и у всех позвоночных, кожный покров представителей пернатого мира имеет две прослойки. Это эпидермис — эпителиальная ткань, и дерма — соединительная ткань.

При взаимодействии эпидермиса и дермы происходит зарождение пера. Сначала оно напоминает бугорок или зачаток чешуи. Со временем появляется характерный нарост, основание которого по мере роста углубляется в кожу, образовывая сумочку.

Нарост находится сверху эпидермиса, а внизу под ним расположена живая ткань с сосудами. Перьевой нарост по мере роста растягивается и ороговевшая трубчатая ткань выталкивается из сумочки наружу. В этом процессе образовываются перьевые бородки. Их внешний вид зависит от разновидности пера.

В конце жизненного цикла отмирают клетки перьевого сосочка, посредством которых происходило питание. Так, бородки выталкиваются наружу, после чего образовывается своеобразная кисточка. Этот процесс завершает жизнь старого пера, после которого появится новое молодое.

Уход за перьями

Тело каждого живого существа нуждается в гигиенических процедурах. И птицы не исключение — чистку они производят регулярно. Как правило, этот процесс занимает около двух часов в течение каждого дня.

Существует несколько способов чистки. Птицы, летающие быстро, разгоняются и окунаются в водоем. Другие очищают перья под дождем или предпочитают качание в пыли. Если в оперение птиц попадают посторонние предметы, пернатые вытаскивают их с помощью клюва.

Нередко к оперению пристают болезнетворные микроорганизмы, повреждая эластичность поверхности. Чаще всего инфекция поражает голову. В качестве защиты пернатые используют жировые выделения из копчиковой железы, которые они лапами наносят на поверхность головы.

Мировые рекорды

Природа порой превосходит сама себя и производит на свет небывалые чудеса. Не обошла вниманием она и птиц. Вот несколько любопытных фактов о рекордсменах.

Павлины – это птахи с самыми красивыми на планете перьями. Такой особенностью они обязаны специфическому строению бородок, отбивающих солнечный свет.

Японские декоративные петухи имеют самые длинные хвостовые перья в мире. Их длина достигает 5 метров.

Аргус, внешне похожий на павлина, тоже знаменит своим длинным оперением. Его средние хвостовые перья имеют длину 150 см.

Райские птицы характеризуются эстетически привлекательным оперением. Его цветовая гамма варьирует в широком оттеночном диапазоне. Длина и очертания этого природного украшения завораживает своей причудливой разнообразностью. К примеру, разноцветный хвост пернатых иногда принимает затейливую спиралевидную форму.

Если статья заинтересовала вас, информация оказалась полезной, оставляйте под ней комментарии и делитесь с друзьями в социальных сетях.

Тело птицы имеет перьевой и пуховой покров. Однако у большинства птиц перья растут не по всей поверхности, а на определенных участках. Они обычно проходят вдоль тела (в направлении полета) у разных видов птиц по-разному и имеют названия в соответствии с той частью тела, на которой находятся: головная, шейные, крыловая, плечевая, боковая, грудная, спинно-поясничная, брюшная, бедренная, голени, хвостовая, анальная и д.р..

Участки тела свободные от оперения - аптерии. Они так же носят название по топографическому признаку. Вместе с тем, перья расположены так, что покрывают аптерии, образуя сплошной перьевой покров. У нелетающих птиц (страус, пингвин) перья растут по всей поверхности тела.

Назначение перьевого покрова - защита тела от механического воздействия и одно из приспособлений, обеспечивающих поддержание температуры тела. В регуляции теплообмена оперение играет большую роль (пока цыпленок покрыт пухом, разница между температурой кожи и воздуха составляет 13-15°С, с появлением перьев она достигает 17-19°С). Оперение увеличивает теплоизоляцию, создает вокруг тела слой неподвижного воздуха, что препятствует теплоотдаче. Изменяя наклон перьев, птица может регулировать теплоотдачу.

Кроме терморегулирующей функции, перьевой покров создает обтекаемую форму тела, облегчающую полет, и создает несущие поверхности, делающие полет возможным.

Перья в зависимости от формы и функции делят на:

• ? контурные,
• ? пуховые,
• ? полупуховые,
• ? нитевидные,
• ? кисточковые,
• ? щетинки,
• ? порошковый пух (пудровые).

Контурные перья - наиболее распространенный тип перьев. Они определяют очертания тела птицы. Среди них различают:

• ? кроющие,
• ? маховые,
• ? рулевые перья.

Кроющие перья расположены на головной и шейной птерилиях. От боковой, грудной, стернальной и брюшной птерилий отходят кроющие перья грудного отдела туловища, хлупа (кончика крестца) и живота. Кроющие перья спинно-поясничной и хвостовой птерилий образуют оперенье поясницы и кроющие перья хвоста, у петухов образуют большие и малые косицы. Кроющие перья голени образуют штаны.

Зрелое кроющее перо состоит из ствола, стержня и опахала (рис. 4). Нижняя часть ствола (до опахала) цилиндрической формы называется очином (calamus). Нижняя часть очина заключена в перьевой мешочек и погружена в кожу. На конце очина есть углубление с отверстием - нижний пупок. В этом углублении находится зачаток пера следующего поколения. Стенки очина состоят из довольно прозрачного рогового вещества. У молодого контурного пера бульшая часть очина заполнена соединительноткнным сосочком с богатой кровеносной сетью, которая придает ему красный или синий цвет. По мере созревания сосочек укорачивается, очин заполняется воздухом, а ороговевшие клетки эпидермиса, сохраняясь на прежних местах, превращаются в воронковидные пленки, как бы, отмечая этапы редукции сосочка, на уровне опахала, постепенно сужаясь, очин переходит в четырехгранный стержень. В месте перехода имеется углубление - верхний пупок. От него начинается добавочное перо.

От стержня в обе стороны под некоторым углом отходят лучи (бородки) первого порядка, образующие в совокупности опахало - упругую перьевую пластинку. самая нижняя небольшая часть опахала называется шелковистой, средняя - пуховой, верхняя - контурной. Внешняя половина опахала кроющего пера более узкая и тугая, внутренняя - более широкая и мягкая. От лучей первого порядка в обе стороны симметрично под углом отходят многочисленные лучи (бородки) второго порядка, причем с одной стороны они располагаются несколько выше, чем с другой. На низлежащих бородках второго порядка имеется гребень, загнутый в виде карниза, идущего по верхнему краю луча.

Вышележащие лучи второго порядка несут на себе лучи (бородки) третьего порядка, представляющие собой выросты ороговевших клеток эпителия в виде ресничек и крючочков. Крючочки заходят за гребни лучей второго порядка соседнего пера, по которым они могут скользить, сохраняя упругую связь между собой. Строение крючочков и их количество видоспецифичны. реснички создают шероховатость, препятствующую скольжению перьев друг по другу, увеличивая трение, чем способствуют удержанию перьев в виде сплошного покрова.

Для шелковистой части опахала кроющего пера характерно рудиментарное состояние лучей второго порядка. В пуховой части неразвитыми оказываются реснички и крючочки (лучи третьего порядка).

Стержень и лучи первого порядка образованы тремя слоями клеток.

Самый наружный - кутикула - состоит из одного ряда плоского ороговевающего эпителия.

Средний слой - корковый - образован большим количеством рядов вытянутых и уплощенных ороговевших эпителиальных клеток, плотно прилегающих друг к другу, что обеспечивает прочность пера. Внутренний слой - мозговой - состоит из многоядерных крупных ороговевших клеток, заполненных воздухом, что придает перу большую легкость. В очине и лучах второго и третьего порядков мозговое вещество не выражено. Форма клеток и слоев видоспецифична.

Рис. 6 .

1 - стержень, 2 - опахало, 3 - очин, 4 - лучи I порядка, 5 - лучи II порядка, 6 - крючочки, А - маховое перо, Б - участок опахала.

Кроющие перья подвижны. Это обеспечивается хорошо равитыми гладкими мышцами, оплетающими перьевой фолликул и оканчиваются в дерме. При этом каждое кроющее перо оказывается закономерно связанным с четырьмя соседними перьями. Такая связь позволяет синхронно поднимать и опускать кроющие перья тела, мышцы фолликулов. Прилежащие к ним участки кожи обильно иннервированы как свободными нервными окончаниями, так и тельцами Гербста.

Маховые и рулевые перья устроены аналогично кроющим. В отличие от последних у них длиннее очин, менее развиты шелковистая и пуховая части опахала, и длиннее кроющая часть опахала.

Пуховые перья, или пух - мелкие, имеют короткий очин, слаборазвитый стержень и опахало с несвязанными лучами из-за отсутствия крючков и ресничек. Стержень может быть не развит, в таком случае лучи отходят непосредственно от очина. расположен пух на птерилиях между контурными перьями, но может расти и на аптериях, особенно в области хлупа и живота. Основная функция - теплоизоляция, утепление тела птицы. Наиболее развит пух у водоплавающих.

Полупухвые перья - имеют такое же строение, как и пух, но стержень у них всегда развит. распространены перья этого типа в области хлупа и живота.

Нитевидные перья - имеют длинный, очень тонкий стержень, на вершине которого находится маленькое опахало, состоящее всего из нескольких соединенных лучей. Расположены они в количестве 1-8, всегда у контурного пера, прикрыты им и развиваются, по-видимому, из одного с ним сосочка. У индюка растут на груди в виде пучка.

В сумках нитевидных перьев обнаружены многочисленные нервные окончания. Считается, что они обладают рецепторной функцией, с их помощью птица ощущает непорядок в контурном пере и устраняет его. Возможно, от них происходит сигнализация, необходимая для управления движением оперения. При этом очевидно, рефлекторная дуга замыкается на мышцах контурного пера.

Кисточковые перья имеют тонкий ствол и слабо сцепленные лучи, расходящиеся наподобие волосков кисти, располагаются вокруг протока копчиковой железы.

Щетинки - короткие перышки, состоящие из небольшого ствола без опахала. Они бывают у основания клюва, около ноздрей и глаз.

Порошковый пух (крошащийся, пудровый) хорошо развит у птиц, у которых копчиковая железа отсутствует или слабо развита (голуби, цапли и др.)

Птиц часто называют пернатыми. Почему? Это единственные животные на планете, тело которых покрыто перьями. Их цвет и размеры могут быть самыми разнообразными. Различают несколько видов перьев, каждый из которых выполняет свои функции. О внешнем строении птиц и строении перьев мы поговорим в этой статье.

Общая характеристика

Птицы - теплокровные позвоночные животные, которые размножаются откладыванием яиц. Большинство из них умеет летать. Нелетающие птицы лишились такой возможности вторично. У всех представителей класса есть клюв, абсолютно лишенный зубов. Главная же отличительная черта - перьевой покров тела.

Для полетов пернатым пришлось сильно видоизмениться. В ходе эволюции их передние конечности стали крыльями, многие позвонки срослись, сформировав прочный каркас. Некоторые их кости наполнены воздухом, обеспечивая им дополнительную легкость. У летающих птиц на грудине есть плоский костистый вырост - киль, к которому прикрепляются мышцы, опускающие крыло.

Способность летать отразилась на форме тела, дыхательной и пищеварительной системах. Тело пернатых обтекаемой формы, что уменьшает трение с воздухом. Они способны преодолевать значительные расстояния и путешествовать на сотни, а то и тысячи километров. Для этого нужно много энергии, а получать её помогает ускоренный обмен веществ.

Птицы - наиболее многочисленная группа высших позвоночных. Из ныне живущих известно больше 10 600 видов. Они расселились практически во всех уголках планеты, от одиночных океанских островов до мегаполисов, от пустынь и тропиков до внутренних частей Антарктиды.

Оперение

Перышки растут у птиц на всех частях тела, отсутствуют они только на клюве и задних конечностях. У отдельных видов, например американских грифонов, страусов, индеек, оперение на шее и голове тонкое и редкое, а иногда совершенно отсутствует.

Особенности строения перьев птиц, их внешний вид и количество зависят от конкретного вида и образа жизни животных. А цвет покровов во многом связан с их местом обитания. Как правило, чем крупнее вид, тем больше у него перьев. Так, у лебедей их число доходит до 25 тысяч, у чаек - до 6 тысяч, у самых маленьких представителей класса, колибри, их около тысячи.

На их коже нет желез, единственная расположена у основания хвоста и называется копчиковая железа. Она выделяет специальный секрет, который делает перья более эластичными, обеззараживает и не дает им слипаться при намокании. Животные выдавливают его клювом и смазывают оперение по нескольку раз в день.

Строение пера птиц

У всех пернатых оно одинаковое. У страусов, киви, казуаров и пингвинов перья покрывают тело равномерно. У остальных видов они растут рядами, оставляя между собой пустые участки - аптерии. Линии роста называются птерилиями. Они делятся на плечевую, хвостовую, спинную, грудную, бедренную, головную и т. д.

В строении пера птицы выделяют очин, стержень и опахало. Очин - это «голая» часть ствола пера. Он круглый в разрезе, а на его конце расположено отверстие. Нижняя часть очина входит в углубление в коже и содержит в себе ответвление артерии.

После него следует полый стержень, имеющий четыре грани в поперечнике. С двух сторон к нему прикрепляются опахала - волосистые части пера. Всего их два, каждое состоит из бородок первого и второго порядка (бородочки).

Похожий принцип наблюдается и в строении кроны дерева. Первые бородки растут прямо из стержня, а от них уже отходят бородочки. У бородок второго порядка есть крючки, которые крепятся за соседние бородки. Такое строение пера птицы не пропускает воздух и позволяет отталкиваться от него при полете.

Классификация

Опахало птиц очень прочное и эластичное. Оно состоит из белка кератина - того же материала, что и наши волосы, ногти, а также панцири черепах и рога носорога. Общее строение перьев птиц одинаково, но вот их элементы могут отличаться по виду и качеству. Исходя из этого, выделяют контурные, маховые, пуховые, нитиевидные перья.

Контурные или кроющие перья - основные. Они накладываются друг на друга, словно черепица или чешуя рыбы, покрывая все тело и придавая ему обтекаемую форму. Маховые перья более вытянутые и длинные. Они расположены на крыле и необходимы при полете.

Около десятка маховых перьев расположено на кистях птицы, несколько десятков размещаются на предплечье. На хвосте находятся рулевые элементы. Они участвуют в изменении направления и балансировании. У некоторых видов достигают довольно больших размеров.

Строение пухового пера птиц и их пуха отличается от других, так как они необходимы для поддержания тепла. Они обладают тонким стержнем, а их бородки лишены крючков и разлетаются в разные стороны. Стержень пуха ещё более слабый, а опахало не выражено и внешне напоминает вату.

На клюве расположены тонкие одиночные перышки, лишенные опахал. Они выглядят как редкие волоски. Это нитиевидные перья или вибриссы, которые служат для осязания.

Окрас и его значение

Окрас важен не меньше, чем строение пера птиц. Для полета он не имеет никакого значения, но играет решающую роль для выживания и размножения. Цвет оперению дают пигменты: меланин (коричневый, желтый, черный), каротиноиды (желтый, оранжевый, красный) и порфирины (зеленый, красный).

У многих видов окрас соответствует окружающей среде, маскируя своего хозяина. Например, у степных и скальных обитателей оперение сизое, серое, коричневое. У тропических видов цвета более яркие и разнообразные.

Кроме того, окрас важен в социальной жизни птиц. Так, в пределах одного вида и популяции цвет может отличаться у животных разного пола, возраста и статуса. Самцы, как правило, выглядят ярче и вычурнее, так как вынуждены бороться за внимание самок в брачный период.