Эволюция окраски и формы оперения у птиц

                         Министерство образования науки  России

        СГАУО ВПО  «ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСТИТЕТ»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

              Курсовая работа

 на тему: «Эволюция окраски  и формы оперения у птиц.   Значение ярких, эффектных нарядов, необычной, броской окраски, формы и размеров украшений в жизни пернатых»

  

 

 

 

 

 

 

 

                                                    

                                        

                                                  

 

 

 

                                 г. Ростов-на-Дону

                                            2013г.

                                           

                                                        План

1. Введение…………………………………………………………………….3

     Глава 1 Происхождение и эволюция оперения ………………………………

1. История происхождения и эволюции оперения……………………....4
2. Форма и строение перьев……………………………………………....5

     Глава 2…………………………………………………………………………...

     2.1. Окраска пера и  ее значение……………………………………………..11

     2.2 Линька и ее значение…………………………………………………….13

     2.3. Значение формы  и размеров оперения в жизни  пернатых на отдельных

     примерах………………………………………………………………………15

     2.4. Значение броской  окраски оперения в жизни пернатых……………...18

     2.5. Биологическое значение  оперения в жизни птиц……………………...20

     Заключение…………………………………………………………………....22

     Список использованной  литературы………………………………………..23

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                           

                                                    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.

 

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 1 Происхождение и эволюция оперения

 

1.1. 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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

        1. 2. 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.  
       Пудретки — особые перья, главное предназначение которых состоит в том, что, едва отрастая, их бородки ломаются, образуя тонкую, как пыль, пудру. Считается, что эта пудра, покрывая перья тонким слоем, придает им дополнительные водоотталкивающие свойства. У отдельных видов птиц пудреток нет или они имеются только на некоторых определенных местах.  
       Пудретки особенно характерны для какаду и жако, у здоровых особей которых пудра создает сероватый блеск клюва и лап. Уменьшение количества образующейся пудры часто служит первым признаком заболевания птиц. Лоснящийся клюв и черные ноги у какаду — показательный ранний признак этого разрушительного заболевания.  
       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.

 

 

 

 

 

 

          

 

 

 

 

 

 

 

  Глава 2

  2.1. 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.

                

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  2.2 Линька и ее значение

 

       Оперение довольно сильно изнашивается и требует периодического обновления. Сбрасывание старого и отрастание нового оперения называют линькой. Она обусловлена действием гормонов щитовидной железы и половых органов. Некоторые виды птиц (например, утки) в определенное время года полностью и сразу меняют все оперение. Другие (в частности, попугаи) линяют непрерывно круглый год. При этом происходит смена не всего оперения одновременно, а по очереди — обновляются перья головы, туловища и, наконец, хвоста.  
       Некоторые перья, например покрывающие тело, отрастают вновь, если они потеряны. Другие, такие, как маховые перья крыльев, восстанавливаются только во время общей линьки, которая происходит один или два раза в год. Обычно птицы линяют в определенный период. Линяющая птица чешется, клюет и чистит себя особенно интенсивно, чтобы освободить растущие перья от покрывающего их вначале тонкого рогового слоя. Часто усиленный уход за собой во время линьки путают с поражением паразитами.  
       Стержень растущего пера «живой», то есть он хорошо кровоснабжается. Если сломать такое перо, возникнет сильное кровотечение, которое может быть даже опасным для жизни. Перья, переставшие расти, — «сухие». Когда они ломаются, кровотечения не возникает.  
       Для здоровой птицы линька не является проблемой. Речь идет не о болезни, а о естественном процессе. Признаки недостаточности важнейших веществ для образования нового оперения во время линьки проявляются довольно явно.    Рост новых перьев требует огромных затрат энергии от птицы. Было установлено, что уровень обмена веществ птицы во время линьки увеличивается на 30%. Если птица заболевает или подвергается чрезмерному стрессу во время периода активного роста перьев, в ее организме остается мало резервов для нормального роста перьев. Такие тяжелые периоды отмечены на поверхности перьев характерными линиями («полосами стресса»), расположенными поперек опахал перьев. Линии возникают в результате энергетических сбоев в организме птицы. Они появляются спустя несколько дней или недель после перенесенного птицей стресса. В этих местах качество пера хуже, и оно может быть ломким.        Перья птиц могут быть самого разнообразного цвета. За это отвечает пигмент, который находится в основе образующего вещества. Также перья могут приобретать разнообразные оттенки в результате падения на них солнечных лучей. Очень влияет на окраску перьев и пища, которой питаются птицы. Канарейки, питающиеся красным перцем, могут приобретать оранжевый окрас вместо желтого.