ДИВОВИЖНА ПІР’ЇНА

Пір'їна павича
Пір'їна павича

Наталія Перхулин

Одним із чудес живої природи є, здавалось таке звичне і всім знайоме, пташине перо. Насправді ж, еволюція добряче попрацювала над створенням цього шедевру: спершу як елемент теплозбереження, пізніше як елемент польоту, а нарешті як прикраса. Пір’я більшості самців птахів виконує саме цю останню функцію, перед якою не можуть встояти самки.

Ми вже розповідали про зір птахів, так от пташине перо у їх кольоровому світі є справді фантастичним витвором природи. Навіть люди, свого часу, дуже захоплювались красою пір’я – у корінних народів Африки, Америки, Океанії головні убранства, намиста та накидки з пір’я були свідченнями соціального статусу та багатства осіб, які їх носили. Але справжній бум моди на пір’я настав у Європі в ХІХ столітті, коли популярними були жіночі капелюшки прикрашені пір’ям Райських пташок, Колібрі, Павичів, Страусів та багатьох інших. Це ледь не призвело до зникнення багатьох видів тропічних птахів, хоча деякі з них таки не пережили писку моди.

Що ж являє собою пір’їна? Коли вчені розглянули розвиток пір’я у сучасних птахів перед ними постала дивовижна картина – рівно як волосся, кігті і луска, пір’я є похідним шкіри. Воно формується завдяки збільшенню кількості клітин епідермісу, що продукують кератин – основний будівельний матеріал. В ембріональному розвитку пір’їна, як і луска, закладається у вигляді конусоподібного епідермального пухирця, який заповнюється мезодермою, пронизаною кровоносними капілярами. Але, на відміну від луски, зачаток занурюється в шкіру, де формує пір’яну сумку, уже з якої починає рости перо. Воно росте, наче трубочка, під прозорим чохликом, який пізніше розривається і перо виходить назовні.

Типове перо складається зі стержня, від якого відходять борідки першого порядку, а на них містяться борідки другого порядку. Борідки другого порядку мають дуже дрібні гачечки, якими вони зчіплюються, утворюючи пружну еластичну пластину. Основою оперення птахів є контурне пір’я, яке уберігає тіло від втрати тепла, різноманітних механічних пошкоджень, утворює гребну поверхню крила, рульову поверхню хвоста тощо. Під шаром цього пір’я міститься пухове, яке відрізняється від попереднього відсутністю борідок другого порядку, а його основна функція збереження тепла.

Еволюція пір’я була тривалою і складною, з багатьма тупиковими групами оперених чи опушених динозаврів, які, на свій час, були найпрогресивнішими групами хребетних. В загальному, пташине перо пройшло кілька ключових етапів еволюції. На першому етапі луска динозаврів еволюціонували до виникнення зачаткової пір’яної сумки і утворення жорстких, менш-більш видовжених, щетинок. Їх призначення було оберігати тіло від втрати тепла. Другим етапом еволюції було виникнення комірця пір’яної сумки – його внутрішній шар перетворився у зачатки борідок, а зовнішній – у захисний чохлик. Щетинки, які виникли на першому етапі еволюції розгалузились у пучки борідок, а їх нижня частина перетворилась в очин –частина пера, що занурена у шкіру. На третьому етапі еволюції зростання борідок по спіралі утворило стрижень пера із розгалуженими борідками першого і другого порядків. Таке перо не мало гачечків і його опахало – пластинка пера, не було зімкненим. Основною функцією такого пера було збереження тепла та пристосування до примітивного планеруючого польоту. Четвертий і останній етап еволюції пера ознаменувався диференціацією борідок і виникнення гачечків, що призвело до зімкнення опахала і виникнення пристосування до польоту. Надалі еволюція йшла шляхом виникнення асиметричного опахала, як адаптації до активного польоту.

Викопні рештки пір’я відомі з кінця юрського періоду. Тогочасне пір’я динозаврів, практично, нічим не відрізнялось від пташиного – у нього була така ж форма, мікроскопічна структура, хіба відрізнялись лише функції. І якщо викопні рештки найдревнішого пір’я Синозавроптериксів відомі, то погані умови збереження шкіри динозаврів не дають відповіді на те які саме їх групи були проміжними між лускою і пір’ям.

Ще однією проблемою в питанні про причини виникнення пір’я є суперечка між біологами, одні з яких відстоюють першопричиною гіпотезу польоту, а інші – гіпотезу теплоізоляції. Кожен новий факт на користь тієї чи іншої гіпотези наштовхується на редути противників і спричинює справжні баталії і бродіння в науковому світі.

Згідно першої гіпотези, найдревніше пір’я виникло у вигляді махових пер на передніх і задніх кінцівках динозаврів, що жили на деревах. Перестрибуючи з гілки на гілку, дрібні динозаври пролітали в просторі певну відстань, а луска на їх кінцівках, шляхом природного відбору, видовжувалась – виживали ті особини, які могли пролетіти на більшу відстань, рятуючись від хижаків. Згодом видовжені луски “розхристались” перетворившись на борідки, а відтак сформувався стрижень, борідки першого і другого порядків з гачечками. І тільки після цього пір’я поширилось по всьому тілу, виконуючи утеплюючи функцію.

Друга гіпотеза стверджує, що пір’я першопочатково було теплоізоляційним матеріалом у вигляді контурного, а тільки після цього перетворилось на махове з пристосуванням до польоту. Кожна з гіпотез має свої як сильні, так слабкі сторони і доказову базу. Так чи інакше, а процеси виникнення пір’я пов’язані одночасно із пристосуванням і до польоту, і до збереження тепла.

admin Written by:

9 Comments

Напишіть відгук

Ваша пошт@ не публікуватиметься. Обов’язкові поля позначені *

36 − = 32