Строение пера птицы. Типы перьев

Перья отличают птиц от всех других существ, живущих на нашей планете. Происходят перья от чешуек, которыми покрыты рептилии. Оперение необходимо птицам для полета, для сохранения тепла, для привлечения противоположного пола. По цвету и форме перьев различные виды птиц отличаются друг от друга, а в некоторых случаях благодаря оперению можно отличить самца от самки.

Перо состоит из кератина — белка, который образует наши ногти и волосы. У каждого пера есть центральный стержень, основание которого, полый очин, охватывается находящейся в коже перьевой сумкой.

Часть стержня, на котором расположены нитевидные образования или бородки, называют стволом. На каждой стороне ствола есть бородки первого порядка, образующие со стволом угол примерно в 45º. Часть пера с бородками называют опахалом. На бородках первого порядка расположены микроскопические нити, называемые бородками второго порядка. Они пересекаются под углом 90º. На бородках второго порядка, в свою очередь, расположены крючочки, которые подобно застежке-молнии, сцепляют вместе бородки, формируя гладкую жесткую поверхность крыла. Без этого перо не смогло бы противостоять сопротивлению воздуха в полете. Иногда крючочки расцепляются. Ухаживая за перьями, птица вновь может придать им нужную форму.

Перья с бородками 2 порядка называют контурными, а без них — пуховыми. Некоторые перья состоят как из контурной, так и из пуховой части.

Перья покрывают тело птицы не полностью. Оперенные участки называются птерилиями, а места без перьев — аптериями.

Типы перьев

У птиц есть разные типы перьев, каждый из которых выполняет определенную функцию.
Контурные перья. Контурные перья покрывают большую часть тела птицы, придавая ей обтекаемую форму. Они предохраняют птицу от солнца, ветра, дождя и ран. Часто эти перья ярко окрашены. Контурные перья делятся на маховые и кроющие.

Маховые перья . К ним относятся перья на крыльях и хвосте.
Маховые перья крыльев можно поделить на три группы:
Маховые перья первого порядка прикрепляются к кисти и во время полета создают тягу. Обычно бывает 10 первичных маховых перьев, которые нумеруются, начиная с внутренней стороны крыла.
Маховые перья второго порядка прикрепляются к предплечью и необходимы, чтобы птица поднималась в воздух. Они также используются в процессе ухаживания. Обычно бывает 10-14 вторичных маховых перьев и нумеруются они с наружной стороны крыла внутрь.
Маховые перья, расположенные ближе всего к телу птицы иногда называют третичными.
Хвостовые перья, называемые рулевыми, помогают птице ориентироваться в полете. Большинство птиц имеет 12 хвостовых перьев

Маховые перья покрыты более мелкими контурными или покровными перьями. На крыле есть несколько слоев покровных перьев. Покровные перья закрывают также уши птицы.

Пуховые перья . Пуховые перья мелкие, мягкие, пушистые, они находятся под контурными перьями. На них нет бороздочек и крючочков, сцепляющих бородки на контурных и маховых перьях. Поэтому они позволяют сохранять теплоизоляцию, защищая птицу от холода и жары. Они так эффективны, что люди их используют для утепления верхней одежды.

У некоторых птиц (цапель , некоторых козодоев , дроф , попугаев) есть особый тип пуховых перьев — пудретки, участки с постоянно растущим пухом, вершинки которого легко обламываются, образуя тонкий порошок - «пудру». Обычно они расположены по бокам груди или на пояснице. Когтями птица разносит «пудру» на все оперение, чем, предположительно, увеличивает водоотталкивающие свойства оперения. Эта пудра также помогает птице чистить перышки. Отсутствие ее у какаду или африканских серых попугаев может указывать на болезни клюва и перьев .

Нитевидные перья . Это очень тонкие, похожие на нити перья, с длинным стержнем и несколькими бородками на конце. Они расположены по всему птерилию. Не совсем понятно, в чем заключается их функция, считается, что они относятся к органам чувств, возможно помогают установить положение маховых перьев в соответствии с давлением воздуха.

Пуховые перья . Пуховые перья обеспечивают форму, аэродинамические свойства, теплоизоляцию. Они также играют определенную роль в процессе ухаживания. У них толстый ствол, но маленькое опахало. Они могут попасться среди покровных перьев или в отдельных областях птерилия.

Щетинки . У щетинок мягкий ствол и несколько бородок в основании. Обычно они расположены на голове (вокруг век, рта, ноздрей). Выполняют как чувствительную, так и защитную функции.

Рост перьев

Как и волосы, перья развиваются в особой области кожи, которая называется фолликул. Когда развивается новое перо, у него есть артерия и вена в стержне, питающие перо. Перо на этой стадии называется «кровяным». Благодаря цвету крови ствол кровяного пера является темным, в то время как взрослое перо имеет белый стержень. У кровяного пера очин больше, чем у взрослого. Кровяное перо растет из воскового кератинового чехла, который защищает его во время роста. Когда перо взрослеет, кровоснабжение прекращается и восковая защита удаляется птицей.

Хотя взрослая птица обычно меняет все перья во время линьки, потеря перьев обычно растягивается на несколько месяцев, так что остается достаточно для полета и теплоизоляции.

Линька обычно вызывается изменением в продолжительности дня и может произойти после брачного сезона. Некоторые дикие птицы, например, щеглы , линяют дважды в год, меняя свой яркий «свадебный» наряд на более скромный.

Цвет перьев

Цвет перьев птицы определяется наличием различных пигментов, таких как меланины, каротеноиды, порфирины.

Меланины - это пигменты коричневого и черного цветов, которые есть также и у млекопитающих . Кроме того, что они влияют на цвет пера, они также помогают перьям быть более плотными и противостоять изнашиванию и разрушению под действием солнечного света.

Каротиноиды - это пигменты желтого, оранжевого и красного цвета. Они синтезируются растениями и всасываются пищеварительной системой птиц, а затем попадают в клетки фолликула, когда развивается перо.

Порфирины - это красные и зеленые пигменты, которые производятся в клетках фолликулов птицы.

Увидев птицу в следующий раз, вы поймете, каким образом перья дают ей возможность летать и как они ее защищают, и сможете оценить всю сложность и уникальность этих представителей животного царства.

Правообладатель: портал Зооклуб
При перепечатке данной статьи активная ссылка на источник ОБЯЗАТЕЛЬНА, в противном случае, использование статьи будет рассматриваться как нарушение "Закона об авторских и смежных правах".

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.)

Наличие оперения — одна из главных отличительных особенностей птиц. Но что было вначале: перо или птица? В отличие от аналогичного вопроса о курице и яйце этот вопрос не таит в себе логического подвоха. Ответ на него известен: вначале было перо. В 1861 году в песчаниковом карьере у города Золенгофена, что в Южной Баварии, была обнаружена сенсационная палеонтологическая находка: окаменевший отпечаток пера, а всего месяц спустя в другом карьере был найден хорошо сохранившийся отпечаток и его обладателя. Это животное, самым причудливым образом объединявшее в себе признаки пресмыкающихся и птиц, получило название археоптерикс. Возраст этого древнейшего из известных на сегодняшний день представителей пернатого племени был оценен в 140 млн. лет. А поскольку его перья были уже практически идентичны перьям современных птиц, приходится признать, что само перо, как таковое, возникло значительно раньше.

Перед красотой птичьих перьев устоять невозможно, и неудивительно, что украшения из них вошли в моду с тех незапамятных времен, когда у человека вообще появилась потребность в украшениях. Головные уборы, плюмажи, ожерелья и накидки из ярких перьев райских птиц испокон веков были в обиходе у папуасов Новой Гвинеи, а шкурка птицы и веер из ее перьев служили традиционным свадебным подарком. Впрочем, охота на райских птиц у этих народов регулировалась сводом жестких правил и ограничений. Беда пришла, когда сверкающие всеми цветами радуги шкурки райских птиц были привезены в Европу и какой-то кокетливой особе пришла в голову мысль водрузить созданный самой природой шедевр на свою шляпку. И сейчас очерки об этих удивительных созданиях, как правило, предваряет фраза: «Численность части видов райских птиц резко сократилась, а некоторые виды были полностью истреблены с тех пор, как украшения из их перьев вошли в моду у женской части населения Европы». К сожалению, слова эти можно отнести не только к райским птицам. К началу XX века в жертву моде были принесены несколько видов колибри, едва не исчезли с лица Земли африканские страусы, стали редки и осторожны малая и большая белые цапли.

Нет никаких сомнений в том, что в процессе эволюции исходным материалом для создания пера послужила удлиненная ребристая чешуя некоторых видов архозавров. Как и чешуя рептилий, птичье перо состоит из сильно видоизмененных ороговевших клеток эпителия кожи. В эмбриональном развитии птенцов каждое перо, подобно чешуе рептилий, закладывается в виде конусовидного эпидермального бугорка, который заполнен пронизанной кровеносными сосудами мезодермой (более глубокий слой кожи). Но в отличие от чешуи этот конус со временем углубляется своим основанием в кожу, формируя полость перьевой сумки, из которой в виде трубочки возвышается зачаток будущего пера. Все его структуры полностью формируются под защитой тонкого полупрозрачного чехлика, который затем разрушается. Перо расправляется, давая нам возможность рассмотреть эту легкую, изящную и вместе с тем поразительно прочную конструкцию во всей ее красе.

Основание пера, скрытое в перьевой сумке, называется очином (полым внутри и частично заполненным остатками омертвевшей мезодермальной ткани). На нижнем конце очина сохраняется небольшое отверстие — так называемый нижний пупок пера, через который в период его формирования проходили питающие его кровеносные сосуды, аналогичное отверстие — верхний пупок — есть и в верхней части очина (отсюда и название). Очин переходит в гибкий плотный стержень, с обеих сторон от которого располагаются пластины опахала пера. Причем пластины эти не сплошные, а состоящие из отдельных тонких пластинок — бородок первого порядка. Они легко отделяются друг от друга, но если пропустить опахало пера между пальцами, то бородки тут же слипнутся между собой, и целостность опахала восстановится. Чтобы понять механизм этого процесса, надо рассмотреть опахало под микроскопом. Даже при небольшом увеличении видно, что каждая бородка первого порядка несет на себе более тонкие выросты — бородки второго порядка. Так вот, их поверхность покрыта крючочками и выемками, с помощью которых налегающие друг на друга бородки накрепко соединяются друг с другом (кстати, именно это оригинальное решение было положено в основу принципа действия застежек-липучек). Контурные перья птиц, как правило, окружены тонкими, практически лишенными опахала так называемыми нитевидными перьями, к основаниям которых подходят рецепторы тактильных нейронов. Эти особые органы чувств реагируют на малейшие вибрации контурных перьев и нарушения в их положении.

Именно контурные перья формируют характерный облик птицы, придают обтекаемость ее телу. Их опахала, подобно черепице налегающие друг на друга, защищают тонкую нежную кожу птиц от повреждений, воды и ветра. Наиболее крупные контурные перья, располагающиеся на крыльях (маховые) и на хвосте (рулевые), создают геометрию идеально выверенных поверхностей, обеспечивая возможность маневренного полета.

К другому типу перьев относятся перья пуховые. Пуховое перо состоит из тех же частей, что и контурное, но бородки его опахала мягкие, бархатистые на ощупь и не соединены друг с другом. Между пуховым и контурным пером существует множество переходных форм, и обычно опахала контурных перьев, покрывающих туловище птицы, в нижней своей части имеют то же строение, что и опахало пухового пера (пуховое перо зачастую ошибочно называют пухом, хотя это не так: пух вообще лишен стержня и представляет собой пучок мягких длинных бородок, расходящихся во все стороны от короткого, едва различимого очина). Главное назначение пухового пера, равно как и пуха, — сохранение тепла.

Еще один вид перьев — щетинки, состоящие из одного гибкого стержня без каких-либо признаков бородок, — обычно прикрывает ноздри и образует ресницы на веках птиц. У козодоев, стрижей, ласточек, то есть птиц, ловящих насекомых на лету, щетинки образуют хорошо заметную бахрому вокруг рта. И хотя назначение их до сих пор остается не вполне ясным, они, по-видимому, играют определенную роль в успешной охоте.

На первый взгляд кажется, что перья покрывают тело птицы сплошь, однако это не так. Перья растут лишь на определенных участках, называемых птерилиями, которые разделены оголенными или прикрытыми только пухом участками кожи — аптериями. Поэтому шкурка птицы чем-то напоминает дешевую шубу, сшитую из полосок меха, перемежающихся полосками кожи. Впрочем, Природу трудно заподозрить в скаредности, и, по всей видимости, наличие аптерий, «не начиненных» жесткими очинами перьев, придает коже птице необходимую эластичность. У некоторых видов нелетающих птиц, например пингвинов, аптерии вообще отсутствуют, и мелкие упругие перышки равномерно покрывают все их тело, создавая вместе со слоем подкожного жира надежную защиту от свирепых антарктических морозов и ледяной воды.

На приведение в порядок оперения у птиц уходит достаточно значительная часть бюджета времени. Они тщательно перебирают перья клювом, соединяя бороздки опахал, укладывая перья в надлежащем порядке и нанося на них маслянистый секрет копчиковой железы, расположенной в основании хвоста. Эта жировая смазка увеличивает эластичность перьев и придает им дополнительные водоотталкивающие свойства. У попугаев, дроф, цапель и некоторых видов козодоев особым «косметическим средством» для ухода за оперением служит напоминающий пудру порошок, образующийся при разрушении сильно видоизмененных и постоянно растущих пуховых перьев — пудреток. Регулярные пылевые и солнечные ванны и купание в воде тоже служат целям гигиены.

Теплоизоляция и обеспечение возможности полета — жизненно важные, но отнюдь не единственные функции оперения. Характерная окраска оперения позволяет птицам распознавать особей своего вида, а при наличии полового диморфизма отличать самцов от самок. Несмотря на полное отсутствие мимики, птицы могут весьма недвусмысленно выражать целую гамму эмоций с помощью характерных поз, особую выразительность которым придает взъерошенное или плотно прижатое к телу оперение или его отдельные участки. Эффект этих демонстраций еще более усиливается благодаря разнообразным украшающим элементам оперения — хохлам, пышным воротникам, удлиненным перьям хвоста и надхвостья, свойственным многим видам птиц.

Не менее важна в жизни птиц и маскировочная роль оперения, окраска которого позволяет им буквально растворяться на фоне окружающего ландшафта и растительности. По разнообразию и яркости окраски птицам нет равных среди высших позвоночных животных. Как выяснилось, окраска пера зависит от содержащихся в нем пигментов и структуры поверхности пера. Наиболее распространенными пигментами являются меланины. Палитра меланинов представлена приглушенно-желтым, красновато-коричневым, темно-коричневым и черным цветами. Интенсивно желтую, оранжевую, розовую и ярко-красную окраску придают перьям жиросодержащие пигменты каротиноиды. Например, ярко-розовая и пурпурно-красная окраска оперения фламинго обусловлена каротиноидом астаксантином, весьма близким по составу к пигменту, содержащемуся в панцире мелких ракообразных, составляющих основу питания этих птиц. При отсутствии в рационе рачков и недостатке каротина чудесный цвет оперения блекнет, что раньше нередко происходило при содержании фламинго в неволе. Встречаются в оперении птиц и совсем уж экзотические пигменты, такие как зеленый тураковердин и красный турацин, наличие которых пока удалось установить только в перьях фантастически ярко окрашенных турако, или бананоедов, населяющих тропические леса Африки. Интересно, что эти пигменты, относящиеся к группе порфиринов, довольно хорошо растворимы в воде, поэтому вода в лужах после купания в них турако приобретает соответствующую окраску.

Отражающая световые лучи поверхность пера обуславливает белый цвет оперения при отсутствии в нем пигментов, а при их наличии усиливает цветовые эффекты. Микроскопические слои, образующие поверхность бородок опахала, вызывают интерференцию падающих световых волн, что и придает металлический блеск перышкам на зобу голубей, заставляет переливаться всеми цветами радуги хвосты павлинов и сверкать бриллиантовым блеском оперение колибри. Один из самых поразительных эффектов, вызванных особенностями структуры поверхности пера, — это иллюзия голубой и ярко-синей окраски оперения некоторых птиц. На самом деле синий пигмент, как таковой, у птиц отсутствует. В пере имеется только коричневый меланин, но этот цвет полностью маскируется световыми волнами синей части солнечного спектра, преимущественно отраженными тонкой светопреломляющей пленкой, которая лежит поверх слоя пигментированных клеток. Зеленая окраска волнистых попугайчиков — аналогичный обман зрения, но в данном случае голубые световые волны складываются с желтыми (порожденными слоем красителя), что по закону смешения основных цветов и дает зеленый цвет.

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.

Часть 1

На каждый вопрос даны четыре варианта ответа. Необходимо выбрать только один правильный и внести его в матрицу.

1. Почка – это:
   • а) зачаточный стебель;
   • б) видоизменённый лист;
   • в) зачаточный побег;
   • г) видоизменённый цветок.
2. Для того чтобы под действием корневого давления происходило движение ксилемного сока, необходимо:
   • а) достаточное содержание в почве минеральных солей;
   • б) достаточное содержание в почве воды;
   • в) живые клетки корня;
   • г) всё перечисленное выше.
3. Покрытосеменные растения объединяют в семейства на основе:
   • а) внутреннего строения стебля;
   • б) строения корневой системы;
   • в) жилкования листьев;
   • г) строения цветка и плода.
4. Покрытосеменные растения, в отличие от голосеменных, имеют:
   • а) половой способ размножения;
   • б) клеточное строение;
   • в) корни и побеги;
   • г) цветок и плод с семенами.
5. Межклетники губчатой ткани листа заполнены:
   • а) водой;
   • б) воздухом;
   • в) воздухом и парами воды;
   • г) углекислым газом и парами воды.
6. К двудомным растениям относится:
   • а) папоротник-орляк;
   • б) сосна;
   • в) яблоня;
   • г) облепиха.
7. Грибы имеют более высокую организацию по сравнению с бактериями, так как обладают:
   • а) способностью к обмену веществ и энергией;
   • б) клеточным строением;
   • в) ядром и митохондриями;
   • г) способностью вступать в симбиоз с растениями.
8. В состав древесины не входят:
   • а) трахеи;
   • б) ситовидные трубки;
   • в) волокна;
   • г) трахеиды.
9. Физиологический процесс испарения воды растением называется:
   • а) диффузия;
   • б) транспирация;
   • в) осмос;
   • г) нижний концевой двигатель.
10. Из перечисленных сухой многосемянной плод – это:
    • а) листовка;
    • б) крылатка;
    • в) семянка;
    • г) орех.
11. Кольчатые черви отличаются от круглых червей наличием:
    • а) выделительной системы;
    • б) нервной системы;
    • в) пищеварительной системы;
    • г) кровеносной системы.
12. К насекомым с неполным превращением относятся:
    • а) прямокрылые, двукрылые;
    • б) стрекозы, равнокрылые;
    • в) перепончатокрылые, чешуекрылые;
    • г) перепончатокрылые, равнокрылые.
13. Ленточные черви отличаются от круглых червей отсутствием:
    • а) нервной системы;
    • б) продольных мышц;
    • в) кутикулы;
    • г) пищеварительной системы.
14. Рабочие пчёлы являются:
    • а) самками, отложившими яйца и приступившими к уходу за потомством;
    • б) самками, развившимися из неоплодотворённых яиц;
    • в) самками, у которых не развиты половые железы;
    • г) молодыми самками, способными отложить яйца на следующий год.
15. У кого из перечисленных животных отсутствует личиночная стадия развития?
    • а) минога;
    • б) окунь;
    • в) аксолотль;
    • г) прыткая ящерица.
16. Какое из образований по происхождению не связано с волосяным покровом?
    • а) китовый ус;
    • б) рог носорога;
    • в) чешуя панголина;
    • г) вибриссы кошки.
17. Из каких костей состоит грудная клетка у бесхвостых амфибий?
    • а) только из рёбер;
    • б) только из рёбер и грудины;
    • в) из рёбер, грудины и туловищных позвонков;
    • г) грудной клетки нет.
18. Грудина отсутствует у:
    • а) травяной лягушки;
    • б) прыткой ящерицы;
    • в) речного окуня;
    • г) утконоса.
19. Один круг кровообращения имеется у:
    • а) трески;
    • б) гребёнчатого тритона;
    • в) нильского крокодила;
    • г) стегоцефалов.
20. К млекопитающим Голарктической зоогеографической области относятся виды:
    • а) утконос, волк, сурок, косуля;
    • б) бобр, бизон, рысь, сайгак;
    • в) лемминг, верблюд, горностай, кошачий лемур;
    • г) суслик, лось, ягуар, выхухоль.

Часть 2

Вам предлагаются тестовые задания с множественными вариантами ответа (от 0 до 5). Индексы верных ответов/Да и неверных ответов/Нет укажите в соответствующей графе матрицы знаком «Х».

1. Простые листья у:
   • а) томата;
   • б) карагача;
   • в) конопли;
   • г) моркови;
   • д) клевера.
2. К семейству лилейных относится:
   • а) горох;
   • б) пшеница;
   • в) ромашка;
   • г) гусиный лук;
   • д) рябчик.
3. Многосемянной плод у:
   • а) кукурузы;
   • б) рябины;
   • в) хлопчатника;
   • г) малины;
   • д) пшеницы.
4. Возникновение «птичьих базаров» связано с тем, что:
   • а) не хватает удобных мест для устройства гнёзд;
   • б) гнездящиеся здесь птицы всегда охотятся большими стаями;
   • в) птенцам легче выжить, так как возвращающиеся с добычей взрослые птицы
   • кормят не только своих птенцов, а всех подряд;
   • г) в таких скоплениях температура среды всегда выше, поэтому меньше энергии тратится на обогрев птенцов;
   • д) коллективная защита птенцов от хищников более эффективна.
5. У представителей класса рептилий сердце по своему строению может быть:
   • а) двухкамерным;
   • б) трёхкамерным;
   • в) трёхкамерным с неполной перегородкой в желудочке;
   • г) четырёхкамерным с отверстием в перегородке между желудочками;
   • д) четырёхкамерным.

Часть 3

Задание на определение правильности суждений. Номера правильных суждений внесите в лист ответов.

1. Эфемеры – травянистые многолетние растения с коротким периодом вегетации.
2. Гелиофиты являются экологической группой растений, существующей в условиях избытка солнечного света.
3. В пресных водоёмах можно встретить представителей мохообразных, папоротникообразных и голосеменных растений.
4. Все хвойные и пальмы – вечнозелёные растения.
5. У семенных растений отсутствуют жгутиковые клетки.
6. Микронуклеус инфузорий является диплоидным ядром.
7. Скаты и акулы являются исключительно морскими рыбами.
8. Металлически-синяя окраска перьев птиц обусловлена не наличием пигментов, а их физическим строением.
9. Конечности насекомых состоят из четырёх отделов.
10. У хищных птиц при недостатке пищевых ресурсов корм получают главным образом старшие птенцы, в то время как младшие погибают.

Часть 4

1. Определите, к каким классам относятся изображённые представители членистоногих:

• А – ракообразные;
• Б – хелицеровые;
• В – насекомые;
• Г – многоножки.

Ответы внесите в матрицу.

2. На рисунках изображены видоизменения побегов. Соотнесите рисунки со списком видоизменений:

1 – луковица; 2 – ус; 3 – корневище; 4 – клубнелуковица; 5 – колючка.

Бланк для записи ответов

Часть 1

	2	3	4	5	6	7	8	9	10
11	12	13	14	15	16	17	18	19

Часть 2

	1		2		3		4		5
	да	нет	да	нет	да	нет	да	нет	да

Часть 3

Правильные суждения: ___________________.

Часть 4

Вид побега	1	2	3	4	5

Ответы

Часть 1

	2	3	4	5	6	7	8	9	10
	г	г	г	в	г	в	б	б	а
11	12	13	14	15	16	17	18	19
г	б	г	в	г	а	г	в	а

Часть 2

	1		2		3		4		5
	да	нет	да	нет	да	нет	да	нет	да	нет