Пошук:
Автор Pavlenko | 2 декабря 2013 | Коментарів: 0 | Переглянуто 10066
Рубрика: Корисна інформація / Тваринний світ

Пір’яний покрив – легка, але міцна конструкція

Всім відомо, що серед тварин планети тільки птахам властивий пір’яний покрив, який надає їм обтічної форми і є одним із пристосувань до польоту. Якщо поглянути на птаха без пір’я, то обтічність зникає. Не лише весь покрив, а й кожна пір’їнка – це відмінна аеродинамічна конструкція. Цікаво, але пір'я і пух покривають не всю поверхню тіла птаха, хоча зовні цього не помітиш. При такому розміщенні пухо-перового покриву м'язи птиці працюють без перешкод, шкіра в рухливих місцях легко згинається і розтягується.
 Пір'я – рогові утворення на шкірі, які ростуть нерівномірно. Місця на шкірі де ростуть пір'я називають птерилії, а голі ділянки - аптерилії. Тільки у нелітаючих птахів таких як пінгвіни пір'я росте рівномірно.
 Перо - міцна, але дуже легка конструкція, що складається з міцного і гнучкого білка кератину. Як правило один раз на рік практично всі птахи "скидають" свої пера - линяють. За функціями і будовою пір'я поділяються на кілька типів: контурні, махові, кермові, пухові та пух.
 Зовні пір'я можуть виглядати досить просто. Насправді це дуже складні і упорядковані структури. Не дивлячись на свою зовнішню простоту перо може складатися з мільйона складових частин. Залежно від функції, будова пера може відрізнятися.
 Контурні пера формують контур тіла птаха та надають йому обтічної форми. Ці пір'я є основним типом, бо покривають все тіло птаха. Розташоване пір'я черепицеподібно, що дозволяє мінімальною його кількістю покрити максимально великі ділянки тіла.
 Махові пера - це довге пір'я, призначені для польоту, тому міцні і утворюють площину крила та кріпляться по його краю. Найбільші махові пера кріпляться за край крила, саме вони забезпечують птаха необхідною тягою і підйомною силою.
 Пір'я які покривають нижню частину махових пір'їн, називаються криючими і є варіантом контурних пір'їн.
 Кермові пір'я - міцні і довгі, які складають хвіст птиці. Вони кріпляться до куприкової кістки і призначені для поворотів у польоті.
 Пухові пера знаходяться під контурними перами. У відмінності від махових пір'їн у пухових дуже тонкий стрижень, а борідки не містять гачків. Це пір'я проміжного типу між пухом і контурним пером. Пухові пір'я і пух забезпечують теплоізоляцію.
 Пух відрізняється від пухового пера сильно укороченим стрижнем і тому борідки сильно відходять пучком від очина.
 У одних порід птахів, наприклад у всіх водоплавних, під пір'ям росте багато пуху, а у голубів, - його взагалі немає, але у всіх випадках зовнішній покрив птиці повітряний, бо в ньому міститься неначе подушка з повітря. Для чого ж вона?!
 Перша функція оперення відома орнітологам давно - захист від холоду, тобто різноманітні засоби теплорегуляції, які забезпечують можливість пристосування до відповідних умов середовища. Розвиток пір'яного покриву і його високі теплоізоляційні властивості зумовили незначну ефективність вазомоторних реакцій і, отже, недоцільність розвитку цих механізмів фізичної терморегуляції. Мабуть, саме тому у птахів важливе значення набули механізми, що викликають зміни теплоутворення. Вони не тільки складають енергетичну основу гомойотермії, а і служать для її регулювання при низьких температурах середовища. Вони також є фактором підтримки постійного рівня температури тіла і при звичайних температурах середовища. 
 Друга функція оперення - пір'я потрібні для польоту. А літаки? Вони ж прекрасно літають  без пір'я. Як же воно допомагає літати? Із позицій аеродинаміки все зрозуміло: одне із завдань оперення полягає в зниженні питомої ваги птиці. Наприклад, общипаний селезень має питому вагу 0,91 г / см, а в пір'ї - всього 0,6, тобто у півтора рази менше! При цьому вага пуху та пір'я птиці складає всього 60-70 грамів. Всередині самих пір'їн, а також між пір'ям і пухом селезня міститься 650 куб. см повітря. Із зоології нам відомо, що пернаті мають пневматичні кістки, тобто з повітрям всередині. Крім того, птахи  мають спеціальні повітряні мішками між внутрішніми органами і все це веде до зниження ваги. Отже, саме оперення особливо добре знижує питому вагу птиці.
 Перо в тілі птаха тримається в пір'яний сумці. В обидві сторони від стрижня відходять борідки, так утворюється опахало пера. Від борідок в свою чергу в обидві сторони відходять відгалуження - борідочки. Половина борідочок мають гачки, які зчіплюються з іншими борідочками, які без гачків. У великого птаха махове перо може містити до одного мільйона борідочок. Борідочки зчеплені досить міцно гачечками з наступним опахалом, і діють за типом застібки «блискавки». Якщо з якої-небудь причини гачки розчепити, птах у момент чистки пір'я з'єднає їх дзьобом.
 Саме в оперенні пташині аеродинамічні форми прекрасні. Аеродинамічна якість являє собою відношення підйомної сили крила до лобового опору. Чим вище ця якість, тим менша потрібна швидкість для створення підйомної сили, тим менш потужний потрібен двигун. Тут птахи теж далеко обігнали найбільш «летючі» літаки і навіть планери. На режимах зльоту і посадки аеродинамічна якість птахів досягає 40-45 (проти 8-15 у літаків). Численні спостереження не виявили, щоб птах у польоті відчував так звані критичні режими, щоб потрапляв у штопор через втрату швидкості. Отже, пернаті літуни автоматично керують своїм руховим апаратом і навіть прикордонним шаром - то прискорюючи або сповільнюючи політ, то круто злітаючи вгору, то різко знижуючись, то плавно ширяючи в повітрі.
 Прекрасні аеродинамічні дані дозволяють птахам затрачати на рух в повітрі мізерно малу енергію, повністю відновлювану харчуванням. Інакше не було б знаменитих міграцій - наддалеких безпосадкових перельотів пташиних зграй у вирій і назад.
 Кожне пташине перо до кінця звужується і робиться тонше. Але якщо перо обтікається нерозривним потоком повітря, то швидкість потоку на тонкій ділянці більше, ніж на потовщеній. Бо одна і та ж повітряна маса повинна пройти через меншу площу поперечного перерізу.
 Частинки повітря проносяться швидше, і щільність струменя із збільшенням швидкості падає. А раз падає щільність, то в розріджену ділянку, підсмоктується навколишнє повітря, в тому числі що знаходиться попереду. Так прикордонний шар при польоті птахи безперервно відсмоктується, і відповідно відсувається точка зриву. Крім того, птах у польоті викидає повітря з повітряних мішків, направляючи його вздовж прикордонного шару. Так відбувається і відсмоктування шару і його здування.
 Крило птахи не втрачає підйомної сили навіть на дуже крутих кутах атаки (тобто кутах нахилу крила до горизонту). Найкращий літак втрачає підйомну силу, як тільки кут атаки досягає 20 градусів. А синичка - підлітаючи до дерева, стає в повітрі мало не вертикально і з завидною точністю вистачає черв'яка. Спостереження показують: птахи невимушено користуються кутами атаки від 2 до 60 градусів. Цей діапазон вдвічі ширше, ніж у кращих літаків.
 Цікаві спостереження проводились за водоплавними птахами, пір’я яких не намокає і їхній ніжний черевний пух ніколи не змочується водою - хоча ці птахи «купаються» цілодобово. Досі існувало одне - єдине пояснення цього: птах регулярно змащує пір'я дзьобом, дістаючи жир з особливої залози, і тому змащене жиром перо водою не змочується. Але орнітологами були поставлені прості досліди: ретельно знежиривши пір'я опудала качки, пускали його плавати. Воно не намокало, не затонуло, а коли його виймали з води, то нижній пух виявлявся сухим. З'ясувалося, що не тільки жир перешкоджає проникненню води до тіла птиці. Головну роль тут відіграє все та ж повітряна подушка, «закладена» в пуху і пір'ї птахів. Подушка ця покривається тонкою водяною плівочкою і виявляється непроникною для вологи.
 Крім того, пір’я у багатьох птахів має різноманітне забарвлення, які ж його причини? Пігменти жовтого і червоного кольорів надходять в пір'я з жирового шару птахів. Пігменти сірого, коричневого та чорного кольорів - з крові. Пігмент меланін виробляє сірий, коричневий і чорний кольори. Пігменти ліпохроми - жовтий, оранжевий, і червоний кольори.
 Колір пір'я реалізує різноманітні функції, такі як: захисне забарвлення, залучення протилежної статі, розрізнення статей.
 Доктор біологічних наук, професор Николай Дроздов про птахів говорить: «Птицы, без сомнения, самые удивительные и прекрасные творения Матери-Природы. Наблюдать их, изучать, любоваться ими и самое главное, слушать их - истинное наслаждение. Перо птицы - разве это не чудо природной архитектоники? Никакая инженерная мысль не повторит строения пера птицы, ее крыла, ее полета. Эволюция живого на Земле, если ее рассматривать в разных аспектах, имеет несколько вершин. На пути развития интеллекта, наверное - это мы люди; а на пути стремления к красоте - конечно птицы!
Можно любоваться яркостью оперения, удивительными расцветками и формами тела, причудливыми и загадочными повадками, совершенными адаптациями к самым жестоким условиям окружающей среды. И главное - какое громадное значение имели птицы в материальной и духовной жизни людей с древнейших времен, и какой урон мы, люди, нанесли миру птиц».

скачать dle 10.3фильмы бесплатно


Подібні публікації:
Фрегати  - віртуозні майстри польоту Фрегати - віртуозні майстри польоту
 Фрегати належать до тих птахів, які більшу частину свого життя проводять у польоті. Орнітологи вважають, що там вони можуть протриматися до...
Типи польоту птахів Типи польоту птахів
 Вміння літати вимагає від птахів здатності вирішувати всі життєві завдання, від польоту до зльоту, посадки та орієнтації....
Особливості забарвлення пір'я Особливості забарвлення пір'я
 Пігменти каротиноїди обумовлюють червоний, оранжевий, і жовтий кольори. Інша група, меланіни, дають чорне, сіре, буре або буро-жовте...
Загальні ознаки класу Птахи. Загальні ознаки класу Птахи.
Дані матеріали по вивченню загальних особливостей птахів допоможуть учням детальніше розібратися у: - пристосуваннях цих тварин до польоту, - від...
Загальна характеристика класу Птахи Загальна характеристика класу Птахи
Загальна характеристика класу Птахи. Особливості життєдіяльності птахів...
Навігація ↓
Реклама ↓
Статистика ↓
bigmir)net TOP 100

free counters
Реклама ↓
На сайті знайшли ↓