От пера до ручки
В Музее книги Российской государственной библиотеки проходит мини-выставка «От пера до ручки», рассказывающая о том, как менялись на протяжении веков инструменты для письма. Выставка перекликается с основной экспозицией музея, продолжая и дополняя её.
Фото: Мария Говтвань, РГБ
Каждому посетителю выставки нужно будет вспомнить историю письменности, и тогда станет понятно, почему для каждого времени и места подходил свой вид инструмента для письма — они всегда зависели от материала, на котором нужно было писать. В Древнем Египте это были заострённые тростниковые палочки — каламы, которыми писали на папирусе. Письму обучали только мальчиков, начинали обучение в пятилетнем возрасте, а длилось оно около 12 лет. А вот богиня письменности у древних египтян была женщина — Сешат, дочь бога мудрости Тота. Сешат — покровительницу писцов , архитекторов и храмовых библиотек, — изображали с длинным каламом в руках.
Месопотамия — родина клинописи, древнейшей в мире системы письма.
В Китае писали на бамбуке специальными деревянными палочками. А позже, когда появилась бумага, каллиграфы стали использовать для письма кисти.
Нина Викторовна Чаленко , главный хранитель фондов сектора музейной и выставочной работы научно-исследовательского отдела редких книг РГБ (Музея книги), проводит экскурсию по выставке. Фото: Мария Говтвань, РГБ
В античные времена писали на вощёных дощечках стилосами. Эта принадлежность имела не только заострённый конец, но и лопаточку с обратной стороны: ею можно было стереть написанное. На выставке в Музее книги представлены два стилоса, датирующиеся XVI веком, но лопаточек у них нет, зато на одном есть ушко для подвешивания.
Долгое время считалось, что в Древней Руси таких инструментов для письма не было. Но раскопки в Новгороде показали, что уже существовало письмо на деревянных дощечках, а наносили на них знаки стилосами — на Руси их называли «писало».
Примерно в IV веке нашей эры начинают писать птичьими перьями — и использовать их продолжали до начала века XX-го. В витрине — два современных пера, но технология их подготовки и применения практически не менялась. Для удобства письма с XVII века перья нередко вставляли в металлические держатели. В экспозиции Музея книги есть книга, показывающая, как правильно нужно было держать перо для письма, и представлено перо с металлическим держателем.
В мае 2018 года в Музее книги проходила
выставка «Обиход писца»
. Тогда Сергей Иванович Нелюбов, создатель и директор Музея русского быта «Вотчина», познакомил посетителей выставки с тем, как выбирали гусиные перья для письма. Подходили только перья из крыльев: для правши — из левого крыла, для леворукого — из правого. Сейчас куратор выставки Нина Викторовна Чаленко, главный хранитель фондов сектора музейной и выставочной работы научно-исследовательского отдела редких книг РГБ (Музея книги), рассказала, как готовили инструмент к письму: «Перья вставляли в песок или золу, нагретые до 60 градусов, потом оскабливали стержень, протирали, надрезали наискось и расщепляли».
С помощью пера писали чернилами. В экспозиции представлена книга «Драгоценный подарок детям или Новая и полная энциклопедическая российская азбука; Содержащая в себе все нужныя и полезныя познания для детей и других некоторого возраста и звания людей…», выпущенная в 1818 году. Один из разделов книги посвящён письменности и включает следующие статьи: «О делании разных чернил для письма»…, «О расположении руки и держании пера», «О чинении перьев», «О двойном пере», «О расположении корпуса к письму». В одном из рецептов изготовления чёрных чернил перечисляются следующие ингредиенты: чернильные орешки, белый рейнский уксус, вода, поваренная соль, белый купорос, камедь. Красные чернила делали из красного сандала, рейнского уксуса, квасцов, винного красного камня, соли.
Рядом — ещё одна книга: «Новая детская библиотека, издаваемая Борисом Фёдоровым», датированная 1827 годом. Она открыта на странице с басней «Перо и чернила», написанной Эрастом Сергеевичем Даргомыжским, братом известного композитора.
Войдя однажды в кабинет,
Я слышу спор: нет! нет!
Шумит Перо: сознайтесь сами
И согласитесь вы на то,
Чернила — без меня ничто.
А я… «Ты много значишь — с нами,-
Чернила тут ему в ответ. —
А ведь в одном тебе, друг, также прока нет».
Новая детская библиотека, издаваемая Борисом Фёдоровым. Кн. пятая. – Санкт-Петербург, 1827. Фото: Мария Говтвань, РГБ
Специалисты считают, что впервые металлические перья появились в античные времена. Но они были настолько несовершенны, что в обиход так и не вошли. Металлическое перо в привычном нам виде было изобретено в 1780 году Самюэлем Гаррисоном из Бирмингема. С 1803 года эти перья поступили в продажу, а в 1830 году стальное перо было запатентовано как изобретение. В экспозиции мини-выставки — коробочка для перьев фирмы Sommerville & Co, планшет для перьев фирмы D. Leonardt & C°, чернильницы и ручки.
Одна витрина отведена лучшим и интереснейшим образцам перьевых ручек из фонда некнижных материалов.
Здесь можно увидеть уникальные по оформлению ручки — с микромозаикой, филигранью, из резной кости и ценных пород дерева. Привлекает внимание необычная ручка со штампом и яркая ручка из собрания Николая Александровича Рубакина — книговеда, библиографа, популяризатора науки и писателя.
И ещё одна витрина рассказывает о современных перьях — не для повседневного письма, а для каллиграфии. В наше время, когда люди предпочитают переписываться по электронной почте или в мессенджерах, умение красиво писать, казалось бы, совсем отошло в прошлое. Но, как это ни удивительно, всё больше людей начинает заниматься каллиграфией. Умение красиво писать они поднимают на новый уровень — оно развивается как искусство.
Старший научный сотрудник сектора музейной и выставочной работы НИО редких книг Юлия Игоревна Вишнякова рассказала о современных инструментах для каллиграфического письма. Например, ширококонечное перо со скошенным концом позволяет создавать линии разной толщины, широкое перо предназначено для написания букв большого размера, перо с плоской круглой пластинкой на конце даёт возможность создавать линии одинаковой толщины.
Современные каллиграфы пишут чернилами или специальной тушью. В витрине посетители выставки увидят и классическую сухую тушь, и перламутровые заготовки для будущих нарядных надписей.
Выставка «От пера до ручки» будет интересна и взрослым, и детям. Каждый её экспонат заслуживает отдельного внимания, за каждым — своя история.
Фото: Мария Говтвань, РГБ
Работа с пером
Используйте перо для работы с устройством. Перо позволяет рисовать, писать или перетаскивать элементы, а также использовать действия, назначенные кнопкам пера.
Совет. Держите перо так же, как Вы обычно держите ручку или карандаш. Возьмитесь за него таким образом, чтобы Вам было удобно нажимать все кнопки пера большим (рекомендуется) или указательным пальцем, но не нажимать их случайно.
Совет. Для облегчения доступа к инструментам в таких приложениях, как Adobe Photoshop, назначьте клавиши-модификаторы, например Alt и Ctrl, на кнопки пера так, чтобы вам не приходилось использовать клавиши клавиатуры.
На этой странице рассматриваются указанные ниже темы.
- Наконечник пера и ластик
- Кнопки пера
Наконечник пера и ластик
- Рисование или письмо. рисуйте и пишите, перемещая наконечник пера по поверхности устройства.
- Перемещение курсора. Перемещайте перо, удерживая его на небольшом расстоянии от поверхности экрана устройства и не прикасаясь к ней.
- Двойной щелчок. Быстро коснитесь экрана дважды в одном и том же месте наконечником пера.
- Стирание.
Переверните перо стороной, противоположной наконечнику, и перемещайте ластик над областью, которую требуется стереть, как при использовании ластика обычного карандаша. - Выбор элемента. Коснитесь наконечником пера поверхности экрана.
- Перемещение элемента. Выберите элемент с помощью наконечника пера, а затем проведите наконечником пера по экрану, чтобы переместить его.
Примечание. Перья чувствительны к нажатию, поэтому чем сильнее Вы будете нажимать на перо, тем толще будут отображаемые на устройстве линии и насыщеннее цвета.
Переверните перо стороной, противоположной наконечнику, и перемещайте ластик над областью, которую требуется стереть, как при использовании ластика обычного карандаша.Примечание. Некоторые перья не оснащены ластиком.
Кнопки пера
Используйте кнопки пера для быстрого доступа к действиям. Вы можете изменить назначенные настройки кнопки пера в Wacom Center, выбрав устройство на боковой панели «Устройства», а затем нажав Настройки пера в области основного контента. Вы перейдете к окну «Свойства планшета Wacom», где можно внести изменения.
Примечание. Некоторые перья не оснащены кнопками.
Если кнопке пера назначен определенный тип щелчка (щелчок правой кнопкой мыши, двойной щелчок и т.
- Если Вы используете режим кнопки пера Наведение, удерживайте наконечник пера на небольшом расстоянии от поверхности экрана и нажмите кнопку пера.
- Если Вы используете режим кнопки пера Щелчок и касание, нажмите кнопку пера и коснитесь поверхности устройства наконечником пера.
Вы можете изменить эти настройки в окне «Свойства планшета Wacom», нажав кнопку Опции….
Если перо оснащено длинной узкой кнопкой, нажимайте на верхнюю часть кнопки для использования одной настройки и на нижнюю часть для использования другой.
| | Файлы cookie | | Условия использования | | Политика безопасности | | Политика безопасности для Калифорнии |
Все, что вам нужно знать о перьях
Все о перьях
Перья, уникальные для птиц и их предков-динозавров, превратились в впечатляющие биологические структуры, отличающиеся удивительным разнообразием цветов и форм.
Здесь мы охватываем всю широту биологии перьев, рассматривая перья с различных научных точек зрения, включая их анатомию, функции, развитие и эволюцию.
От пушистого пуха птенца лебедя до блестящей спирали на хвосте королевской райской птицы — перья примечательны не только тем, как они выглядят невооруженным глазом, но и своей сложной микроструктурой. Понимание анатомии перьев на микроскопическом уровне дает представление о том, как функционируют перья. Например, переплетенная липучка на многих птичьих перьях создает гладкую, гибкую и упругую поверхность, которая поддерживает полет и сбрасывает воду.
По мере роста перья превращаются в сильно разветвленные структуры. Тщательное изучение этого процесса вдохновило на создание новой гипотезы — гипотезы — объяснения, которое можно проверить путем изучения и экспериментирования эволюции перьев на этапах возрастающей сложности. Недавно обнаруженные окаменелости динозавров в Китае и Канаде подтвердили эти гипотезы, предоставив образцы с каждой стадии предполагаемой эволюционной истории — наглядный пример того, как исследование биологических структур в разных контекстах может привести к научным прорывам.
Наука о перьях под разными углами
Полное понимание биологических структур, таких как перья, требует изучения со многих сторон. Теперь мы понимаем, что то, как функционируют перья, неразрывно связано с тем, как они структурированы, а то, как они растут, тесно связано с тем, как они развивались.
Нико Тинберген, лауреат Нобелевской премии 1973 года за свою работу по изучению поведения животных, разработал то, что он назвал четырьмя уровнями анализа, которые биологи с тех пор используют для структурирования своих исследований. По его словам, чтобы полностью понять что-либо в природе, нам нужно подумать над этими четырьмя вопросами:
- Как это работает? (механизм)
- Как это работает? (адаптация)
- Как развивается? (разработка)
- Как это развивалось? (эволюция)
Здесь мы последовали совету Тинбергена и изучили каждый из этих вопросов, чтобы дать вам всестороннее представление о биологии пера.
Огненнозобый колибри Изображение: Джозеф Ф.
ПескатореАнатомия перьев: как работают перья?
Перьевая структура
Несмотря на невероятное разнообразие форм перьев, все они состоят из белка бета-кератина и состоят из одних и тех же основных частей, образующих ветвящуюся структуру. В наиболее сложных перьях аираCAL-a-mussполое беззубчатое основание жесткого центрального стержня пера переходит в центральный стерженьRAY- поцелуйжесткий центральный стержень пера, от которого ответвляются бородки, которые разветвляются на бородки, стержни основных ответвлений от центрального стержня пера, а затем на бородки, бородкибородка-YOOL одно из вторичных ответвлений от бородки пера с маленькими крючками, которые сцепляются с соседними бородками. Разнообразие перьев происходит от эволюции небольших модификаций этой базовой ветвящейся структуры, выполняющих различные функции.
Пуховые перья выглядят пушистыми, потому что они имеют неплотно расположенные перистые перьяploom-yoo-LAY-shussимеющие рыхлую, не переплетающуюся микроструктуру пера с гибкими зазубринами и относительно длинными зазубринами, которые захватывают воздух рядом с теплым телом птицы.
Pennaceouspennaceouspen-AY-shussимеющие переплетающуюся структуру перьев, создающую гладкую поверхность, или маховые перья жесткие и в основном плоские, большая разница возникает из-за небольшого изменения структуры; микроскопические крючки на бородках, которые сцепляются друг с другом, образуя ветро- и водонепроницаемую преграду, которая позволяет птицам летать и оставаться сухими. Многие перья имеют как пушистые перистые участки, так и более структурированные перистые участки.
Типы перьев
Перья попадают в одну из семи широких категорий в зависимости от их структуры и расположения на теле птицы.
Крыльевые перья
Крыльевые перья, предназначенные для полета, характеризуются однородными ветрозащитными поверхностями, или лопастями, по обеим сторонам центрального стержня, образованными взаимосвязанной микроструктурой. Также называемые remigesremigesREM-i-jeez, маховые перья на крыле, которые прикреплены к костям, а не только к коже, эти перья асимметричны с более коротким и менее гибким передним краем, который предотвращает скручивание в воздухе.
Хвостовые перья
Большинство рулевых перьев, или прямоугольных перьев RECT-ri-морских хвостов, имеют взаимосвязанную микроструктуру, аналогичную перьям крыльев. Расположенные в форме веера, эти перья обеспечивают точное управление в полете. Как правило, у птиц шесть пар перьев на хвосте, которые демонстрируют возрастающую степень асимметрии по отношению к внешним парам. У некоторых птиц хвостовые перья превратились в эффектные украшения, бесполезные в полете.
Контурные перья
Контурные перья — это то, что вы видите, покрывающее тело птицы и обтекающее его форму. Расположенные внахлест, как черепица, водонепроницаемые кончики открыты для непогоды, а пушистые основания плотно прилегают к телу. Иногда ярко окрашенные или однородно тусклые контурные перья также могут помочь птице красоваться или оставаться замаскированными. Контурные перья на крыле, называемые covertscovertsCOH-verts, перекрывающиеся перья, которые превращают крыло в эффективный аэродинамический профиль, превращают его в эффективный аэродинамический профилькрылоподобную структуру, которая создает подъемную силу и сопротивление при движении в воздухе за счет сглаживания области, где маховые перья прикрепляются к крылу.
кость.
Полуплюмаж
Полуплюмаж, в основном спрятанный под другими перьями на теле, имеет развитый центральный стержень, но не имеет крючков на бородках, что создает пушистую изолирующую структуру.
Пух
Подобно полуперьям с еще более рыхлой ветвящейся структурой, но с небольшим центральным стержнем или без него, пуховые перья относительно короткие и расположены ближе всего к телу, где они улавливают тепло тела.
Филоплюм
Короткие простые перья с несколькими зазубринами, нитевидные перья действуют как усы млекопитающих, чтобы чувствовать положение контурных перьев.
Щетинки
Щетинки — это простейшие перья с жестким стержнем, на котором обычно отсутствуют зазубренные ответвления. Щетинки, чаще всего встречающиеся на голове, могут защитить глаза и лицо птицы.
Дополнительное обучение
Загрузите прилагаемый набор анимированных слайдов.
Скачать >
Узнайте больше об анатомии пера и загляните в микроскопическую структуру пера.
Interactive >
Перо Функция: Что делают перья?
Каждое перо на теле птицы представляет собой тонко настроенную структуру, которая играет важную роль в деятельности птицы. Перья позволяют птицам летать, но они также помогают им красоваться, сливаться с окружающими, согреваться и оставаться сухими. Некоторые перья развились как специализированная аэродинамическая структура, похожая на аэродинамическое крыло, которая создает подъемную силу и сопротивление при движении в воздухе для эффективного полета. Другие были сформированы в экстремальные декоративные формы, которые создают впечатляющие экспозиции, но могут даже препятствовать мобильности. Часто мы можем легко сказать, как функционирует перо, но иногда роль пера загадочна, и нам нужно научное исследование, чтобы заполнить картину.
розовая колпица Изображение: Дон БиндлерПолет
Первичные и вторичные перья крыльев, или remigesremigesREM-i-jeez, маховые перья на крыле, которые прикреплены к костям, а не только к коже, позволяют птицам подниматься в небо.
В отличие от других перьев, ремиги прикрепляются к костям с помощью прочных связок, связок из ткани, которые соединяют кость с другой костью, частью хряща или пером, поэтому они могут выдерживать требования полета и точно позиционироваться. Первичные перья, занимающие внешнюю половину крыла, которыми можно управлять для создания тяги вперед во время полета, являются самыми длинными из маховых перьев. Они занимают внешнюю половину крыла, ими можно управлять и вращать, как жесткими пальцами, и они обеспечивают большую часть тяги птицы вперед. В то время как вторичные вторичные перья, занимающие внутреннюю половину крыла, которые перекрываются с другими вторичными перьями, образуя аэродинамический профиль, обеспечивающий подъемную силу во время полета, не могут контролироваться столь широко, они обеспечивают большую часть подъемной силы, перекрываясь, образуя эффективную аэродинамическую поверхностькрылоподобную структуру, которая создает подъемную силу и перетащите, когда он движется по воздуху.
Хвостовые перья, или прямоугольные перья RECT-ri-seestail, также классифицируются как маховые перья. Они необходимы для управления, но только два самых центральных пера прикрепляются к костям.
Дисплей
Деревянная утка Мелиссы Гру, Королевская райская птица Тима Ламана Некоторые перья настолько изменены для демонстрации, что почти совсем не похожи на перья. Например, радужная спираль королевской райской птицы ( Cicinnurus regius ) хвост служит украшением в демонстрации ухаживания самца. По строению перо причудливое, с голым стержнем стержня РАЙ-поцелуй, жесткий центральный стержень пера, от которого отходят бородки, заканчивающиеся тугой спиралью бородок. от зазубрины пера, расположенной только на одной стороне позвоночника, образуя привлекательный блестящий медальон.
Измененные контурные перья на голове также широко используются при ухаживании. Например, самец лесной утки ( Aix sponsa ) гребень образует красочный веер, который полностью меняет форму головы. Во время этой трансформации птица одновременно поднимает тысячи крошечных перьев, манипулируя мышцами под кожей.
Не все причудливые перья используются для ухаживания за партнером; некоторые используются в проявлениях агрессии. Например, голубые сойки ( Cyanocitta cristata ) держат гребни опущенными, когда они отдыхают или с членами семьи и стаи, но поднимают их во время агрессивных взаимодействий.
Голубая сойка Изображение: Билл МакмалленEclectus Parrot от cuatrok77, Common Potoo от HarmonyonPlanetEarth
Тусклые контурные перья, покрывающие тело некоторых птиц, могут показаться тусклыми, но тонкие коричневые узоры могут создать впечатляющую степень маскировки в лесной среде. Обыкновенный поту ( Nyctibius griseus ), известный тем, что прячется у всех на виду, покрыт перьями, имитирующими цвета ветвей деревьев, на которых он сидит.
В дополнение к маскировке поту меняет свою позу и закрывает глаза в крошечные щелочки, делая себя продолжением дерева.
Не весь камуфляж должен быть тусклым. Например, ярко-зеленые контурные перья самцов попугаев Eclectus ( Eclectus roratus ) выполняют маскировочную функцию во время походов за пищей в пологе тропического леса. Вернувшись в полость гнезда, где зеленый цвет выделяется на фоне коричневой коры дерева, окраска самцов помогает в интенсивной конкуренции с другими самцами за самок. Самцы попугаев Eclectus, вероятно, развили свою зеленую окраску как компромисс между эффективной маскировкой и демонстрацией. Это редкий пример перьев, которые позволяют птицам одновременно прятаться и красоваться. 1
Птенцы лебедя-шипуна от Майка Скотта
Изоляция
Вы когда-нибудь задумывались, почему одни птицы вылупляются голыми, а другие покрыты пушистыми перьями? Многие молодые водоплавающие птицы должны уметь плавать и кормиться вместе со своими родителями почти сразу после вылупления.
Эти precocialpreecocialpree-KO-shul описывают цыпленка, который быстро подвижен после вылупления и требует небольшой родительской заботы. Птенцы вылупляются с полным слоем натального пуха, чтобы согреться в холодной воде. Молодые лебеди-шипуны ( Cygnus olor ), например, вылупляются с пушистым слоем натального пуха и через несколько недель заменяют натальный пух внутренним слоем взрослого пуха и внешним слоем контурных перьев. Напротив, детеныши многих певчих птиц рождаются полностью голыми.
Эти altricialaltricialAl-TRISH — описывают птенца, который не может ходить, летать или плавать вскоре после вылупления и нуждается в родительской заботе в течение длительного периода времени. утепленное гнездо. Полностью зависимые при вылуплении альтрициальные виды, такие как Purple Martins ( Progne subis ), требуют много родительской заботы.
Обыкновенная гагара от Службы охраны рыбных ресурсов и дикой природы США – Средний Запад
Защита от атмосферных воздействий
Расположенные внахлест на теле птицы, чтобы обнажить водонепроницаемые кончики, контурные перья позволяют воде стекать прямо со спины птицы.
Птицы постоянно поддерживают свою водонепроницаемую шерсть за счет тщательного ухода или предварительной подготовки, используя клюв, чтобы поддерживать здоровье и структуру перьев, чтобы каждое перо было в хорошей форме. Эта взаимосвязанная структура настолько важна, что любое ее нарушение — например, попадание пролитого масла на перья — делает птицу заболоченной и беспомощной. Для уток и птиц, таких как обыкновенная гагара ( Gavia immer ), которые большую часть времени проводят в воде, наличие водонепроницаемого покрытия имеет решающее значение для выживания.
Большая рогатая сова, Джен Сент-Луис Изображение: Джен Сент-Луис
Все еще загадка
Некоторые функции перьев остаются загадкой. Пучки перьев на головах больших рогатых сов ( Bubo virginianus ) часто принимают за уши. Эти модифицированные контурные перья полностью отделены от уха и не помогают совам слышать, однако научного консенсуса относительно функции этих пучков нет. Некоторые предположили, что рога предназначены для демонстрации.
Другие предположили, что совы используют их для более полной маскировки, когда устраиваются на ночлег при дневном свете, но возможны и другие функции, и никто еще не провел подробного исследования, чтобы выяснить это. 2
Дополнительное обучение
Изучите фотографии любопытных перьев и угадайте их назначение, чтобы раскрыть всю историю.
Interactive >
Рост перьев: Как развиваются перья?
Перья — мертвые структуры, которые не могут восстановиться при повреждении. Поскольку здоровая и функциональная шерсть имеет решающее значение для выживания, каждый год птицы сбрасывают свои старые перья, а затем вырастают совершенно новые. Эта линька линьки птиц, процесс потери и отрастания перьев в регулярном цикле, представляет собой тщательно рассчитанное время, при котором перья сбрасываются и восстанавливаются по очереди в течение нескольких недель, чтобы птица могла сохранить свой защитный внешний слой и способность летать.
Как только новый набор перьев созрел, линька завершается, и новый рост происходит только перед следующим циклом линьки, когда перья случайно теряются.
Процесс роста
При внимательном рассмотрении роста перьев можно понять, как формируются эти сложные структуры.
- Каждое новое перо вырастает из небольшого выроста кожи, называемого сосочком.
- По мере созревания перьев их кончики отталкиваются от сосочка, где формируются самые новые части пера. Как и человеческие волосы, перья самые молодые у основания.
- Структура пера развивается по мере того, как белки откладываются вокруг поверхности этого бугорка кожи. Именно здесь формируются ветвления, когда более мелкие ветви сливаются у основания, образуя более толстые — бородки. — поцеловать жесткий центральный стержень пера, от которого отходят зазубрины.
- По мере роста перо остается свернутым в трубчатую форму вокруг сосочка до тех пор, пока оно не будет отодвинуто от зоны роста.
- Защитная оболочка поддерживает цилиндрическую форму пера до тех пор, пока оно не начнет распадаться у кончика, позволяя зрелой части пера развернуться.
- Оболочка отпадает, и процесс роста завершен.
Когда перо разворачивается, его переплетающаяся структура полностью сформирована. В течение всего года птица поддерживает свои зрелые перья за счет регулярного ухода или предварительной подготовки, используя клюв для поддержания здоровья и структуры перьев. Всякий раз, когда barbulesbarbulebarb-YOOLодна из вторичных ветвей перьевой бородки повреждается, птица использует свой клюв, чтобы осторожно вернуть их на место. К следующему сезону линьки многие птичьи перья настолько изнашиваются, что прихорашивание больше не может поддерживать их структуру. К счастью, во время линьки у птицы вырастает совершенно новый набор.
Скопа теряет основное перо. Фото: Laurie-BДальнейшее обучение
Загрузите прилагаемый набор анимированных слайдов.
Download >
Эволюция перьев: Как эволюционировали перья?
Маховые перья с их сложной микроструктурой являются впечатляющим примером естественной инженерии. Но как они эволюционировали? Из летописи окаменелостей мы знаем, что птицы произошли от динозавров, у некоторых из которых были перья. Но эти первые перья не имели ничего общего с полетом — вероятно, они помогали динозаврам красоваться.
Ученые недавно разработали гипотезу, гипотезу, объяснение, которое можно проверить с помощью исследований и экспериментов, чтобы объяснить, как могли развиться маховые перья. 3 Они, вероятно, начинались как простые пучки, а затем постепенно развивались, проходя этапы возрастающей сложности, в взаимосвязанные структуры, способные поддерживать полет.
Эволюционные этапы
1. Самое раннее перо представляло собой простую полую трубку.
2. Простая трубка превратилась в скопление зубцов бородок основных ответвлений от центрального стержня пера.
3. (a) Основания бородок слились вместе, образуя центральный стержень пера RAY-kiss — жесткий центральный стержень пера, от которого ответвляются бородки, и (b) бородки бородка бородка — YOOL — одна из вторичных ветвей бородки пера, ответвляющаяся от бородок, как мы видим в современных пуховых перьях.
4. Барбулы развили крючки, которые смыкаются, образуя плоские лопасти, как у современных контурных перьев.
5. В структуре пера возникла асимметрия с аэродинамическими свойствами современных маховых перьев.
Ископаемые останки, недавно обнаруженные в Китае и Канаде, подтвердили, что предки птиц действительно обладали перьями на каждом из этапов этого предполагаемого эволюционного пути. Удивительно, но многие тероподтероподы THAIR-o-pod, принадлежащие к подгруппе двуногих динозавров, от которых птицы, вероятно, произошли от динозавров, имели простые перья стадии 1, покрывающие их тела. Этот «пух динозавров» покрыл даже близких родственников великого Tyrannosaurus rex .
Эти ранние перья, возможно, были изолирующими, или, будучи красочными, могли помочь динозаврам хвастаться или оставаться замаскированными. Есть также интригующие свидетельства более сложных перьев стадии 3 и 4 из таких находок, как 9.0099 Орнитомимус эдмонтонический . Во взрослом возрасте эти крупные, громоздкие существа носили перья, расположенные вдоль структур, похожих на крылья, но среди молодых особей не было обнаружено следов перьев крыльев. Это говорит о том, что даже когда у динозавров начали развиваться крылья, перья на крыльях, вероятно, использовались для ухаживания или демонстрации территории, а не для полета. 4
Дальнейшее обучение
Перейдите к мультфильму о росте и эволюции перьев, чтобы узнать больше о том, как «пух динозавра» превратился в элегантные маховые перья
Интерактив >
Изучение перьев: как ученые используют четыре вопроса Тинбергена?
Мы только что использовали подход Тинбергена, чтобы посмотреть на перья с разных точек зрения, но это не просто учебное упражнение. Ученые, подобные тем, кто занимается эво-дево, делают открытия точно так же, связывая результаты из разных биологических дисциплин.
Одним из таких ученых является Ким Боствик, которая использовала комплексный подход, чтобы распутать тайны птицы, чьи перья работают как музыкальный инструмент. Это может показаться возмутительной идеей, но самцы булавокрылых манакинов из Центральной и Южной Америки используют сильно модифицированную структуру пера, чтобы играть мощную мелодию из одной ноты. Сильное эволюционное давление на этих самцов с целью привлечения самок сделало их уникальными в мире птиц, но Боствику и его коллегам потребовались годы научных исследований, чтобы выяснить полную историю того, как и почему эти птицы поют своими крыльями.
Поющие крылья
Так как же они это делают? Булавокрылые манакины поют крыльями, потирая друг о друга специальные перья. Одно из этих перьев булавовидное с гребнями по краю. Соседнее перо тонкое и изогнуто под углом 45 градусов. Это изогнутое перо действует как медиатор, а его заостренный аналог действует как гребешок для создания песни из одной ноты. Этот метод воспроизведения звука называется stridulationstridulationstri-du-LAY-
shun акт трения друг о друга частей тела, чтобы произвести звук, и также встречается у насекомых, таких как сверчки. .
История Ким
Ким Боствик начала свое изучение манакинов с дубинками, задавая вопросы о том, как они поют своими крыльями. Она потратила годы на то, чтобы собрать воедино то, как птицы совершают этот подвиг механически, но не остановилась на этом. Поскольку Ким всегда интересовалась эволюцией, она также задавала вопросы о том, как эволюционировали их особые перья и связанное с ними поведение.
Это побудило ее изучить других птиц, тесно связанных с булавокрылыми манакинами, чтобы увидеть, какие поведенческие новшества произошли в их эволюционной истории, которые способствовали тому, что мы видим сегодня. Выяснилось, что это поведение эволюционировало через серию небольших шагов, включая короткие щелчки крыльями и прыжки назад, и превратилось в одно из самых необычных проявлений в мире животных. Как и Нико Тинберген, Ким — один из многих ученых, которые предпочитают задавать научные вопросы с разных точек зрения, выходя за рамки механики и делая открытия о функциях, развитии и эволюции.
Чтобы узнать больше об истории Ким, посетите веб-сайт Singing Wings.
Дальнейшее обучение
Посмотрите пятисерийное видео о клубе крылатых манакинов.
Interactive >
Ссылки
1. Heinsohn, R., Legge, S., & Endler, J. A. (2005). Экстремальный обратный половой дихроматизм у птицы без смены половой роли. Наука.
309 (5734), 617–9.
2. Перроне, М. (1981). Адаптивное значение кисточек на ушах у сов. Кондор, 83 (4), 383.
3. Прум, Р. О., и Браш, А. Х. (2002). Эволюционное происхождение и разнообразие перьев. Ежеквартальный обзор биологии , 77 (3), 261–295.
4. Зеленицкий Д.К., Терриен Ф., Эриксон Г.М., ДеБур К.Л., Кобаяши Ю., Эберт Д.А. и Хэдфилд Ф. (2012). Пернатые динозавры из Северной Америки дают представление о происхождении крыльев. Наука. 338 (6106), 510–4.
Предлагаемая ссылка: Корнельская лаборатория орнитологии. 2013. Все о перьях. Все о биологии птиц
Благодарности:
Автор: Майя Томпсон
Веб-дизайнер: Джефф Сзук
Веб-программист: Тахир Подушка
Иллюстратор: Эндрю Лич с рептилий и держал птиц отдельно от всех других существ. Перья необходимы для изоляции, полета и демонстрации ухаживания.
Форма и цвет перьев помогают нам различать разные виды
птиц, а в некоторых случаях и между самками и самцами.
Поскольку перья настолько разнообразны, в их описаниях используется несколько других анатомических и технических терминов. Эта статья поможет вам узнать некоторые из этой терминологии и понять больше об этих фантастических адаптациях.
Типы перьевПоскольку у пушных животных есть несколько типов шерсти, птицы имеют разные виды перьев, каждое из которых выполняет уникальную функцию. Виды перьев включают в себя:
● Перья с лопастями: контурные и маховые
● Пуховые перья
● Филоплюм
● Полуплюм
● Щетинка
Контур придает перьям максимальную гладкость. Они защищают их от дождя, солнца, ветра и травм. Обычно эти перья яркого цвета и имеют несколько цветовых узоров. Контурные перья делятся на маховые и те, что покрывают тело.
Маховые перья Маховые перья — это длинные перья хвоста и крыльев.
Перья, из которых состоят крылья, называются ремигами и делятся на три группы.
Первичные кости прикрепляются к фаланговым (пальцевым) и пястным (запястным) костям на дальнем конце крыла и отвечают за тягу вперед. Обычно есть десять основных цветов, и они рассчитываются изнутри наружу.
Вторичные ветви соединяются с локтевой костью, костью в центре крыла, и жизненно важны для обеспечения «подъемной силы». Они также используют их в демонстрациях ухаживания. Второстепенных обычно 10-14, и они исчисляются снаружи внутрь.
Ближайшие к телу маховые перья называются третичными. Хвостовые перья, называемые сетчатыми, функционируют как тормоза и руль направления, управляя ориентацией полета. У большинства птиц 12 рулевых перьев.
Основания маховых покрыты миниатюрными контурными перьями, кроющими. На крыле много слоев кроющих. Также можно увидеть кроющие на ухе птицы.
Пуховые перья Пуховые перья маленькие, пушистые, мягкие и находятся под контурными перьями.
Они перистые и имеют множество непересекающихся зазубрин, без бородок и крючков, которые есть в маховых и контурных перьях.
Это позволяет им улавливать воздух в изолирующем слое, близком к коже, защищая птицу от холода и жары. Они настолько полезны, что люди используют эти перья для утепления стеганых одеял и пуховиков.
Существуют определенные виды пуховых перьев, пудровые пуховые перья. Когда зазубрины или оболочки этих перьев отделяются, они образуют мелкий кератиновый порошок, который птица может распределить по своим перьям в качестве водоотталкивающей среды.
Порошок также помогает при уборке, когда птица прихорашивается. Отсутствие порошкового пуха у птиц, таких как африканские серые и какаду, может указывать на заболевание, в том числе на перья и клюв.
Филоплюмы Филоплюмы — очень тонкие перья, похожие на волосы, с огромным стержнем и несколькими зазубринами на концах. Однако никто не знает их роли. Но у них есть сенсорное применение, возможно, изменение положения маховых перьев в ответ на давление воздуха.
Полуплюмы обеспечивают форму, изоляцию и аэродинамику. Они также участвуют в демонстрациях ухаживания. У них длинный стержень, но расслабленные (перистые) лопасти. Вы можете увидеть их вместе с контурными перьями или в разных крыльях.
Щетинистые перьяЩетинистые перья имеют прочный стержень с несколькими зазубринами у основания. Обычно они находятся на голове (возле век, рта и ноздрей). Они выполняют как защитную, так и сенсорную функцию.
Анатомия перьевПерья состоят из кератина, того же белка, что и ногти и волосы. Перья владеют центральным стержнем. Мягкое, непигментированное основание, которое простирается под кожей в перьевой фолликул, называется аиром.
Часть над кожей, от которой отходят более мелкие зазубрины или ответвления, называется лопаткой или осью. Набор нитей на каждой стороне позвоночника, называемых зазубринами, отходит под углом примерно 45º.
Эта часть пера с зазубринами называется лопастью.
В более гигантских перьях эти бородки обладают двумя наборами микроскопических нитей, называемых бородками. Бородавки одной бородки проходят через близлежащие бородки под углом 90°.
Барбулы, в свою очередь, имеют крючки, которые редко распознаются как бородки или хамули, которые вместе цепляются за бородки, как застежка-молния, образуя плотную гладкую поверхность. Они поддерживают форму пера, и без этих превосходных связей перо не выдержало бы сопротивления воздуха во время полета.
Крючки или зазубрины могут отделяться друг от друга; если это произойдет, птица может присоединиться к ним, прихорашиваясь. В нижней части перьев часто имеются зазубрины, не соединенные крючком. Их называют пуховыми бородками.
Перья с крючьями и бородками называются «перистыми». Их можно представить как перья, которые птица использовала бы для гусиного пера. Перья без крючков и бородок, такие как пуховые перья, называются «перистыми» и имеют более перистый вид.
Некоторые перья имеют перистую и перистую части. У некоторых перьев есть гипопноэ или остаточные перья у основания опахала в области, называемой дистальным пупком. Это зазубрины без крючков, которые поддерживают ловушку для воздуха и обеспечивают некоторую изоляцию.
Рост перьевКак и волосы, перья растут в определенной области кожи, называемой фолликулом. Когда новое перо растет, в нем появляются вена и артерия, которые проходят через стержень и поддерживают перо. Перо на этом уровне — кровавое перо. Из-за цвета кровоснабжения стержень кровяного пера будет выглядеть темным, тогда как зрелое, более старое перо будет белым.
Кровавое перо держит гигантское перо (аир) больше, чем взрослое перо. Кровяное перо начинается с восковой кератиновой оболочки, которая сохраняет его во время развития. Когда перо отрастет, кровоснабжение уменьшится, и птица удалит восковую оболочку.
Хотя взрослая птица обычно заменяет каждое перо во время линьки.
Потеря перьев происходит в течение нескольких месяцев, поэтому у птицы достаточно перьев для изоляции и полета.
Линька обычно происходит при изменении длины дня или после размножения. Немногие виды диких птиц, такие как щеглы, которые линяют два раза в год, меняют оперение с яркого на более мрачное в течение сезона размножения.
Цвет пераНаличие нескольких пигментов, включая каротиноиды, меланины и порфирины, определяет цвет пера.
КаротиноидыКаротиноиды обычно имеют оранжевый, желтый или красный цвет. Они синтезируются в растениях, потребляются пищеварительной системой птицы, а затем переносятся клетками фолликула по мере роста пера.
Меланины Меланины представляют собой пигменты от черного до коричневого цвета, которые также встречаются у животных. Помимо добавления цвета перу, меланины также делают перо более плотным и более защищенным от износа и разрушения солнечным светом.
Порфирины представляют собой зеленый и красный пигменты, которые клетки вырабатывают в перьевых фолликулах.
Заключительные мыслиВ следующий раз, когда вы увидите птицу, вы будете лучше знать, как ее перья защищают ее и позволяют птице летать. Вплоть до микроскопического уровня вы можете лелеять специализацию и сложность, которые делают птиц особым представителем животного мира.
Орнитология Академия и лагерь наблюдения за птицами Ящики для подписки В Академии и лагере наблюдения за птицами мы помогаем детям, молодежи и взрослым увлечься наблюдением за птицами и участвовать в них.