Эволюция перьев. Какие преимущества дают птицам перья?

Открытия последних лет полностью опровергли традиционные представления об эволюции пера. Перья возникли у двуногих хищных динозавров задолго до того, как появились птицы.
Согласно предлагаемой теории происхождения перьев, их эволюция включала несколько стадий. На каждой стадии возникало некое новшество, связанное с ростом перьев, которое затем служило основой для возникновения следующего.


ЭВОЛЮЦИОННАЯ БИОЛОГИЯ РАЗВИТИЯ И ПЕРЬЯ

На стадии 1 произошло трубчатое удлинение плакоды из зачатка пера и перьевой сумки. Так возникло первое перо - неразветвленная полая цилиндрическая структура.

Но стадии 2 дифференцировался воротничок сумки (кольцо эпидермальной ткани) : его внутренний слой превратился в продольные гребни бородок, а наружный -в защитный чехлик. Тогда-то и образовался пучок бородок, соединенных с полым цилиндром - очином пера.

Согласно модели, следующая стадия эволюции включала либо возникновение спирального роста гребней бородок и образование стержня (стадия 3a), либо появление бородочек (стадия 3b).

Независимо от того, какая из этих стадий возникла раньше, эволюция обоих признаков (стадия 3а+b) должна была привести к появлению дважды разветвленных перьев, снабженных стержнем, бородками и бородочками. А поскольку бородочки на этом этапе были еще недифференцированными, опахало контурного пера не было сомкнутым, т. е. оно не образовывало плотной поверхности со сцепленными бородочками.

На стадии 4 возникли дифференцированные бородочки. На них появились крючочки, и образовалось контурное перо с сомкнутым опахалом. Дополнительные варианты перьев (например, асимметричное опахало махового пера) могли появиться только по завершении стадии 4.

На стадии 5 возникли перья с сомкнутым асимметричным опахалом.

Птицам нужны перья, чтобы летать, но перья также дают птице необходимую защиту против неблагоприятной погоды, особенно холодного воздуха и воды.

Так как птицы теплокровные животные, чтобы выживать в холодном климате, им необходимо эффективно останавливать потерю тепла — особенно потерю тепла из-под их грудных перьев. Воздушные пространства между перьями являются высоко эффективными изоляторами для тела птицы.

ПРЕИМУЩЕСТВА ПЕРЬЕВ У ПТИЦ

Перья, несомненно, дают и аэродинамические преимущества, что связано с широким разнообразием очертаний тела, которые можно придать оперенному существу. Так, толстое крыло с большим поперечным сечением нередко с аэродинамической точки зрения более эффективно, чем тонкое, соответствующее перепонке. Толстое крыло нужного профиля легко составить из слоев перьев без заметного увеличения веса.

Далее, перья лучше, чем перепонки и кости, приспособлены для создания различных "щелей" и "закрылков", препятствующих срыву потока воздуха.

Главное преимущество, которое дает оперение, - это преимущество конструкционного характера. Птицы же постоянно летают среди деревьев, изгородей и других препятствий, часто используя их как укрытие от своих врагов. Для большинства видов птиц не страшна потеря даже значительного количества перьев.

Перья не только помогают птицам избежать царапин, они образуют толстый упругий панцирь, который служит защитой и от более серьезных повреждений.