XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

На Земле в наше время обитает около 9000 видов птиц. Несомненно, что эта группа позвоночных животных в настоящее время переживает эпоху расцвета. В России встречается 760 видов пернатых, из которых примерно 240 - водоплавающие птицы [1].

Изучение перьевого покрова птицы играет важную роль не только в орнитологических дисциплинах, но и практических и теоретических сферах деятельности человека. Знания по строению пера позволяют не только выявлять физиологические процессы, проходящие вследствие питания птиц, но и рассматривать экологические и эволюционные вопросы. Перо птиц и их фрагменты служат объектом биологической экспертизы, так как они являются важным источником информации. В рамках производства экспертизы важным является установление таксона птицы, но в связи с широким разнообразием видов этот процесс вызывает затруднение, так как систематические исследования в области макроморфологии пера на сегодняшний день еще недостаточны.

Имеется ряд экологических особенностей перьевого покрова. Так у водных птиц площадь аптерий (участков кожного покрова, лишенных оперения) намного меньше. Контурные перья короткие, имеют сильный изгиб стержня и прикрепляются под большим углом кповерхности тела. У околоводных птиц стержень прямой, а не изогнутый, опахало плоское, имеют крупные размеры. Перья имеют малую плавучесть, и они быстро намокают, т.е. их форма и строение не адаптировано, и их несмачиваемость обеспечивается выработкой «пудры» и носит кратковременный характер. У околоводных птиц также отсутствуют пуховидные перья и пух, что характерно именно для водоплавающих птиц [4].

Так же оперение утки играет значительную роль в предохранении от намокания. Плотное переплетение перьевых и пуховых бородок образует густой слой с водоотталкивающей наружной поверхностью. Кроме того, водонепроницаемости способствуют бесчисленные пузырьки воздуха, заключенные в тончайших полостях слоев оперения. Смазывание перьев выделениями копчиковой железы тоже имеет значение для защиты от воды: оно сохраняет естественную структуру, форму и эластичность перьев, образующих водонепроницаемый слой. Утки не тонут в воде, так как их перья не смачиваются водой и между ними имеется воздух. Всякий раз до и после купания они обильно смазывают их жиром, который выделяется из желез. Выделяющийся жир птица захватывает клювом и втирает в оперение. Сила притяжения между молекулами воды велика, а взаимодействие между молекулами жира и воды мало, поэтому перья птиц, смазанные жиром, в воде не намокают. А между перьями и пухом находится воздух. Объем его довольно велик. У уток обычно между перьями и пухом содержится около 650 см3 воздуха. Именно воздух, содержащийся в оперении и внутри перьев, особенно сильно снижает среднюю плотность тела птицы, примерно до 0,6 г/см. Благодаря этому утки не тонут в воде. Если же перья промыть обезжиривающим составом, утка едва держится на воде [8].

Поэтому перьевой покров каждой птицы отображает разнообразие видовых, возрастных, половых и экологических признаков, определяемых филогенией таксонов, средой обитания и образом жизни. В свою очередь, многие экологические явления в жизни птиц находятся в прямой зависимости от состояния перьевого покрова (например, сроки гнездования, сезонные миграции, кочевки).

Цель работы: изучить экологические особенности и основные морфометрические показатели маховых перьев красноголового нырка (Aythya ferina 1758)

Задачи:

1. Изучить литературу по теме исследования.

2. Проанализировать основные морфологические показатели маховых перьев красноголового нырка (Aythya ferina 1758).

3. Сравнить морфометрические показатели первостепенно и второстепенно маховых перьев изучаемого вида.

Это подсемейство уток имеет свои характерные особенности, и ввиду этого называется трибу и является средним звеном между родом и семейством. Отличительная особенность нырков — это их способ добычи корма. Птицы, когда добывают пищу, ныряют на значительную глубину. Именно отсюда и произошло их название. Большую часть жизни некоторые нырковые утки проводят на воде, так как на суше они оказываются достаточно беззащитными. Шея у таких уток толстая и короткая, голова – угловатая и большая. Ноги у них поставлены далеко назад и имеют хорошо развитые плавательные перепонки, которые так необходимы этим птицам. Примечательно, что у них на заднем пальце есть даже небольших размеров кожистая лопасть, которая и помогает отличить нырковую утку от обыкновенной. Крылья у такой нырковой утки короткие, хвост как будто бы обрублен и имеет слаборазвитые опахала [5].

Красноголовый нырок(Aythya ferina 1758) - характерной особенностью этих уток является способность хорошо нырять и относительно долго находиться под водой из за чего может задерживать дыхание в течение 20 секунд и погружаться под воду на 2 метра в глубину [6]. Взлетают они тяжело, по косой линии, но летят быстро, с характерным шумом. Размеры самцы и самки сходны, обычный вес 800 1200 г, длина 42- 49, крыло 18.5 -22.3, размах 72--82 см. Все оперение птиц этого вида отличается характерными расплывчатыми узорами сероватого окраса. Брачный наряд самца нырка имеет значительные отличия от основного. Голова особи имеет более темный цвет – коричнево-рыжий. Спина ближе к хвостовой части темная, непосредственно сам хвост черный с глянцевым отливом. Спина и бока птицы имеют более светлый окрас – пепельный. Черный клюв имеет голубоватый отлив, лапы птицы серые. Распространена в умеренные широты Еврaзии от южных морей и степей до средних широт лесной зоны. В степи и лесостепи нашего региона обычная, местами многочисленная утка [7].

Птицы среди других позвоночных животных выделяются высокой дифференциацией покрова, характеризующегося исключительным богатством структурных и цветных аберраций. Перья, производные (дериваты, интегументы) кожи птиц, занимают особое положение в группе других гомологичных образований из-за сложности своего строения и развития. Перьевые фолликулы, располагающиеся у птиц с определенной топографической закономерностью, обладают способностью образовывать типичные для каждого участка кожи перья, мозаика которых в совокупности составляет гармоничный перьевой покров, несущий у отдельной особи гамму видовых, возрастных, половых и экологических признаков [2].

В зависимости от степени сложности различают: контурное (маховое, рулевое, кроющее, покровное); полупуховое, пуховое, пух, нитевидное (нитчатое); щетинка и порошковое [3].

Маховые перья – перья, расположенные на крыльях. Их можно разделить на три группы:

1. первостепенно маховые перья прикрепляются к кисти и во время полета создают тягу. Обычно бывает 10 первичных маховых перьев, которые нумеруются, начиная с наружной стороны крыла;

2. второстепенно маховые перья 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;

3. маховые перья, расположенные ближе всего к телу птицы иногда называют третичными.

Данные перья состоят из осевого стержня, от которого на определенном уровне отходят в обе стороны ветви более тонкой структуры, образующие, в совокупности плотную эластичную пластинку — опахало, точнее две его симметрично располагающиеся части: внешнюю и внутреннюю. Нижняя часть стержня, так называемый очин, представляет собой полый цилиндр, в закругленном основании которого находится углубление. В верхней части очин, постепенно суживаясь, переходит в опахальную часть стержня. В отличие от очина, имеющего в поперечном сечении круг или овал, стержень имеет четырехгранную, форму. В месте перехода очина в стержень на нижней поверхности стержня находится еще одно углубление, от которого начинается бороздка, идущая к верхушке стержня. Наружная сторона, как и поверхность всего пера, выпуклая.

По бокам стержня, начиная от углубления, ближе к его наружной поверхности, симметрично прикрепляются бородки первого порядка. Размеры контурной и пуховой частей опахала варьируют в широких пределах в зависимости от расположения и функционального назначения пера. В общем покрове на теле птицы пуховая часть перьев прикрывается контурными частями опахал соседних перьев. Строение крючочков и их число — постоянно для каждой формы птиц и рассматривается многими орнитологами в качестве видовых признаков.

Характерной особенностью перьевого покрова птиц является их способность к линьки, при этом имеется строгая закономерность в смене перьев определенных партий, обеспечивающая птице сохранение ее способности к полету а терморегуляции. Редким исключением являются случаи линьки, когда покров птицы сбрасывается полностью сразу. У изучаемой нами птицы сбрасывание крупных перьев происходит в короткий срок , в связи с чем на определенное время утрачивается способность к полету. Линька такого рода имеет, несомненно, приспособительное значение, так как значительно сокращается общий период обновления перьев в условиях обитания, обеспечивающих надежную защиту от хищников. Смена перьев у различных птиц на каждой птерилии находится в коррелятивной зависимости от линьки перьев в других областях тела. Обновление перьев протекает симметрично на обеих сторонах тела, т. е. одновременно происходит смена одноименных перьев. Основным в смене крупных перьев является то, что обновление наиболее ответственных для полета перьев происходит в завершающей фазе линьки. Так, смена первостепенных маховых начинается с внутреннего края ряда [2].

Исследуемый материал был собран в сентябре 2019 в районном поселке Москаленки, Москаленского района Омской области. Исследованные особи были получены в период осенней охоты у охотников, имевших все документы, необходимые для легального охотничьего промысла.

Б ыли исследованы перья двух особей красноголового нырка, 24 пера левого и правого крыла. Произведены измерения 5 основных морфометрических показателей маховых перьев (рисунок 1).

Рисунок 1. Промеры пера для выборки: 1 — длина ствола; 2 — длина очина; 3 — длина пуховой части наружного опахала; 4 — максимальная ширина внутреннего опахала; 5 — максимальная ширина наружного опахала;

В результате исследования выявили, что обе особи красноголового нырка имеют по 10 - первостепенно маховых перьев (ПМ) и 14- второстепенно маховых перьев (ВМ) в каждом крыле.

Как и у всех птиц, первостепенно маховые перья изученных нами птиц значительно длиннее второстепенно маховых, как в левом так и в правом крыле (рисунок 2).

Рисунок 2. Длина ствола маховых перьев (см)

Так же, мы заметили, что в левом и правом крыле уток наблюдается не значительная асимметрия. У особей Красноголового нырка вершинными является 3 первостепенно маховые перья (ПМ1), длина которых в среднем равна 15,1-15,2 см для левого и 15 для правого.

Длина пуховой части наружного опахала второстепенно маховых перьев развита лучше, чем первостепенно маховых (Рисунок 3).

Рисунок 3. Длина пуховой части наружного опахала маховых перьев (см).

Проанализировав данные по ширине опахала, нами было выявлено, что максимальная ширина внутреннего опахала для первостепенно маховых перьев меньше чем максимальная ширина внутреннего опахала для второстепенно маховых. Также ширина внутреннего опахала второстепенно маховых перьев больше ширины наружного опахала, такая же закономерность наблюдается и для первостепенно маховых (Таблица 4 и 5).

Ширина внутреннего опахала второстепенно и первостепенно маховых перьев крыла уток Красноголового нырка.

Таблица 4

Перо	Ширина внутреннего опахала маховых перьев крыла утки
	Особь №1		Особь №2
	Правое крыло	Левое крыло	Правое крыло	Левое крыло
ПМ	0,48 0,12	1,36 0,23	1,35±0,12	1,37±0,13
ВМ	1,02 0,22	1,02 0,21	1,07±0,08	1,02±0,08

Ширина наружного опахала второстепенно и первостепенно маховых перьев крыла уток Красноголового нырка.

Таблица 5

Перо	Ширина наружного опахала маховых перьев крыла утки
	Особь №1		Особь №2
	Правое крыло	Левое крыло	Правое крыло	Левое крыло
ПМ	0,51 0,21	1,35 0,19	1,48±0,18	0,51±0,021
ВМ	1,0 0,099	1,1 0,12	1,02±0,10	0,97±0,16

Значения длины очина не имеют сильных различий. Наибольшую длинну очина имеют первостепенно маховые перья особи №2 в левом крыле 3,49±0,44. При этом длина очина второстепенно маховых перьев варируется в пределах 1,97±0,23 (рисунок 4).

Рисунок 4. Длина очина маховых перьев (см)

Полученные данные свидетельствуют о хорошей развитости маховых перьев, они длинные и прочные, расположены по заднему краю конечности и образуют несущие плоскости крыла, что способствует осуществлению полета на длительные расстояния. Образуя крыло, маховые перья увеличивают площадь соприкосновения с воздухом. Оперение правого и левого крыльев у изучаемой птицы несколько асимметрично. Так же на маховых перьях опахала всегда несимметричны и более широкое опахало одного пера всегда прикрывает более узкую часть опахала другого. Обнаружено, что для первостепенно маховых перьев, внутреннее, обращенное к центру птицы, опахало уже наружного. У второстепенно маховых перьев ширина наружного и внутреннего опахала практически одинакова. Маховые перья несколько вогнуты с нижней стороны.

Литература:

Бровкина Е. Т. Сивоглазов В. И. Птицы - Москва : Дрофа, 2004 64 с.

Войткевич А. А. Перо птицы: (Морфология, развитие, линька и нейрогормональная регуляция). Москва : Изд-во Акад. наук СССР, 1962. 288 с.

Дементьев Г.П. Руководство по зоологии. Москва: Академия наук СССР, 1940. Т.VII. С. 1-856.

Кошелев А.И., Кошелев В.А., Фурманова В.И., Пересадько Л.В., Адаптивные особенности оперения цапель в связи с околоводным образом жизни 2011. 38-40 с.

Русанов Я.С. Водоплавающая дичь. Москва: Агропромиздат, 1987. 190 с.

Рябицев В. К. Птицы Урала, Приуралья и Западной Сибири: Справочник-определитель.- Екатеринбург: Уральского университета, 2001. 634 с.

Рябицев В. К. Птицы Сибири. Справочник-определитель. Москва– Екатеринбург:  Кабинетный ученый, 2018. 438 с.

Тарасов Л.В. Физика в природе.  Москва: Просвещение,1988. 352с.

Код для цитирования: Скопировать