Vývoj peří - Feather development

Vývoj peří se vyskytuje v epidermální vrstva kůže v ptactvo. Jedná se o složitý proces zahrnující mnoho kroků. Jednou peří jsou plně vyvinuté, existuje šest různých druhů peří: obrys, let, dolů, filoplumes, semiplumes a bristle feathers. Peří nebylo původně určeno k letu. Přesný důvod, proč se peří vyvinulo, stále není znám. Ptáci jsou považováni za potomky dinosauři a používání nových technologií melanosomy nalezený ve fosiliích dinosaurů ukázal, že někteří dinosauři, kteří nemohli létat, měli peří.

Anatomie pírka

Peří jsou produkty epidermis a keratinizace Systém. Nejsoucévní a není nervózní. Mají trubkovou centrální hřídel zvanou rachis; přicházející z obou stran rachis jsou žíly, které mají řadu hrotů se vzájemně propojenými spoji, které se nazývají barbules. Rachis a připojené žíly tvoří špínu. Protikladem rachis je kalamus, který kotví pírko k tělu a pohybuje se pomocí připojených dermálních svalů. Existuje mnoho různých druhů peří, které většinou následují tento základní design s několika variacemi na základě evolučních potřeb.[1]

Vývoj peří

Peří se někdy označují jako „komplikované stupnice plazů“, stejně jako se na ptáky někdy pohlíží jako na podmnožinu plazů místo na jejich vlastní kategorii. I když se jedná o zjednodušení, pochází z ptačího homologie s plazy. Ptáci se rychle vyvinuli bipedal dinosauři, ale před nimi se vyvinula peří, a ne pro létání, jak se původně myslelo. Teorie peří vyvíjející se za letu se rozpadla v 70. letech teropod dinosaury (některé běžné teropody byly Tyrannosaurus rex a Velociraptory ) bylo zjištěno, že mají peří. Při pohledu na melanosomy, což jsou struktury, jejichž tvar a uspořádání určuje, jak se světlo odráží od pigmentu, ve fosiliích dinosaurů vědci zjistili, že dinosauři ve skutečnosti mají odvážné peří. Jakob Vinter a jeho kolegové analyzovali melanosomy uvnitř Anchiornis huxleyi, které dokázali přestavět na to, jak by peří vypadalo před 150 miliony let, kdy A. huxleyi žil.[2]

V roce 1861 skupina německých dělníků v lomu našla fosilii Archeopteryx, který měl peří jako moderní ptáci, ale také zuby v ústech, dlouhé, kostnaté křídlo a drápy na křídlech jako plaz. Archeopteryx se zdá být přechodné zvíře od plazů po ptáky. Nicméně, Archeopteryx už měl spíše vyvinuté peří, což nepomohlo ukázat, jak se peří vyvinulo. V roce 1996 byla nalezena chybějící fosilie, která měla ukázat vývoj peří. Sinosauropteryx byla pokryta tenkými dutými vlákny, které zakrývaly záda a ocas. Nyní, po nalezení mnoha dinosaurů s primitivním peřím, se věří, že peří začalo jako tato tenká, dutá vlákna a nakonec se vyvinulo v načechrané pláště peří, které je vidět na moderních ptácích.[3]

Existuje několik teorií o důvodech, proč se peří vyvinulo na prvním místě, ne-li pro útěk. První je, že sloužily účelu jako izolace. Bylo zjištěno, že si teropody pokrývají hnízda předními končetinami, o nichž se předpokládá, že ukrývají jejich mláďata. Peří, o kterém je známo, že se vyskytuje na teropodech, by hrálo důležitou roli při izolaci. Další populární teorie spočívá v tom, že rychlí bipedální dinosauři používali své peří k rychlejšímu běhu. Je možné, že peří pomohlo dinosaurům při stoupání a tato výhoda rychlosti nakonec vedla k letu. The stromová teorie naznačuje, že u zvířat, která žila na stromech, bylo rychlejší a energeticky účinnější skákat ze stromu na strom místo toho, aby stékaly po stromu, přes zem na jiný strom a zálohovaly nový strom. Tento skok nakonec vedl k klouzání a letu.[1]

Další novější teorie je, že peří bylo vybráno pro sexuálně.[2] Jejich odvážné opeření se svými vzory, zbarvením a dokonce i duhovými barvami mělo přilákat opačné pohlaví, což je dnes u moderních ptáků velmi běžné. Odhalením nové technologie, která by měla hledat a analyzovat zachovalé melanosomy, mohou vědci rekonstruovat, jak by vypadalo peří na fosilizovaných dinosaurech, a vypadají docela okázale.

Více současných teorií původního účelu / výhody letu zahrnuje více než jednu z těchto teorií ve vzájemné kombinaci. Ken Dial, letecký výzkumník v University of Montana-Missoula, ukazuje, jak kuřata často používají peří k získání trakce, když běží od predátorů na svahy, ale toto mávání také pomáhá kuřatům ustálit se, když opět klesá.[2] Je velmi možné, že peří mělo před letem několik užitečných funkcí.

Kroky vývoje peří

Peří se vyvíjí z dermálních papil. Peří se začíná tvořit z peřících folikulů, což jsou invaginace začínající v epidermis až po dermis. Právě v dermis začíná folikul a dřeň tvořit peří. Dutina buničiny je prostor, který obsahuje peří folikul. Pírkové vlákno brzy vyroste z folikulu; je to způsobeno buněčnou proliferací, což je výsledkem zvýšený počet buněk růst buněk a dělení na bázi folikulů. Tyto nové buňky tvoří dvě různé tkáně. Tam je pochva, která je hlavní tkáně peří a buničiny čepice. Pouzdro je podpůrná vrstva, která obklopuje peří, které při růstu odpadává. Podobně čepice buničiny, které chrání dermální jádro, také odpadávají, jak roste peří. Hlavní tkáně peří se později rozvinou, což způsobí likvidaci pochvy a buničinových čepic, protože získá svůj funkční tvar. Jak peří roste, jeho spathe, což je místo, kde se připevňují rachis a lopatky, se nadále tvoří. Když je spathe dokončený vývoj, calamus se začíná tvořit v základně spathe. Kalamus je osten peří, což je spodní část, která zůstává hlavně v dutině dužiny. Odtamtud je peří plně vyvinuté a zůstane tak až do línání dojde, což způsobí jeho odpadnutí. Peří opadává během línání, ke kterému dochází v různých obdobích roku podle typu ptáka. Ptáci mohou líhat ze sezónních, reprodukčních a mnoha dalších důvodů.

Druhy peří

Existuje šest různých druhů peří, kterými jsou obrysové, letové, péřové, filoplumové, poloplněné a štětinové peří. Peří pennace, běžněji známé jako peří kontury, se dělí na dvě skupiny; jedna skupina je symetrická a pokrývá tělo a druhá je peří. Obrysové peří umožňuje ochranu před živly. Letové peří je dlouhé a asymetrické, což umožňuje vyztužení rachis a umožňuje silné stabilní peří během letu. Letové peří také mají schopnost zkroutit své rachis uvnitř dutiny buničiny, což umožňuje, aby se barbules peří blokovaly při dolním zdvihu, čímž se snižuje množství proudu vzduchu mezi peřím a vytváří se tak účinnější výtah. Letové peří křídla jsou remiges; ty, které se nacházejí na ocasu, jsou rektifikace. Letky jsou rozděleny do tří samostatných skupin - primární, sekundární a terciární. Primárky jsou na vzdáleném konci křídla a zajišťují přední tah během vzletu a letu. Sekundární tvoří většinu křídla uprostřed. Peří umístěné nejblíže k tělu jsou terciární. Plumulaceous peří, jinak známý jako peří, chybí rachis a ostny, které interagují. Normálně jsou načechrané a používají se k izolaci. Existují speciální druhy peří, které po rozpadu mohou tvořit keratinový prášek, který lze použít k voděodolnému peří. Ptáci mohou tuto schopnost využívat z různých důvodů, ale hlavním důvodem je izolace proti chladu a / nebo vodě, zejména u ptáků, kteří se potápí nebo sedí na vodě. Filoplume jsou velmi tenká, chlupatá peří s velmi málo ostny. Předpokládá se, že mají smyslovou funkci; jakékoli další podrobnosti jsou většinou neznámé. Poloplny mají velmi velké centrální rachis a volné žíly. Tato struktura umožňuje jejich použití v izolaci a aerodynamice. Peří štětin mají velmi tuhé rachis, ale málo hrotů. Jsou umístěny kolem očí a úst; předpokládá se, že mají ochrannou a smyslovou funkci. Ne všichni ptáci, kteří mají peří, je však používají k letu. Tučňáci použijte je k izolaci proti chladu vzduchu a vody. Na druhou stranu pštros využívá své peří pro páření a chmýření, což jim umožňuje uvolňovat teplo a ochladit se.[4]

Reference

  1. ^ A b Kardong, Kenneth (2014). Obratlovci: Srovnávací anatomie, funkce a vývoj. McGraw-Hill Education. ISBN  978-0078023026.
  2. ^ A b C Zimmer, Carl (2013). Zamotaná banka. Roberts and Company. ISBN  978-1936221448.
  3. ^ Xu, Xing (2008). „Nový typ peří v nekovovém teropodu a časný vývoj peří“ (PDF). PNAS. 106: 832–4. doi:10.1073 / pnas.0810055106. PMC  2630069. PMID  19139401.
  4. ^ „Druhy ptačího peří, anatomie, línání, růst a barva“. www.peteducation.com. Archivovány od originál dne 09.02.2017. Citováno 2016-12-01.