Колір оперення птахів

Скільки ж пер у птаха? Запитання досить складне, адже птахи, окрім видимого ззовні оперення, мають ще чимало пір’їн під сподом. Загалом, у птахів виділяють три основних типи оперення. Пухові пера, розташовані найближче до шкірного покриву, які утримують тепло організму. Фактично птахи живуть під периною або, якщо згадати, як ми застосовуємо пір’я для власної користі, під пуховою ковдрою. Пухове оперення надзвичайно м’яке й пухнасте. Каченята і пташенята багатьох видів повністю вкриті пушком, а водоплавні птахи, які ведуть водний спосіб життя, утримують більше тепла, ніж будь-які інші групи птахів, ізолюючи його саме пуховим оперення.

Контурні пера покривають усі зовнішні ділянки тіла, перекриваючи одне одного, і виконують цілу низку важливих функцій. Вони підтримують тепло, забезпечують водонепроникність і надають обтічної форми, необхідної в польоті. Найдовшими, найжорсткішими та найбільш витривалими є пера крил і хвоста, адже вони дозволяють пересуватися в повітрі. Тому кажучи про величезні відстані, які долає птах, замість вислову “легкий, як пір’їна”, краще казати – “міцний, як пір’їна”. У повітрі більшість поступальних рухів забезпечує основна група пер, що складається лише з 10 довгих, схожих на пальці, пір’їн, які утворюють кінцівку крила.

Самець крижня приземляючись демонструє махові пера

Звідкіля ж у пера така сила? Типове махове перо складається з довгого, конусоподібного стрижня. І тут скрізь помітно ознаки енергозбереження. Стрижень має порожнину, а опахала поєднує між собою складна структура борідок і ниток, що зчеплені між собою і відходять назовні від стрижня. Звучить, можливо, трохи складно, проте така схема будови подібна до застібки “блискавка”. Розчісуючи себе, птахи проводять кінчиком дзьоба вздовж пера. Те, що вони роблять – це надають перу форму, зчіплюючи кожне відокремлене опахало й переконуючись, що більше немає отворів або щілин, а перо повністю придатне до експлуатації.

Деякі види птахів мають куприкову залозу, що розташована в основі хвоста. Оліїстою рідиною залози птахи змащують своє оперення, що робить його водонепроникним або, як у випадку з водоплавними та морськими птахами. – триматися на воді. Чаплі мають спеціальну “пудру”, що утворюється з ламкого й крихкого пуху, який безперервно відростає й скочується на рогову пудру. Втерта в оперення така пудра надає чаплям лоску й яскравого блиску, а також робить їх вбрання водонепроникним. Особливе шлюбне оперення червоного кольору навколо голови і грудей, у яке вбирається самець коноплянки, з’являється не після линьки, а в ході стирання світлих кінцівок пер, на яких проявляються яскраві кольори, що лежать під ним. Деякі інші птахи, що живляться насінням, використовують такий же спосіб заміни тьмяного зимового оперення на яскраве літнє. Проте це радше виняток, аніж правило, тому навіть із найкращим доглядом більшість птахів змушені щороку замінювати (линяти) усе своє оперення.

Для видів, котрі щорічно здійснюють кругосвітню подорож, час і тривалість линьки має дуже важливе значення. Крячки полярні розпочинають свою велику щорічну подорож із берегів Антарктики до полярних широт Північної півкулі на початку нового року й не встигають прибути на гніздові території м до пізньої весни. А до кінця літа вони вже мусять відлітати на південь. Лише повернувшись назад на узбережжя Антарктики, крячки линяють. Процес зміни оперення поступовий і загалом триває близько 60 діб. У цей час птахам потрібно літати і пірнати за рибою, тому вони не можуть дозволити собі жодної хвилини бути позбавленими здатності літати.

Водоплавні є однією з небагатьох груп птахів, у яких линяння всього їх махового оперення проходить дуже швидко й одразу. Відповідно під час линьки вони ледве здатні літати небезпечна справа в природі. Галагази надають перевагу безпеці, тому майже вся їх північно-західна європейська популяція мігрує для линьки на приливні ділянки, розташовані в дельті Ельби на південному узбережжі Північного моря. Зграї залишають місця гніздування в липні й прямують, перетинаючи Пеннінські гори в Великобританії на висоті понад 1000 м. Дорослі особини, що піклуються про підростаюче покоління, не мають змоги відлетіти, а тому змушені линяти на місці, навідуючи водночас і малечу в яслах.

Мартин в ювенальному оперенні

Мартинам, щоб змінити ювенільне крапчасто-коричневе на привабливе чорно-біле оперення дорослої особини, необхідно до чотирьох років. Сонячне світло згубно впливає на пігмент пера, проте різною мірою, адже воно знебарвлює світле оперення швидше, ніж темне. В молодих мартинів у пері поєднуються світлі й темні кольори, але до середини літа світлі кінчики зношуються так сильно, що можуть повністю вилиняти й залишаються лише темні облямівки. Але повернімося до нашого запитання – скільки ж зрештою пер у птаха? Загальна кількість контурних пер залежить від розміру птаха. Чим більший птах, тим більша кількість пер. У таких великих видів, як лебідь, ця кількість досягає близько 25 тис. окремих пір’їн. А в яких видів найменша кількість пер? У цій категорії “перемагає” колібрі, в деяких із них усього кілька сотень пір’їнок.

Кольоровий зір у тварин

Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.

Чи розрізняють тварини кольори? Це цікаве питання, але дати на нього точну і вичерпну відповідь нелегко. Нам, що володіють кольоровим зором, важко уявити собі всесвіт без фарб, і в нас, природно, виникає припущення, ніби всі живі істоти також сприймають навколишній світ у вигляді багатобарвних картин. Однак таке уявлення не відповідає дійсності.

Колір – поняття досить довільне і важко визначне. Відчуття кольору нелегко досліджувати і пояснити; саме тому вчені здавна зазнавали труднощів в об’єктивному і точному тлумаченні цієї здатності. По суті, жоден предмет не володіє кольором; він просто поглинає біле денне світло і відображає при цьому лише одну частку цього світла, ту чи іншу частину сонячного спектра. Так, наприклад, зелене листя дерева поглинають всі частини спектру, крім зеленої, яка ними відображається; саме це і робить їх зеленими для наших очей.

Спробуйте пояснити сліпому, не вдаючись до порівнянь, що таке червоний колір. Це виявиться абсолютно неможливим. Навіть серед зрячих людей широко поширені різні ступені колірної сліпоти. Один і той же колір люди часто оцінюють по-різному; крім того, наша оцінка кольорів продовжує вдосконалюватися і змінюватися. Адже Гомер постійно називає море винно-червоним, а в деяких давньогрецьких авторів зустрічається згадка про зелений колір людського обличчя.

В кінцевому рахунку, все тут впирається в особливості сприйняття оптичного апарату – досить невеликого дефекту або відхилення від норми, наприклад відсутності у людини одного з трьох світлочутливих «проводів», провідних від сітчастої оболонки ока до мозку. Кожен із згаданих провідних шляхів забезпечує сприйняття одного з основних кольорів: червоного, зеленого або синього. У більшості дальтоніків немає зеленого «дроту»; в інших – відсутній червоний «провід», і вони сліпі до червоного кольору. У фізичному сенсі зміни в організмі людини при цьому вкрай незначні; вони зводяться лише до особливостей нервової системи. Є всі підстави вважати, що у ряду тварин, що мають очі, подібні з людськими, абсолютно немає тих невеликих деталей, які забезпечують відчуття кольору.

Зі сказаного досить ясно, як важко (враховуючи також, що й самі ми в якійсь незначній мірі можемо страждати на дальтонізм) застосовувати до інших істот наші обмежені і не цілком точні знання в області відчуття кольору. Даній темі присвячено чимало досліджень, але багато з них недостатньо доказові. Надзвичайно важко встановити, розрізняє чи ні та чи інша тварина кольори. Адже самі тварини не в змозі відповісти на це питання. Більше того, майже завжди важко вирішити, на що реагує тварина – на колір або на ступінь яскравості і білизни предмета. Тому для того, щоб експеримент представляв цінність, необхідно застосовувати кольори, рівноцінні за яскравістю і ступеню білизни. В іншому випадку піддослідна тварина, особливо якщо воно відноситься до вищих тварин, може відрізнити червоний колір від зеленого по відносній яскравості, як це має місце у людей, страждаючих на дальтонізм.

Але, незважаючи на очевидні обмеження, ми все ж дещо знаємо в цій галузі. Так, можна з впевненістю сказати, що майже всі ссавці, за винятком всіх видів мавп, абсолютно не розрізняють кольорів. Вони живуть у світі чорного і білого зі значним діапазоном проміжних сірих відтінків. Вони часто чітко вловлюють різницю в інтенсивності чорного кольору, в світловій насиченості білих і сірих тонів. Остання обставина нерідко призводить людей до висновку, ніби певні тварини (наприклад, собаки) розрізняють деякі кольори.

Як часто захоплений господар готовий заприсягтися, що його собака пізнає за кольором плаття, навіть якщо воно надіте на незнайомій людині, що вона розрізняє миску або подушку виключно по їх забарвленню! Важко уявити собі, що можна жити в світі, позбавленому фарб! Тим часом більшість ссавців за своїми звичками відноситься до типу нічних або сутінкових тварин; вони виходять з притулків тільки тоді, коли світ починає занурюватися в морок і втрачати свої фарби, освітлений лише слабким і невірним світлом місяця.

Втім, і для людей все це не так вже незвично. Адже ми легко дивимося одноколірні кінокартини; чимало газет і журналів до цього часу ілюструється однотонними фотознімками, і ми сприймаємо їх як відображення справжнього життя. Простий малюнок, виконаний чорним олівцем, часто здається нам надзвичайно природним і живим. Незважаючи на всю пристрасть людства до фарб, ми відчуваємо їх відсутність значно слабкіше, ніж нам часом може здатися.

ТОРЕАДОРОВІ НЕ ПОТРІБЕН ЧЕРВОНИЙ ПЛАЩ

Собаки, кішки, кролики, щури, коні, вівці і навіть бики не розрізняють кольорів, принаймні, в нашому розумінні цього слова. В Іспанії в цілях відпрацювання найкращої техніки бою на арені проводилося багато дослідів з визначення відчуття кольорів у биків. І хоча з’ясувалося, що жоден бик не в змозі ясно і виразно виділити червоний колір з інших і що бики взагалі не чутливі до червоного кольору, класичний костюм тореадора з його червоним плащем навряд чи буде змінений. Червоний колір бойового плаща – вже встановлена міцна традиція, хоча самі тореадори прекрасно знають, що не колір плаща, а вироблені ним рухи спонукають бика кидатися в атаку. Розлючена тварина нападає незалежно від кольору плаща, яким її дражнять.

Безліч експериментів над іншими ссавцями, зокрема кішками, кіньми, щурами і собаками, дали ті ж результати. Тварин зазвичай привчали до того, що один який-небудь колір асоціюється з годуванням, а інший – ні. Після того, як у тварини виробиться певна реакція на колір, яскравість не пов’язаного з їжею кольору поступово змінюють, щоб переконатися, що вибір тварини не визначається ступенем яскравості.

Якщо внаслідок зміни яскравості настає момент, коли реакція тварини перестає бути постійною і вона однаково реагує на обидва кольори, можна сказати з впевненістю, що дана тварина не розрізняє кольори, у всякому разі в нашому розумінні цього слова. Якщо ж тварина, бажаючи отримати їжу, правильно вибирає колір незалежно від його яскравості, ми приходимо до висновку, що вона здатне відрізняти один від одного ці два кольори. Правда, це ще не дає чіткої відповіді на питання про відчуття кольору в цілому; піддослідну тварину необхідно «перевірити» і на іншій парі кольорів. Природно, що такі експерименти, як правило, складні і тривалі; треба ретельно стежити за тим, щоб на дослід не впливали сторонні фактори: запах, шум, положення їжі, час дня, інші кольори або освітлення і т. п.

Так чи інакше, проведені до теперішнього часу досліди з достатньою переконливістю продемонстрували як загальну нездатність більшості ссавців розрізняти кольори, так і факт наявності хорошого відчуття кольору в однієї з груп ссавців – мавп. Цікаво відзначити, що для тварин згаданої групи, здатних розрізняти кольори, характерне також і яскраве забарвлення. (Можна було б також припустити, що відчуття кольору пов’язано з розвитком вищої нервової діяльності, проте це не так: птахи, риби, плазуни і комахи часто здатні розрізняти кольори.) Згадаймо хоча б про велике значення яскраво-синього і рожевого кольору в статевому житті мандрил та інших мавп.

Для більшості ж інших ссавців характерне неяскраве забарвлення: різні поєднання жовтувато-сірих, коричневих і чорних кольорів; нерідко зустрічається і білий колір, пов’язаний з природним маскуванням. Більш яскраві кольори у деяких тварин – або результат штучного схрещування (це відноситься до собак, великої худоби), або природний колірний захист, вироблений в умовах колишнього навколишнього середовища. Червонуватий колір самця лисиці, каштановий відтінок білки або жовто-коричневе забарвлення ведмедя – всі ці забарвлення чудово підходять до відповідного природного оточення. Таким чином, враховуючи корективи на природне маскування, можна сказати, що наявність у тварин яскравих фарб на тілі є певною ознакою їх здатності розрізняти кольори.

РОЛЬ КОЛЬОРУ В ЖИТТІ ПТАХІВ

Це можна з всією очевидністю простежити на птахах. Як відомо, яскраве оперення має у більшості птахів важливе значення в період спарювання; це є прямим доказом їх здатності розрізняти яскраві фарби. Можна погоджуватися чи сперечатися з Дарвіном, який висловив припущення про те, що яскраве забарвлення птахів-самців допомагає продовженню роду, роблячи їх більш привабливими для самок. Так чи інакше, яскраве оперення відіграє в житті птахів значну роль.

Птахи зазвичай добре розрізняють жовті, червоні, зелені та помаранчеві відтінки. Синій колір вони бачать гірше – звідси відносна рідкість яскраво-синього оперення. Лише деякі птахи, мабуть, здатні розрізняти фіолетовий колір. Цей колір зустрічається в їх оперенні вельми рідко. Коли ж у забарвленні птахів і буває синій чи фіолетовий колір (наприклад, у сойок, зимородків, папуг-макао), то він майже завжди дуже яскравий. Це наводить на думку, що зазначені кольори доступні зору птахів тільки за умови їх підвищеної яскравості. Австралійський лірохвіст, відомий незвичайною формою і фарбами оперення, здатний розрізняти як синій, так і фіолетовий колір: він навіть підшукує рослини з квітами цих відтінків і приносить їх у гніздо. Однак, як правило, птахів приваблює головним чином блиск і яскравість, будь то якась відмітна пляма в оперенні, пелюстки квітки, промінь маяка, блискучі предмети (відомо, що галки і сороки часто викрадають і ховають їх).

Над птахами вироблялося менше дослідів, ніж над ссавцями, – можливо, тому, що їх здатність розрізняти кольори підтверджується самим їх видом. Проведені досліди стосувалися майже виключно тих птахів, яких без утруднень можна тримати в неволі. Серія експериментів, проведених зі звичайними домашніми курми, дає можливість зрозуміти деякі специфічні труднощі, що виникають при дослідженні відчуття кольору у птахів. Перед курми розсипали зерно, освітивши його лампами різних кольорів. Кури склювали всі червоні, зелені та жовті зернятка і не чіпали освітлених синім світлом. Звідси був зроблений досить природний висновок про сліпоту курей до синього кольору. Лише при проведенні подальших дослідів було встановлено, що при деякій наполегливості можна добитися, щоб кури стали клювати і сині зерна. Причина, по якій вони спочатку відмовлялися від синіх зерен, полягає в тому, що куркам зазвичай не доводиться мати справу з їжею синього кольору.

Деякі риби також розрізняють певні кольори. Як встановлено, окунь, форель, дрібні риби – піскар і колюшка – здатні розрізняти широкий діапазон фарб. Окунів і деяких інших риб протягом тривалого часу годували пофарбованими в червоний колір личинками; після цього вони легко піддавалися обману, коли їм кидали червону шерсть. Подібні ж досліди проводилися з їжею, пофарбованою в жовтий, помаранчевий, зелений і коричневий кольори. Пилчасті і звичайні креветки також володіють відчуттям кольору. Всі різновиди риб, що можуть міняти забарвлення залежно від навколишнього оточення, як видно, в стані розрізняти і відповідні кольори. Як не дивно, ніяких переконливих дослідів не було пророблено з хамелеонами, відомими своєю здатністю змінювати забарвлення тіла; вони, мабуть, також вміють розрізняти деякі кольори. Встановлено, що здатністю відчуття кольору володіють черепахи, а також багато видів ящірок. Деякі ящірки не виносять солі; тому можна привчити їх відрізняти певний колір, якщо на папір цього кольору класти просочених сіллю черв’яків.

Комахи, як правило, володіють відчуттям кольору, але у різних їх представників воно значно варіюється. Найбільше дослідів за його визначенням проводилося над бджолами.

Поряд з іншими був проведений і наступний нескладний експеримент. Невеликі квадрати сірого паперу (різних відтінків, але однакової яскравості) розташовувалися в шаховому порядку; в центрі розміщувався синій квадрат. На кожному квадраті встановлювалася годівниця, причому в годівниці, що знаходилася на синьому квадраті, був налитий сироп, решта були порожні. Через деякий час бджіл вдалося привчити літати тільки до синього квадрату, навіть якщо його становище щодо інших змінювалося.

Коли ж синій папір була замінений червоним (однакової яскравості), бджоли виявилися дезорієнтованими – вони не вміли відрізнити червоний квадрат від сірих. Бджоли сліпі не тільки до червоного кольору; вони живуть як би в світі синіх, фіолетових і жовтих відтінків; разом з тим вони (як і ряд інших комах) здатні проникнути далі людини в ультрафіолетову частину спектру. Звичайно, комахи, що є переносниками пилку, летять до квітів, керуючись не тільки кольором, але і запахом; про це свідчить, зокрема, те, як легко бджоли знаходять квіти верби, плюща, липи.

Як правило, відчуттям кольору володіють лише комахи з добре розвиненими, фасеточними очима. Найкращим відчуттям кольору серед комах володіють бабки; друге місце, мабуть, займають осовидні мухи, а також деякі різновиди метеликів. Звичайні мухи розрізняють синій колір; вони його, ймовірно, не люблять, так як цураються вікон, вимитих синькою, синіх стін і фіранок. Москіти, що розрізняють жовтий, білий і чорний колір, воліють, мабуть, останній. В одному з багатих цими комахами районів Орегона (США) був проведений дослід, в якому брали участь сім осіб, одягнених в сукні різних кольорів. Було встановлено, що найбільшу кількість москітів привернув чорний одяг (1499 за півхвилини); на другому місці, зі значним відставанням, виявився білий (520 комах за той же проміжок часу).