Dlaczego ssaki wybrały futro na pióra, według biologii

Zakładając, że pióra przewyższają futro pod względem ochrony przed wodą i izolacji, zawsze zastanawiałem się: dlaczego ssaki wybrały drogę futra, a nie rozwijały pióra? - Shane, Perth

Jedną z głównych cech odróżniających ssaki od ptaków i innych zwierząt jest to, że ssaki mają włosy lub sierść, a ptaki mają pióra.

Ssaki wyewoluowały z synapsydów (takich jak finback, Dimetrodon) między 320 a 315 milionów lat temu, podczas gdy ptaki ewoluowały od dinozaurów teropodów (takich jak T.rex) około 150 milionów lat temu. Więc włosy i pióra ewoluowały oddzielnie od różnych grup zwierząt.

Podczas gdy każda grupa zwierząt wymaga różnych stopni izolacji i wodoodporności, różne zwierzęta używają również włosów i piór do dodatkowych celów - takich jak wyczuwanie otoczenia i wyświetlanie zalotów. Wszystkie te role wpływają na szanse przeżycia zwierzęcia i znalezienia partnera, z którym można się z powodzeniem rozmnażać.

Zarówno futro, jak i pióra są częścią systemu powłokowego, związanego z zewnętrznym pokryciem ciała.

Włosy do kontroli ciepła

Często kojarzymy włosy lub futro z izolacją. Owcze włosy, zwane wełną, są dobrze znane ze względu na swoją zdolność izolowania, a ludzie zbudowali całe gałęzie przemysłu w oparciu o swoje właściwości.

Oczywiście liczba, rodzaj i kolor włosów różnią się w zależności od gatunku ssaka, a cechy te opierają się na specyficznych potrzebach ssaków.

Włosy są zawsze związane z gruczołami łojowymi (które produkują łoj, substancją podobną do wody) i receptorami czuciowymi.

Nagi kret-szczur (Heterocephalus glaber), ślepy podziemny ssak, ma trochę rozrzuconych włosów (pomimo swojej nazwy) - wykorzystuje je do nawigacji przez powiązane receptory czuciowe.

Słonie również wydają się zasadniczo pozbawione włosów; jednak są pokryte włosami o różnych długościach i gęstościach. Podobnie jak ich przodkowie, mamuty, współczesne słonie mają duży stosunek objętości do powierzchni. Współczesne włosy słonia, zamiast izolatora, umożliwiają utratę ciepła i wspomagają chłodzenie.

Poszczególne pasma włosów mają różne kolory. Zewnętrzna część pasm włosów jest odpowiedzialna za ogólny wygląd zwierzęcia, a tym samym za jego ogólne zabarwienie. Wewnętrzna część pasma włosów jest odpowiedzialna za izolację.

Kolor włosów lub sierści wpływa na zdolność włosów do odbijania promieniowania słonecznego i izolowania. Ciemne włosy pochłaniają więcej promieniowania niż lżejsze włosy. Na przykład, w suchych strefach Australii, ciemniejsze euro (nazywane również wspólnym wallaroo, Macropus robustus) unika ciepła w sposób behawioralny, wychodząc ze słońca. Jaśniejszy czerwony kangur (Macropus rufus) spędza więcej czasu na otwartych przestrzeniach.

Tak więc kolor włosów jest ważny dla gatunków, które używają wygrzewania się na słońcu, aby się ogrzać i oszczędzać energię.

Hair for Defense

Zebry (gatunki Equis) mają czarno-białe futro w paski, aby ograniczyć atak owadów i dezorientować gryzące muchy. Naukowcy odkryli, że wszystkie białe lub wszystkie ciemno zabarwione gatunki koni i pokrewne gatunki są chętniej gryzione przez muchy niż pasiaste zebry.

Włosy mogą również odgrywać rolę w obronie gatunków takich jak jeżozwierze, echidna i jeże. Jeżozwierze mają zmodyfikowane włosy zwane dutkami, podczas gdy jeżozwierze i jeże mają wydrążone kolce, oba pokryte grubą warstwą keratyny. Zwierzęta mają również szczeciny, podszerstek i / lub włosy wśród swoich piór i kolców oraz na brzuchach.

Jeże toczą się w ciasną piłkę i wystawiają swoje kolczaste plecy na drapieżniki. Podobnie, echidnas mogą zwijać się w kulę lub zakopać się i pozostawić swoje kolczaste plecy odsłonięte jako ochronę przed drapieżnikami.

Rodzaje piór

A co z piórami? Podobnie jak ssaki mają receptory czuciowe związane z włosami, ptaki mają receptory czuciowe związane z piórami. Umożliwiają one ptakom wyczuwanie obiektów, takich jak gryzące muchy i inne pasożyty.

Istnieją dwa główne rodzaje piór: pióra opadające i pióra puchowe.

Opuszczone pióra mają łodygę lub trzonek, z kolcami rozgałęziającymi się i mniejsze kolce rozgałęziające się od kolców. Puszki z puchu pozbawione są maczug i mają puszysty wygląd.

Pióra puchowe są odpowiedzialne za izolację i są to pióra, których używamy w naszych doonach, podczas gdy pióra skrzydłowe pomagają w ucieczce.

U niektórych ptaków barki na piórach z piórami wytwarzają proszek, który wspomaga hydroizolację.

Ptaki mają również gruczoł uropygialny zlokalizowany w kierunku podstawy ogona. Zapewnia substancje woskopodobne, które ułatwiają utwardzanie piór i konserwację, a także zapewnia dodatkową ochronę przed wodą.

Jest jeszcze jeden rodzaj piór, który jest bardzo wyspecjalizowany: piloplume. Te pióra są używane przez samców do pokazywania kobietom i przyciągania partnera. Ogólnie rzecz biorąc, dlatego ptaki męskie są często bardziej kolorowe niż samice ptaków.

Ssaki używają różnych metod do wyświetlania kobietom i przyciągania kolegów. Siła i zwinność jelenia dla samic poprzez poroże, wieloryby używają pieśni, podczas gdy inne ssaki, takie jak koty, używają zapachu.

Znalezienie partnera jest oczywiście niezbędne do wytworzenia następnego pokolenia. A pióra i futro odgrywają kluczową rolę w zapewnieniu, że tak się stanie.

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w The Conversation przez Julie Old i Hayley Stannard. Przeczytaj oryginalny artykuł tutaj