Pena

As penas são um dos crescimentos epidérmicos que formam o revestimento externo distintivo, ou plumagem, em pássaros . Eles são a principal característica que distingue a classe Aves de todos os outros grupos que vivem. Outros Theropoda também tinha penas (ver Dinossauros com penas).

Variações de penas

Detalhe das penas de um jovem Amarelo-dirigido Amazon.

Partes de uma pena:
1. Vane
2. Rachis
3. Barb
4. Afterfeather
5. Eixo oco, cálamo

Características

Uma pena branca

Penas estão entre os órgãos estruturais mais complexos encontrados em vertebrados : tegumentar apêndices, formados pela proliferação controlada de células no epiderme, ou camada exterior da pele, que produzem queratina proteínas . Os β-queratinas em penas, bicos e garras - eo garras, escalas e conchas de répteis - são compostas de filamentos de proteínas em ligada a hidrogénio β-plissadas folhas, que são, então, torcidos e reticulado por pontes de dissulfeto em estruturas ainda mais duras do que as α-queratinas de mamíferos cabelo, chifres e casco.

Penas isolar as aves de água e temperaturas frias. As penas individuais nas asas e cauda desempenham um papel importante no controle de vôo. Estes têm a sua própria identidade e não são distribuídos apenas aleatoriamente. Algumas espécies têm um crista de penas na cabeça. Embora as penas são leves, plumagem de um pássaro pesa duas ou três vezes mais do que seu esqueleto, uma vez que muitos ossos são ocos e contêm sacos de ar. Padrões Cor de servir como camuflagem contra predadores de aves em seus habitats, e por predadores que procuram uma refeição. Tal como acontece com peixes, as cores superior e inferior pode ser diferente para proporcionar camuflagem durante o voo. Diferenças marcantes nos padrões de penas e cores fazem parte do dimorfismo sexual de muitas espécies de aves e são particularmente importantes na seleção de pares de acasalamento. As cores marcantes e tamanhos de penas de algumas espécies nunca foram totalmente explicados.

Existem dois tipos básicos de penas: penas com pás que cobrem o exterior do corpo, e estabelece penas que estão debaixo das penas com pás. O pennaceous penas são penas com pás. Também chamados de penas de contorno, penas pennaceous estão distribuídos por todo o corpo. Alguns deles são modificados em rêmiges, os penas de vôo da asa, e rectrices, as penas de vôo da cauda. Uma pena vaned típico apresenta um eixo principal, chamado de ráquis. Fundido com a raque são uma série de filiais, ou farpas ; as farpas são eles próprios também ramificados e formar as bárbulas . Estes bárbulas têm ganchos minutos chamados barbicels para cross-apego. Abaixo penas são macias, porque lhes falta barbicels, de modo que as bárbulas flutuam livres um do outro, permitindo o para baixo para prender quantidade de ar e proporcionam um excelente isolamento térmico. Na base da pluma, o ráquis expande-se para formar o calamus tubular oco, ou pena, que insere em um no folículo pele.

Pena microestrutura mostrando intertravamento

A textura Dyck é o que faz as cores azul e verde na maioria dos papagaios. Isto é devido a um efeito de textura em porções microscópicas de a própria pena, em vez de pigmento, ou o Tyndall efeito como se acreditava anteriormente. O Dyck altera textura cor produzida pelo pigmento. Assim, um papagaio albino será branco. As penas vermelhas espetaculares de certos papagaios devem a sua vibração para um raro conjunto de pigmentos encontrados em nenhum outro lugar na natureza. Albinismo é uma rara falta de pigmento em algumas ou todas as penas de pássaro.

Em alguns pássaros, as cores de penas podem ser criados ou alterados por secreções das glândulas uropigial. As cores amarelas conta de muitos hornbills são produzidos por secreções das glândulas preen. Outras diferenças que só podem ser visíveis na região do ultravioleta também são possíveis.

Duas penas

Penas de um pássaro são substituídos periodicamente durante a sua vida através de molting. Novas penas são formadas através do mesmo folículo do qual os antigos foram emplumada.

Alguns pássaros têm uma fonte de pó para baixo penas que crescem continuamente, com pequenas partículas quebrando regularmente fora dos confins das bárbulas. Estas partículas produzir um pó que sifts através das penas no corpo da ave e atua como um agente de impermeabilização e uma pena condicionador. Pó para baixo tem evoluído de forma independente em diversas taxas e pode ser encontrado em baixo, bem como penas pennaceous. Eles podem ser espalhados na plumagem nos pombos e papagaios ou em manchas localizadas no peito, barriga ou flancos como na garças e frogmouths. Garças usar sua conta para quebrar as penas e espalhá-los enquanto cacatuas podem usar a cabeça como uma esponja de pó para aplicar o pó. Impermeabilização pode ser perdido por exposição a agentes emulsionantes, devido ao humano poluição . Penas podem tornar-se alagado e aves podem afundar. Também é muito difícil de limpar e aves de resgate cujas penas foram sujada por derramamentos de óleo.

Cerdas são rígidos, afinando penas com um grande raque mas poucas farpas. Rictos cerdas são cerdas encontrados ao redor dos olhos e da factura. Eles podem servir a um propósito semelhante ao cílios e vibrissas em mamíferos . Tem sido sugerido que eles podem ajudar as aves insectívoras em capturar presas, ou que podem ter funções sensoriais, no entanto não há nenhuma evidência clara. Em um estudo, Willow Flycatchers (Empidonax traillii) e eles foram encontrados para capturar insetos igualmente bem antes e após a remoção das cerdas rictos.

Tratos ou penas pterylae e sua nomeação

Penas não são uniformemente distribuídos sobre a pele da ave excepto no Pinguim . Na maioria dos pássaros penas crescer a partir de extensões específicas da pele chamado pterylae enquanto há regiões que estão isentos de penas chamados apterylae. A disposição destes intervalos de penas, pterylosis, varia entre famílias de aves.

Evolução

Penas provavelmente originou-se como uma estrutura filamentosa de isolamento, ou possivelmente como marcadores para o acasalamento, com voo emergente apenas como um objetivo secundário. Pensou-se que as penas evoluiu a partir da escalas de répteis , mas pesquisas recentes sugerem que, embora exista uma relação definida entre estas estruturas, continua a ser incerto do processo exato. (Veja Quarterly Review of Biology 77: 3 (Setembro de 2002): 261-95). Em experiências onde o vírus foi utilizado para reduzir os níveis de certas proteínas em embriões de galinha, as galinhas retido pés com membranas, e o scutes desenvolvido em penas. As escalas, no entanto, não se desenvolvem em penas, ea pesquisa sugere que as penas não evoluíram de escamas dos répteis.

Dinossauros emplumados

Vários dinossauros foram descobertos com penas em seus membros que não teria funcionado para o vôo. Uma teoria é que as penas originalmente desenvolvida em dinossauros como um meio de isolamento; esses pequenos dinossauros que depois cresceram penas mais longas podem ter encontrado-los úteis em delta, que teria começado o processo evolutivo que resultou em algumas aves, como proto- Archaeopteryx e Microraptor zhaoianus. Outros dinossauros com penas descobertos incluem Pedopenna daohugouensis, Sinosauropteryx, e Dilong paradoxus, um tyrannosauroid que é de 60 a 70 milhões anos mais velho do que o Tyrannosaurus rex . Atualmente, a questão não é se as aves são dinossauros, mas se eles são deinonychosaurians ou são dromeossaurídeos. Tem sido sugerido que Pedopenna é mais velho que o Archaeopteryx, no entanto, sua idade permanece posta em dúvida por alguns especialistas.

As utilizações humanas

Eixo da pena de cauda do pavão indiano

Penas têm uma série de usos utilitários e culturais e religiosas.

Funções utilitárias

As penas são ambos suave e excelente na retenção de calor ; assim, eles são usados às vezes em alta classe roupa de cama, especialmente travesseiros, cobertores, e colchões. Eles também são utilizadas como enchimento para o inverno roupa , tais como acolchoado casacos e sacos de dormir; ganso para baixo, especialmente, tem grande sótão, a capacidade de expandir a partir de um estado comprimido, armazenado a armadilha grandes quantidades de compartimentada, ar isolante. Penas de aves têm sido muito utilizados para fletching flechas e no passado foram usadas para canetas de tinta. Penas coloridas, como as que pertencem a faisões têm sido utilizados para decorar iscas de pesca e chapéus. Durante o 18o, 19o, 20o e até mesmo séculos um comércio internacional em expansão em plumas, para satisfazer a demanda de mercado na América do Norte e Europa para extravagante cabeça-vestidos como adorno para as mulheres elegantes, causado tanta destruição (por exemplo, para colónias reprodutoras egret) que uma grande campanha contra ela pelos conservacionistas causaram a forma de mudar eo mercado entrar em colapso.

Penas de aves de grande porte (com mais freqüência gansos ) foram e são usados para fazer canetas de pena. A própria palavra caneta é derivado do latim para Penna pena. O nom-de-plume francês para pseudônimo tem uma origem semelhante.

Usos culturais e religiosas

Uma pena de um Guiné ave.

Águia penas têm grande cultural e valor espiritual para os índios americanos na EUA e Povos das Primeiras Nações no Canadá como objetos religiosos. Nos Estados Unidos, o religioso uso de águia e falcão penas são regidas pelo lei da pena águia (50 CFR 22), uma lei federal que limita a posse de penas da águia para membros certificados e registrados de tribos reconhecidas pelo governo federal nativos americanos.

Vários pássaros e suas plumagens servir como ícones culturais em todo o mundo, desde o falcão no antigo Egito para a águia careca e o peru nos Estados Unidos. Na mitologia grega , o inventor e Daedelus Icarus tentou escapar de sua prisão, anexando asas emplumadas até os ombros com cera, que foi derretida pelo sol