fjær

Fuglefjær
Godsynlige, spredte vingefjær og kontrollfjær av flygende dominikanske måker

Fjærer ( latin pennae , entall Penna ) er fra den ytre hud av fugler (og fossile fjær dinosaur dannet), i ferdig tilstand livløse strukturer fra keratin , sammen som fjær eller fjærdrakt skjema hoved ytre overflate. Grenen av vitenskap som omhandler fjær kalles plumologi .

Fjær beskytter fuglene på den ene siden mot vann og kulde, og på den annen side gir de dem farger som fungerer både som kamuflasje mot fiender og som et middel for visuell kommunikasjon . I tillegg er det den faste konturen at de gir fuglen og støtten til evnen til å fly . Selv om en enkelt fjær er ekstremt lett i vekt, veier en fugls fjærdrakt omtrent dobbelt så mye som skjelettet .

etymologi

Den altgerm. Substantiv mhd. Veder [e] , ahd. Fedara er basert på idg. Root pet- "å falle ned på noe, skyte, fly".

Typer fjær

Vingefjær av den vanlige musvågen
Ned

Det er to grunnleggende typer fjærer som er forskjellige i konstruksjonen. Dette er først konturfjærene , som består av utsiden av kroppen, derimot plassert under dekkets nedre fjærer (også ned eller sanddyner), som fungerer som et varmeisolerende lag. Dekkfjærene beskytter dunfjærene mot fuktighet.

Konturfjærer

Den kontur fjær ( pennae conturae ) er funksjonelt videre inndelt i:

  • Kroppsfjær ( Pennae conturae generales ): dekkfjærene i kofferten
  • Vingefjær ( Remiges ): De danner selve fløyen av vingen på hånden ( hand swing ) og underarm ( arm swing )
  • Fjær ( rectrices ): halefjærene
  • Dekkfjær ( tektriser ): de resterende fjærene på vingene og halen

Lavere fjærer

Den ned eller ned ( plumae ) utgjør undertøyet. Noen fugler (f.eks. Strudsefugler ) har dem ikke.

Den nestling ned , fjærdrakten av de unge fuglene, er ikke ekte ned, men modifisert kontur fjær. De beskytter også mot kulde.

Spesielle fjærer

I tillegg til disse to basistypene, er det også forskjellige spesielle fjærer:

  • Semi-downs ( Semiplumae ): De er under konstruksjon mellom konturfjær og nedturer og ligger ved overgangen til områdene uten kroppsfjær.
  • Tråd- eller hårfjær ( Filoplumae ): Folliklene deres er godt innerverte, de tjener proprioception av fjærposisjonen . Trådfjær mangler strutsene og kassariene .
  • Bust fjær ( børster ): De erstatter øyevippene, i noen fuglearter er de også dannet som nese bust på neseborene.
  • Pulverfjær ( Pulviplumae ): De finnes i noen fugler (f.eks. Duer, vannfugler) og produserer et fint, vannavstøtende støv fra keratinkorn.

konstruksjon

Skjematisk konstruksjon av konturfjæren: 1  aksel, 2  spole, 3  flagg ( 3b  ytre, 3a  indre flagg), 4  sekundærfjær, 5  øvre navlestreng, 6  nedre navlestreng, 7  fjærgren, 8  lysbue, 9  krokstråle

Konturfjærer

Den kontur fjær består av en lang og fast fjærpenn ( Scapus ) og en fjær skovl ( Vexillum ), som dannes av den smale ytre bladet ( Vexillum utvendig ) og den brede indre skovlen ( Vexillum innvendig ). Kjølen er videre delt inn i fjærakselen ( Rhachis ) og fjærspolen ( Calamus ). Det er to åpninger på spolen: en øvre umbilicus ( superior umbilicus ) og en nedre umbilicus ( inferior umbilicus ).

Fjærgrener ( barbae eller rami ) strekker seg fra vårakselen ( rachis ) til forsiden og baksiden , hvorfra buestråler ( barbulae proximales ) og krokstråler ( barbulae distales ) oppstår. Det er fine kroker på krokstrålene, som griper sammen med buestrålene til den nærliggende fjærgrenen og dermed skaper den nødvendige stivheten og styrken til vårbladet.

Gjenværende fjær

Den ned (eller dunete ) har bare en kort aksel samt buet og hektet stråler (dunete grener eller dunete stråler), som ikke er forriglet med hverandre, slik at det ikke er noen fjær flagg. De spesielle fjærene har bare en skaft og en tuft av korte, ikke-tannede grener.

fjærdrakt

Fjærdrakt av en griffongribb

Helheten av fjærene som fjær , fjærdrakt eller fjær kalles.

Fordeling av fjær på kroppen

Fjærene fordeles ikke jevnt på kroppen. De overlapper på en så lukket måte at dette ikke er synlig fra utsiden. Det skilles mellom:

  • Federraine ( Apteriae ): distrikter uten kroppsfjær
  • Fjærkorridorer ( pterylae ): distrikter med kroppsfjær

Et unntak er f.eks. B. pingviner , der kroppen er jevnt dekket med fjær.

Dune kjole, ungdoms kjole og voksen kjole

Ungene til noen familier av fuglene klekkes nakne, f.eks. B. i bi-eaters , kingfishers , gjøkfugler , racketer , hakkespett og sjømenn . Ungene fra de andre familiene er dekket av sanddyner når de klekkes . Disse nestende nedturene er ikke ekte dun, men modifiserte konturfjær. Den Dunenkleid er ved reir krakker for det meste svart-hvitt og mindre tett enn precocial fugler , som er betydelig sterkere kamuflasje og isolasjon funksjon.

Konturfjærene som vokser fra de samme papillene skyver nedturene. Ung- eller ungdomskjolen følger sanddynekjolen . Med den første multen erstattes dette av voksenkjolen eller andre ungdomsklær som B. med havørn eller større måker . Dun og ung fjærdrakt skiller seg ofte betydelig i farge fra fjærdrakten til voksne fugler.

Storslått kjole og vanlig kjole

Med oppdrettssesongen begynner hanner av noen fuglearter med sesongmessig dimorfisme til en påfallende farget prakt (også avl eller sommerkjole). Den brukes til å annonsere for partnere og til å avgrense territoriet. Etter at paringssesongen er over, bytter de til en mer iøynefallende, vanlig kjole (også hvile- eller vinterkjole), som gir bedre kamuflasje og dermed bedre beskyttelse mot rovdyr .

fargelegging

Fjærdrakt av den blå påfuglen
James Flamingos , Bolivia

Fjærens farge er hovedsakelig forårsaket av det brune til svarte pigmentet melanin . Andre pigmenter er karotenoider og porfyriner . Samspillet mellom lysabsorpsjonen til disse pigmentene og de lysreflekterende luftavsetningene i fjærene skaper et bredt utvalg av farger. Den ofte glitrende effekten er basert på forstyrrelser i fjærens vanlige fine strukturer (se strukturfarger ).

Fargen kan også endres ved å bruke de fargede nibene og bruke et fargestoff. På denne måten kroppens egen brunaktig sekresjon fra den bakdel kjertel kan brukes. Den oransje fargen på voksenkjolen til den skjeggete gribben er forårsaket av bading i jernrikt gjørme.

I tillegg har fjærdrakten til mange fugler et mønster i det ultrafiolette området som er usynlig for det menneskelige øye . I mange tilfeller kan det antas at de ultrafiolette refleksjonene har en intraspesifikk signaleffekt, for eksempel når du velger en partner. Mange fugler kan oppfatte ultrafiolett lys, men ikke alle, for eksempel ingen nattfugler. Det er en sammenheng mellom evnen til en art til å oppfatte ultrafiolett lys og tilstedeværelsen av et refleksjonsmaksimum av fjærdrakten i ultrafiolett spektrum.

En spesiell fenomen er den rosa til rød farge av de naturlig hvite fjærkledde flamingoer . Den rosa fargen på fjærdrakt skyldes inntak av karotenoider med mat. Disse er i hovedsak funnet i planktonalger . Flamingo-organismen kan omdanne disse karotenoider ved hjelp av enzymer i leveren ; dette skaper flere pigmenter , spesielt kantaksantin , som lagres i huden og fjærene til voksne flamingoer. Fledglings har grå fjærdrakt med lite eller ingen rosa pigmenter. Det ofte unaturlige kostholdet til zoo-flamingoer betyr at de pleier å ha hvit fjærdrakt der.

Utvikling av fuglefjæren

Fjærstruktur av en gul og breasted macaw

Vårsystemer er utviklet fra 5. livstid (i egget). Kjegler vokser ut av epidermis , som senere synker ned i huden og danner folliklene eller belgen . Når disse er klare, består de av en sentral kjegle, papillen, som er omgitt av epidermis. Celledelingene som våren kommer fra, finner sted ved bunnen av follikelen, dannelsessonen (epidermal krage). Dette betyr at de mest differensierte delene av den voksende fjæren er i den distale enden (øverst). Det øverste cellelaget i epidermis deler seg utover og blir keratinisert, dvs. cellene keratineres og dør. Dette skaper et beskyttende dekke rundt papilla, den fjær kappen . Dette er opprinnelig stengt distalt, vårgrenene er fortsatt i det på dette tidspunktet. Fjæren er dannet i den typiske formen med en skaft og sidegrenene, selv om sidegrenene først blir dannet i en spiral ved kanten av formasjonssonen, og disse smelter deretter sammen sentralt for å danne sjakten. Fjærkappen beskytter også den nedre delen av rachiene med sidegrener og den godt perfuserte formasjonssonen. Fjærskabba er også kjent som en blodpille , da blod slipper ut hvis fjæren ikke har vokst ferdig.

Den genetiske kontrollen av fjærutviklingen utføres av to gener som vanligvis fungerer som signalgeneratorer i virveldyr for vekst av lemmer, fingre og hudstrukturer. Dette er genene Shh (Sonic Hedgehog) og Bmp2 (morfogenetisk protein 2) og de tilknyttede proteiner . Shh stimulerer celledelingen av keratinocyttene , mens Bmp2 styrer differensieringen av cellene og regulerer veksten. Fordelingen av konsentrasjonen av de to proteinene definerer også fjærens topp og bunn.

Fjær fornyes jevnlig i løpet av moltperioden . Under multen vokser nye fjær fra de samme folliklene som de gamle falt ut av. Samme utdanningssone er aktiv igjen.

Sykdommer og utviklingsforstyrrelser

Evolusjon av fuglefjæren

Archaeopteryx fossil fjær
Stadier i vårens utvikling: 1  enkelt filament, 2  flere filamenter koblet til basen, 3  flere filamenter koblet til en sentral aksel ved basen, 4  flere filamenter langs akselens lengde, 5  flere filamenter som kommer ut fra kanten av en membranstruktur, 6  asymmetrisk dekkfjær fra vingen med skaft, pigger og pigger, 7  Asymmetrisk dekkfjær med asymmetrisk (buet) skaft, 8  udifferensiert flagg med skaft

Den utbredte oppfatning at fjær er en videreutvikling av reptil horn skalaer har blitt revidert av funnene i de siste årene. I dag vet vi at fjæren, som pelsen til pattedyr , er en uavhengig utvikling som ikke er homolog med skjellene til reptiler .

Utviklingen av fuglens fjær fant sannsynligvis sted i flere trinn. Fossile fjær gir ingen informasjon om dette, da de få fossile bevisene på fjær allerede viser veldig godt utviklede fuglefjær. For eksempel hadde den eldgamle fuglen Archaeopteryx fra sen Øvre Jurassic ( Tithonium , ca. 150,8 til 145,5 mya ) allerede dekkfjær som tilsvarer de av dagens fugler. Spesielt er fjærene som ikke ligger på kroppsaksen asymmetrisk formet, noe som fordeler aerodynamikken (og derfor omvendt gjør det mulig å trekke konklusjoner om dyrets evne til å fly).

Det kan likevel antas at en slik kompleks struktur ikke kunne ha blitt opprettet i ett trinn. Den fossile oversikten over fjærede dinosaurer , som f.eks B. Caudipteryx eller Sinornithosaurus viser forløpere (proto-fjær) i forskjellige grader og bekrefter dermed denne teorien. I følge Richard O. Prum og Alan H. Brush ble fuglens fjær skapt i løpet av evolusjonen over flere trinn:

  1. De første fjærene var sannsynligvis hule stenger, som også representerer det første trinnet i utviklingen av dagens fjærer. Denne foreløpige fasen av fjærene er allerede antatt i et antall dinosaurer som tilhører gruppen teropoder (som fuglene utviklet seg fra), og kunne også oppdages ved oppdagelsen av Sinosauropteryx . Disse hule stengene ble opprettet sammen med overhuden.
  2. Den neste fasen er en fjærkvist som ligner på dagens dun, men som ennå ikke har utviklet sekundærgrenene på grenene. Differensiering av epidermal krage går hånd i hånd med utviklingen av denne typen.
  3. I tredje trinn antas en separasjon av de to typer fjærer. Dekkfjæren med fjærakselen skal ha blitt opprettet her, men den har foreløpig ingen hektede sekundære stråler, samt dunfjæren med sekundære stråler, som fremdeles finnes i dag. En kombinasjon av de to kunne allerede ha skapt den første dekkfjæren med sekundære stråler.
  4. I den nest siste scenen ble dekkfjæren med det sammenlåsende flagget opprettet. I motsetning til dagens fjær ble dette konstruert symmetrisk og tilsvarer dagens konturfjær av fjærdrakten. Denne fjæren ble funnet i teropodene Caudipteryx og Sinornithosaurus .
  5. Senest ble den asymmetriske flyfjæren opprettet, som muliggjorde aktiv flyging og tilsvarer forløperen til flyfjærene til dagens fugler. Allerede hadde Archaeopteryx denne våren.

I motsetning til denne teorien er det funnet fjær i fransk rav der sekundære stråler forgrener seg fra en sentral aksel til to sider, som ikke er forbundet med hverandre ved hjelp av krok- og buestråler. Fjærakselen består av sekundære stråler som fremdeles er ufullstendig smeltet sammen.

Josef H. Reichholf er av den oppfatning at fjærene opprinnelig var et avfallsprodukt fra stoffskiftet - dyrenes kropp ville ha utskilt overflødige eller til og med giftige svovelholdige forbindelser på denne måten.

Fjær i mytologi, skikker og heraldikk

  • Fjær hadde allerede en hellig betydning i egypternes religion . Etter at en person døde, ble deres sjel veid mot pennen til kompisen . Hvilken sjel var like lett som pennen, ble ikke belastet av synder . I det egyptiske hieroglyfiske skriftet stod derfor pennen for sannheten .
  • I de hellige ideer om mange folk, fjær var et symbol på elementet luft .
  • I den romerske religionen ble fjær og hodeplagg av fjær brukt i helligdommene til Juno .
  • I keltisk mytologi , fjær av Wren var av særlig betydning: det ble ansett som hellig dyr av gudinnen Mana . Hvert år på Isle of Man ble wrens drept med en stor seremoni, og fjærene deres ble deretter distribuert til sjømennene som beskyttelse. En mytisk skapning med fjærdrakt i Irland er Augurey .
  • Skikken med skjærepennen eksisterte i regionen Bayern, Tirol og Salzburg. På slutten av 1800-tallet og begynnelsen av 1900-tallet gikk guttene ut på fritiden med en rett hvit hanefjær på en stråhatt. Begrepet skjæring refererer til pennenes ljåform, men står også for mot og dristighet. Da to gutter kom i håret på hverandre , var det ikke uvanlig at skjærepennen ble trukket på.
  • Våpnet til det polske landligsamfunnet Strawczyn viser en fjær. I Groß Santersleben er det fem store og fem små viftelignende bundet gyldne påfuglfjær .
  • Fjær vises i en kjent setning: " smykke deg med fremmede fjær ".
  • Fjær spiller også en viktig rolle i eventyret " Frau Holle ".

bruk

Fjær som dekor på et militært hodeplagg

Fjær har lenge vært brukt til å fylle puter , jakker osv. Spesielt tidligere var fjær også brukt som ornamentalsmykker, for eksempel til hatter (se fjærsmykker ). Quills pleide å bli brukt som skriveutstyr.

Fjær var og brukes til å hente piler .

Kyllingfjær inneholder mer enn 80% protein - nærmere bestemt keratin . Den hydrolyse gir L- cystin og et proteinhydrolysat fra hvilke aminosyrer er oppnådd kommersielt .

Søknad i bionikk

Forskning fra april 2009 fra University of Genoa viser at fjærer er egnet for å redusere luft- og vannmotstanden til fly og undervannsbiler betydelig. Slike kjøretøy kan betjenes mye mer effektivt dekket med fjærer. Den italienske forskeren Alessandro Bottaro og kollegene hans undersøkte funksjonen til de iøynefallende dekkfjærene til fuglevinger. De fant ut at når fuglene gled, stakk noen av fjærene ut av vingen i visse vinkler, og fikk luftstrømmen til å vibrere. For å undersøke effektene dekket forskerne en sylindrisk gjenstand (20 cm i diameter) med syntetiske dekkfjær og testet den i en vindtunnel . Resultatet var en 15% reduksjon i luftmotstand.

litteratur

  • DS Peters: Problemer med evolusjon av tidlig fugl. I. Tingen med fjærene. I: Natur og museum. 11, 2001, s. 387-401.
  • Richard O. Prum: Dinosaurier tar luften. Nature 421, s. 323 (2003).
  • Richard O. Prum, Alan H. Brush: The Evolutionary Origin and Diservication of Feathers. I: Kvartalsvis gjennomgang av biologi. 77 (3), 2002, s. 261ff.
  • Richard O. Prum, Alan H. Brush: Først kom pennen. I: Science of Science. Oktober 2003, s. 32-41, ISSN  0170-2971 .
  • Einhard Bezzel: fuglefjær. BLV, 2003, ISBN 3-405-16460-5 .
  • Einhard Bezzel, Roland Prinzinger : Ornitologi. 2. fullstendig omarbeidet. og eksp. Utgave. Ulmer, 1990, ISBN 3-8001-2597-8 .

weblenker

Wiktionary: Feder  - forklaringer av betydninger, ordets opprinnelse, synonymer, oversettelser
Commons : fjæralbum  med bilder, videoer og lydfiler

Individuelle bevis

  1. ↑ Manfred Eichhorn (red.): Langenscheidt spesialitetsordbok biologi Engelsk: engelsk - tysk, tysk - engelsk . 1. utgave. Langenscheidt, Berlin et al. 2005, ISBN 3-86117-228-3 , s. 537 .
  2. ↑ Opprinnelsesordboken (=  Der Duden i tolv bind . Volum 7 ). Opptrykk av 2. utgave. Dudenverlag, Mannheim 1997 ( s. 180 ). Se også Friedrich Kluge : Etymologisk ordbok for det tyske språket . 7. utgave. Trübner, Strasbourg 1910 ( s. 129 ).
  3. ↑ a b c d Franz-Viktor Salomon (red.): Lærebok for fjærfeanatomi . Fischer-Verlag, Jena / Stuttgart 1993, ISBN 3-334-60403-9 .
  4. ↑ Elke Brüser: Hva gjør fjærene fargerike? Inn: klaffe vingene og trå stille. 26. desember 2020, åpnet 27. desember 2020 .
  5. ↑ Hvordan det fargerike utvalget av fuglefjær blir til www.farbimpulse.de, nettmagasinet for farger innen vitenskap og praksis
  6. ↑ Wilfried Westheide, Reinhard Rieger (red.): Spesiell zoologi. Del 2: virveldyr eller hodeskalle . Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg / Berlin 2004, ISBN 3-8274-0307-3 , s. 406.
  7. ↑ P. Mullen, G. Pohland: Undersøkelser av UV-refleksjon i fjær av 1000 fuglearter: er UV-topper i fjær korrelert med fiolettfølsomme og ultrafiolette følsomme kjegler? I: Ibis. 105, 2008, s. 59-68. doi : 10.1111 / j.1474-919X.2007.00736.x .
  8. ^ A b Alan H. Brush og Richard O. Prum: Først kom pennen . I: Spectrum of Science 10/2003, side 32
  9. ↑ Vincent Perrichot, Loïc Marion, Didier Néraudeau, Romain Vullo, Paul Tafforeau: Den tidlige utviklingen av fjær: fossile bevis fra kritt-rav av Frankrike. I: Proc. R. Soc. B. 22. mai 2008, vol. 275 nr. 1639, s. 1197-1202. doi: 10.1098 / rspb.2008.0003
  10. ↑ Josef H. Reichholf : Naturhistorie {n} - Om fitsko, bever med migrasjonsbakgrunn og hvorfor vi vil ha miljøet i balanse , Knaus , München 2011, ISBN 978-3-8135-0378-4
  11. ↑ Se Gassl Customs: Hahnenfeder and Cutting Feather
  12. ↑ Bernd Hoppe, Jürgen Martens : Aminosyrer - produksjon og ekstraksjon. I: Kjemi i vår tid . 1984; 18, s. 73-86.
  13. ↑ Fuglfjær skal gjøre fly mer effektive. www.pressetext.com, 16. april 2009.