Pióra: budowa, rodzaje i układ na skrzydle

Pióro w trzech powiększeniach

Typowe pióro konturowe, takie jak lotka, ma oś i dwie płaszczyzny po jej bokach:

• dudka to pusta, przezroczysta rurka u nasady, tkwiąca w skórze;
• stosina przedłuża dudkę i niesie chorągiewki; w środku ma lekką, gąbczastą tkankę;
• chorągiewki po obu stronach stosiny są zbudowane z setek promieni, a każdy promień niesie jeszcze mniejsze promyki.

Przełącz powiększenie w modelu, żeby zejść od całego pióra do promieni, a potem do promyków.

Pióro zapina się jak suwak

Promyki skierowane ku końcowi pióra, promyki dystalne, mają na końcach drobne haczyki. Leżą one na promykach proksymalnych sąsiedniego promienia, które mają podwinięty brzeg jak rynienka, i zaczepiają się o niego. Tysiące takich zaczepów zamieniają luźny grzebień promieni w gładką, sprężystą płaszczyznę, przez którą powietrze prawie nie przechodzi.

W trzecim powiększeniu modelu przesuń suwak „Rozsuń promienie”. Tak wygląda pióro rozdarte przez gałąź: haczyki tracą rynienki i w chorągiewce otwiera się szpara. Ptak naprawia to, przeciągając pióro przez dziób, który działa jak palce zapinające suwak. Przy okazji rozprowadza wydzielinę gruczołu kuprowego, leżącego nad nasadą ogona, która chroni pióra.

U sów krawędzie lotek kończą się miękkimi frędzlami, a powierzchnia jest aksamitna, dzięki czemu ich lot jest prawie bezgłośny; to temat A8 · Słuch i cichy lot. Zdjęcie obok pokazuje różnicę: krawędź lotki jastrzębiowatego ptaka jest gładka i zwarta.

Asymetria i wcięcia

W pierwszym powiększeniu modelu spójrz na obie chorągiewki. Chorągiewka zewnętrzna, od przedniej krawędzi skrzydła, jest wąska, wewnętrzna szeroka. Taka niesymetryczna lotka działa jak małe skrzydło i w locie sama ustawia się pod strumień powietrza. Po tej asymetrii poznasz znalezioną lotkę: im bardziej niesymetryczna, tym bliżej końca skrzydła rosła. Sterówki z wyjątkiem zewnętrznych i pióra ciała są prawie symetryczne.

Zewnętrzne lotki I-rzędowe jastrzębia, myszołowa czy orła mają wcięcie (emarginację): w pewnym miejscu chorągiewki nagle się zwężają. Kiedy skrzydło jest rozłożone, między zwężonymi końcami sąsiednich lotek otwierają się szczeliny, czyli „palce”. Ile ich jest i jak głęboko sięgają, to jedna z najlepszych cech w B1 · Sylwetka, a A2 · Skrzydła, lot i pióra wyjaśnia, jak „palce” zmniejszają opór.

Najbliżej nasady pióra promienie nie mają haczyków i układają się luźno. To część puchowa: leży pod innymi piórami i trzyma ciepło.

Rodzaje piór

Nie każde pióro jest lotką. Ptak nosi kilka rodzajów piór, każdy do innej pracy:

Pisklęta ptaków drapieżnych wykluwają się w puchu, a pióra konturowe wyrastają spod niego dopiero po kilku tygodniach. Zdjęcie obok pokazuje ten etap: na głowach jeszcze puch, na skrzydłach już pióra. Więcej o dorastaniu w A4 · Dorastanie.

Pióra nie rosną z całej skóry. Wyrastają w pasach, które nazywa się obszarami piór (pterylia), a między nimi są nagie pasy skóry (apteria). Nie widać ich, bo pióra z sąsiednich obszarów nachodzą na siebie i zakrywają całe ciało.

Ile to wszystko waży? W klasycznym pomiarze bielika amerykańskiego, opisanym w 1955 r., ptak miał ok. 7 tys. piór, a ważyły one mniej więcej dwa razy więcej niż jego szkielet. To jeden pomiar jednego ptaka, ale dobrze pokazuje proporcje.

Lotki na kościach

Teraz z powrotem do całego ptaka. Model poniżej pokazuje prawe skrzydło od góry. Pióra są półprzezroczyste, a pod nimi widać kości. Zmniejsz suwak upierzenia i wybieraj z listy kolejne grupy piór i kości:

• Lotki I-rzędowe rosną z „dłoni”: z kości nadgarstkowo-śródręcznej i z palców. U ptaków drapieżnych jest ich dziesięć. Liczy się je od nadgarstka na zewnątrz: pierwsza leży przy nadgarstku, dziesiąta na samym końcu skrzydła.
• Lotki II-rzędowe są przymocowane więzadłami do kości łokciowej, do rzędu guzków, które nazywają się brodawkami lotkowymi. Liczy się je odwrotnie, od nadgarstka do tułowia. Im dłuższe przedramię, tym jest ich więcej: jastrząb ma kilkanaście, a ptaki o bardzo długich skrzydłach, jak duże sępy, wyraźnie więcej.
• Lotki III-rzędowe leżą przy łokciu, a barkówki wyrastają z barku, nad kością ramienną.
• Skrzydełko siedzi na osobnym, małym palcu z przodu nadgarstka.

To, w jakiej kolejności ptak wymienia lotki, ma znaczenie w terenie. Duże orły nie zdążą wymienić wszystkich lotek w jeden rok i pierzą je falami, od kilku miejsc naraz. Dlatego na skrzydle młodego orła widać lotki w różnym wieku, a po tym wzorze ocenia się wiek ptaka. Podstawy pierzenia są w A2 · Skrzydła, lot i pióra, a jak czytać wiek z upierzenia, w B1 · Upierzenie i wiek.

Źródła

• R. O. Prum, A. H. Brush, „Which came first, the feather or the bird?”, Scientific American 288 (2003): budowa i rozwój pióra, pióra dinozaurów
• P. Brodkorb, „Number of feathers and weights of various systems in a Bald Eagle”, Wilson Bulletin 67 (1955): liczba i masa piór bielika amerykańskiego
• N. S. Proctor, P. J. Lynch, Manual of Ornithology: Avian Structure and Function, Yale University Press 1993: rozdział o piórach
• I. J. Lovette, J. W. Fitzpatrick (red.), Handbook of Bird Biology, Cornell Lab of Ornithology, 3. wyd. 2016: rozdział o piórach i pierzeniu

Mini-quiz

1. Czym różni się dudka od stosiny?
2. Co zaczepia się o co, kiedy chorągiewka jest „zapięta”?
3. Dlaczego zewnętrzna chorągiewka lotki jest węższa od wewnętrznej?
4. Do czego służą pióra nitkowate?
5. Z której kości rosną lotki II-rzędowe i jak nazywają się guzki, do których są przymocowane?

Odpowiedzi

1. Dudka jest pusta w środku i tkwi w skórze; stosina jest wypełniona lekką, gąbczastą tkanką i niesie chorągiewki.
2. Haczyki na promykach dystalnych zaczepiają się o podwinięty brzeg (rynienkę) promyków proksymalnych sąsiedniego promienia.
3. Niesymetryczna lotka działa jak małe skrzydło i w locie sama ustawia się pod strumień powietrza.
4. Do czucia: przy ich nasadzie są zakończenia nerwowe, które informują, jak leżą sąsiednie pióra.
5. Z kości łokciowej; guzki to brodawki lotkowe.