El color de las plumas de las aves, las alas de las mariposas y otras “decoraciones” naturales no siempre se debe a la presencia de pigmentos específicos. El nácar, el azul, el verde y algunos otros colores en aves y lepidópteros suelen venir dados por la estructura de sus tejidos, que determina los rangos de absorción y reflexión de la luz visible.
La estructura de la pluma también explica el color negro intenso de las plumas de algunas aves del paraíso, afirman los autores de un artículo publicado en Comunicaciones de la naturaleza. Los pájaros negros que vemos en las ciudades rusas (cuervos y grajillas) no son tan negros: se vuelven grises o azules. Pero el plumaje de algunas especies de aves del paraíso que anidan en Nueva Zelanda ( Astrapia stephaniae, Seleucidis melanoleucus, Ptiloris paraíso, Parotia wahnesi Y Lophorina superba) tienen una negrura cercana a la pintura artificial Vantablack: absorben del 99,96 al 99,95% de la luz visible. En comparación, Vantablack absorbe el 99,965% de la luz visible.
La baja reflectividad de las plumas hace que estas aves parezcan planas: resulta especialmente extraño cuando el macho L.superba Realiza una danza de cortejo frente a la hembra. Como se puede ver en la fotografía, en algunos momentos de este baile el macho se transforma en una figura negra completamente plana con un patrón azul:
Aves del paraíso muy negras.
Los científicos examinaron las plumas de aves del paraíso muy negras bajo un microscopio electrónico de barrido y modelaron su estructura mediante tomografía computarizada, y también trazaron la trayectoria del rayo que incide sobre la pluma.
Las plumas de contorno de la mayoría de las aves consisten en un eje cubierto de bárbulas, al que a su vez se unen bárbulas cubiertas con ganchos, que sirven para entrelazar las bárbulas y fijar la forma de la pluma. En las aves del paraíso negras, la geometría de los anzuelos es tal que proporciona una dispersión adicional de la luz y, como resultado, una absorción más completa.
Dakota E. McCoy et al. Comunicaciones de la naturaleza, 2018
A la izquierda está la estructura de las plumas de un cuervo del paraíso (Lycocorax pyrrhopterus), que no es más negro que el cuervo común. A la derecha está la pluma de Parotia wahnesi, un ave del paraíso muy negra.
Los investigadores creen que las aves del paraíso desarrollaron plumas negras mediante selección sexual; En el contexto de un negro aterciopelado y profundo, los elementos brillantes de su plumaje parecen más ventajosos y dan ventaja a los machos con las plumas más negras durante los rituales de apareamiento, que entre las aves del paraíso siempre incluyen el despliegue de plumas ceremoniales.
“Las plumas de las aves del paraíso negras son muy rígidas y duraderas, y están hechas de un material muy barato. Si podemos describir la estructura de las plumas de tal manera que podamos imprimir algo similar en una impresora 3D, estoy seguro de que podríamos encontrar un uso para ese material”, dijo Jack Dumbacher, ornitólogo de la Academia de Ciencias de California. le dice a Wired.
La teoría de la evolución enseña que las aves evolucionaron a partir de los reptiles. Sin embargo, no logra explicar la enorme diferencia entre estas dos clases de seres vivos. Las aves presentan propiedades que las diferencian de los reptiles: tienen una estructura esquelética formada por huesos huecos y extremadamente ligeros, tienen un sistema respiratorio único y son criaturas de sangre caliente. Otra diferencia única que crea una brecha insalvable entre aves y reptiles son las plumas.
De las cualidades estéticas de las aves, las plumas son las más importantes. La frase "ligero como una pluma" describe la perfección de la compleja estructura de una pluma.
Las plumas se forman a partir de una sustancia proteica llamada queratina. La queratina es un material duro y duradero formado por células viejas que migran lejos de las fuentes de nutrientes y oxígeno en las capas profundas de la piel y mueren para dar paso a nuevas células.
El diseño de las plumas de las aves es tan complejo que la evolución simplemente no puede explicarlo. El científico Alan Feduccia dice que "las plumas tienen una complejidad estructural casi mágica, proporcionando una perfección mecánica y aerodinámica que nunca se ha logrado por otros medios". Feduccia admite que "las plumas son una adaptación ideal para el vuelo", ya que son ligeras, fuertes y de forma aerodinámica, y cuentan con un complejo sistema de púas y ganchos.
El diseño de las plumas hizo dudar a Darwin. Además, la estética ideal de las plumas del pavo real tenía un efecto deprimente sobre él (sus propias palabras). En una carta a Asa Gray fechada el 3 de abril de 1860, escribió: “Recuerdo bien el momento en que el pensamiento de un ojo me hacía estremecer, pero superé esa fase…” Luego continuó:
“...y ahora los pequeños detalles de esta estructura me hacen sentir incómodo. ¡La vista de las plumas de la cola de un pavo real me deprime cada vez que lo miro!
Las plumas crecen a partir de estructuras cilíndricas huecas en la piel.
Resumen de GCD en el grupo senior.
Tema: “Experimentos y experimentos con plumas de aves”
Tareas:
O.O. "Desarrollo cognitivo":
ampliar y consolidar ideas sobre las aves, la importancia de las plumas en la vida de las aves;
Animar a los niños a realizar experimentos básicos, desarrollar la capacidad de observar y sacar conclusiones verbales.
O.O. “Desarrollo social y comunicativo”:
Continúe enseñando a los niños cómo interactuar con sus compañeros.
O.O. “Desarrollo del habla”:
practicar el uso de comparaciones, seleccionar definiciones y antónimos. ampliar el vocabulario activo de los niños (“mA hovoe", "pelusa"oh voe", "borooh dka").
O.O. “Desarrollo artístico y estético”:
aprende a crear una imagen de lo que ves;
Desarrollar en los niños el interés por la música y el deseo de escucharla.e imitar los sonidos de los pájaros con la ayuda de obras musicales.
O.O. “Desarrollo físico”:
desarrollo de la motricidad fina de las manos
Materiales para la lección:
Kit de investigación: (plumas de vuelo y plumón, piedras, escamas, cremalleras, pipetas, recipiente con agua, aceite vegetal, ala de papel, lupas, alambre, pinceles, servilletas, tijeras, hule). Microscopios.
Org. momento : los niños entran al grupo y ven huellas de pájaros
y plumas. –
¿Quién dejó huellas? (aves)
¿Como adivinaste? (por huellas y plumas)
¿Cómo llamamos a los pájaros que pasan el invierno con nosotros? ¿Y los que entran y salen volando de nosotros? Nombra las aves migratorias (invernantes).
Chicos, ¿por qué los pájaros vuelan a climas más cálidos?
¿Qué pájaros podrían haber dejado hoy huellas y plumas? (invernada). ¿Por qué?
- ¿Se pueden llamar pájaros a los animales que caminan sobre dos patas?(No. Los humanos también caminan sobre dos piernas, pero los dinosaurios solían caminar). ¿Por qué?
¿Se pueden llamar pájaros a los animales que comen cereales?(No, muchos animales comen cereales: roedores, caballos).
¿Se pueden llamar pájaros a los animales e insectos que vuelan?(¿Cuáles tienen alas?) (No. Además de los pájaros, vuelan mariposas, escarabajos, mosquitos y murciélagos).
¿Se pueden llamar pájaros a los animales e insectos que ponen huevos?(no. Además de las aves, todos los insectos, gusanos, tortugas y serpientes ponen huevos)
¿Se pueden llamar pájaros a los animales que tienen pico?(No, algunos animales también tienen pico, por ejemplo el ornitorrinco).
Entonces, ¿qué tienen los pájaros que ningún otro animal tenga?
Después de pensarlo un poco, los niños llegan independientemente a la conclusión de que las especies animales mencionadas no tienen plumas.
Bien. Después de todo, los pájaros también tienen un segundo nombre: los emplumados. Nadie, excepto los pájaros, tiene plumas.
Esto los distingue de otros animales e insectos. (Plumas)
Pero qué interesantes son las plumas, qué diferentes, propongo estudiarlas en nuestro laboratorio.
Parte principal.
Experiencia número 1. - Toca la pluma. ¿A qué se parece? (denso, duro, grande) - Me pregunto si es liviano o pesado. Los niños ponen una pluma en una mano y una piedra (pulmón) en la otra.
Experiencia No. 2 Tira la pluma. ¿Que ves? (Cae lentamente, girando suavemente). - ¿Por qué es ligero? (varilla vacía)
Experiencia No. 3 Corta el borde de la pluma; vemos un vacío (puedes intentar insertar un cable de color para comprobar el vacío).
Por eso es ligero, el núcleo está vacío.
Experiencia No. 4 "Cómo funciona el bolígrafo"
Agita el bolígrafo, ¿qué sientes? (Aire) - Cuando un pájaro bate sus alas, la pluma salta elásticamente sin soltar los pelos. Estas plumas se llaman plumas de vuelo.
Miremos una pluma bajo un microscopio.
VerBajo el microscopio, descubrimos una vista impresionante.
El profesor ofrece una imagen de una pluma bajo un microscopio.
Como todos sabemos, hay un eje en el medio de la pluma. Hay muchas pequeñas púas que salen de cada lado del eje. Barbas de diferente suavidad y tamaño. Además, cada barba tiene una gran cantidad de pequeñas fresas adheridas.oh hijas que sólo se pueden ver bajo un microscopio. Estas púas se mantienen unidas mediante ganchos.Los ganchos se conectan fácilmente, sujetando la superficie de la pluma, y si se sueltan, el pájaro usa su pico para conectarlos.
Visualización repetida del bolígrafo bajo un microscopio, comparando lo que se ve en la imagen con la imagen del microscopio.
Érase una vez una gente muy atenta que vio esto e inventó la cremallera.
Experiencia No. 5 con relámpagos y plumas de mosca.
¿Qué otras plumas tienes?
Poohoh alto (pequeño, esponjoso, delgado, pelos no entrelazados, tallo delgado).
Comparación de plumas
Aplicar pelusaoh pluma de aullido en mA hovoe y comparar por tamaño. ¿Cuál es más grande?
Luego movemos la pluma a lo largo de la mano, suave y esponjosa. -¿Por qué crees que un pájaro necesita esa pluma? (Las plumas sirven al ave para retener el calor. Se encuentran en el cuerpo, la cabeza, las alas y las patas).
Me pregunto qué pluma es más ligera: ¿el plumón o la pluma de vuelo? “Péselo” en las palmas de las manos y luego sople las plumas. (Los niños soplan, ¿cuál volará más lejos, velloso o volará?)
¿Por qué crees que las plumas de las aves acuáticas no se mojan? Porque tienen una glándula grasa especial y los propios pájaros lubrican sus plumas con el pico.
Hagamos un experimento.
Experiencia No. 6
Tienes una pluma de vuelo, echa un poco de agua sobre ella. El agua se desliza así por las plumas de los pájaros. No en vano dice el proverbio “Agua del lomo de un pato”. ¡Por eso las plumas no se mojan!
¿Qué aprendimos hoy en el laboratorio? - Sobre cómo se disponen las plumas de las aves y su finalidad. Habiendo examinado las plumas en nuestro laboratorio, podemos concluir: ¿por qué las aves necesitan plumas? (Ayude al pájaro a despegar, permanezca en el aire, protéjalo para que no se moje, manténgalo caliente)
Las aves cuidan sus plumas todos los días, limpian a fondo su plumaje y eliminan la suciedad.
Ahora les contaré algo interesante. Hace mucho tiempo la gente escribía con bolígrafos porque entonces no había lápices, etc.
Intentemos hacer esto también: dibuja barbas en las plumas con un bolígrafo.
Conclusión: Hoy hicimos muchos experimentos con plumas. Aprendimos mucho sobre las aves. La próxima vez nos reuniremos en el comedero para pájaros y descubriremos qué les gusta comer a los pájaros que se quedan con nosotros durante el invierno.
Monos y chaquetas, botas y botas, bolsos y carteras, tiendas de campaña y mochilas, todo esto es milagrosamente fácil y sencillo de abrochar si hay cremallera.
(la imagen del principio de funcionamiento de una cremallera está copiada del famoso Wikipedia)
¿Sabías que la primera cremallera¿Se inventó hace más de cien años y tenía un principio de funcionamiento ligeramente diferente al actual?
La primera cremallera constaba de dos cadenas, con ganchos y agujeros, que se unían entre sí mediante una llave móvil: una lengüeta.
“Cierre de zapatos” es como llamó el estadounidense Whitecomb Judson a su invento. El invento estaba destinado a un amigo enfermo que se lesionó la espalda mientras salvaba a una niña durante un incendio. Le resultaba muy difícil atarse los zapatos y le pidió a un amigo inventor que ideara algo que le facilitara ponerse los zapatos.
Eso dice la leyenda, pero no sabemos realmente cómo era, así como tampoco sabemos qué le dijo al inventor el principio de funcionamiento del sujetador. Tal vez estructura de la pluma de un pájaro?
Después de todo, la pluma de un pájaro tiene conexiones muy similares a las de una cremallera. Pero, lamentablemente, sólo se pueden ver con un microscopio.
Las púas se extienden desde el eje de la pluma en ambas direcciones, formando el abanico de plumas. Desde las bárbulas también se extienden ramas en ambas direcciones: bárbulas. La estructura de estas bárbulas contiene el principal secreto de la fuerza del plumaje de las aves: algunas de las bárbulas tienen ganchos que se adhieren a otras bárbulas sin ganchos, pero con una ranura en el borde.
De este modo, las barbas individuales se adhieren firmemente entre sí, formando una placa de malla gruesa y duradera. Resulta que los elementos individuales de la pluma de un pájaro están firmemente conectados entre sí, casi de la misma manera que las partes de una cremallera.
En cada pluma, si se mira al microscopio, se pueden contar cientos de miles de bárbulas y millones de sus ramas con ganchos.
Y aunque quizás no tengas un microscopio, lleva a tu hijo a examinar la pluma de un pájaro.
Para hacer esto, necesitará una pluma de ave de contorno (como en la foto), que se puede encontrar fácilmente en el parque o en el corral.
Pasa los dedos por el ventilador. ¿Sientes que las barbas se abrazan con suficiente fuerza?
Ahora intenta arrancar las barbas individuales. ¿Sucedió? En este caso, fue necesario hacer un poco de esfuerzo para que los ganchos salieran de las ranuras.
Ahora intenta restablecer la conexión, para ello coloca el dedo índice en la parte inferior y el pulgar en la parte superior de la pluma y, apretando los dedos, pásalos por el espacio de las púas, como si estuvieras abrochando una cremallera. Si el bolígrafo no está demasiado desgastado, se restablecerá la conexión. Y si no funciona, significa que los ganchos ya se han roto, porque son muy frágiles.
Las aves vuelven a conectar sus bárbulas “sujetándolas” con el pico. Para que el "cierre" funcione correctamente, el pájaro cuida cuidadosamente sus plumas. Te contaré cómo hacen esto en otra ocasión.
Y finalmente, quiero señalar que las barbas de plumas no siempre están entrelazadas entre sí. Por ejemplo, las barbas de plumón no tienen ganchos ni las barbas en la parte inferior de la pluma; esta es la parte vellosa del abanico, cuya función es mantener una capa de aire contra la piel.
Las púas de las plumas de algunas aves, por ejemplo, las de avestruces, no tienen ganchos. Estas plumas se llaman plumas sueltas y son particularmente suaves y hermosas.
La teoría de la evolución enseña que las aves evolucionaron a partir de los reptiles. Sin embargo, no logra explicar la enorme diferencia entre estas dos clases de seres vivos. Las aves presentan características que las diferencian de los reptiles: tienen una estructura esquelética formada por huesos huecos y extremadamente ligeros, tienen un sistema respiratorio único y son criaturas de sangre caliente. Otra diferencia única que crea una brecha insalvable entre aves y reptiles son las plumas.
La frase "ligero como una pluma" describe la perfección de la compleja estructura de una pluma. El diseño de las plumas de las aves es tan complejo que la evolución simplemente no puede explicarlo. El científico Alan Feduccia dice que las plumas tienen "una complejidad estructural que proporciona una perfección mecánica y aerodinámica que nunca se ha logrado por otros medios".
El diseño de las plumas hizo dudar a Darwin. Además, las plumas estéticas ideales del pavo real tenían, según sus propias palabras, un efecto deprimente sobre él. En una carta a Asa Gray fechada el 3 de abril de 1860, escribió: “Recuerdo bien el momento en que el pensamiento de un ojo me hizo temblar, pero he superado esa fase...” Luego continuó: “... y Ahora los detalles minuciosos de esta estructura me hacen sentir incómodo. ¡Ver las plumas de la cola de un pavo real cada vez que lo miro me deprime!
Al examinar la pluma del ave bajo un microscopio se revela un diseño impresionante. Como sabes, en el medio de la pluma hay una varilla. Cientos de pequeñas púas emergen de cada lado del eje. Las barbas de diferente suavidad y tamaño le dan al ave su naturaleza aerodinámica. Además, cada bárbala tiene miles de bárbulas adheridas, que no se pueden ver a simple vista. Estas púas se mantienen unidas mediante ganchos.
Los ganchos se unen como una cremallera. Estas bárbulas se juntan con tanta fuerza que ni siquiera el humo dirigido a la pluma puede atravesarlas. Si los anzuelos se desprenden por algún motivo, el pájaro puede restaurar fácilmente las plumas a su forma original sacudiéndolos o enderezándolos con el pico.
Para sobrevivir, las aves deben mantener sus plumas limpias, bien arregladas y siempre listas para volar. Utilizan una glándula secretora de aceite en la base de la cola para mantener las plumas en forma. Utilizan este aceite para limpiar sus plumas. Este aceite también proporciona protección impermeable cuando las aves nadan, bucean o vuelan bajo la lluvia.
Además, en épocas de frío las plumas mantienen al ave abrigada, evitando que baje su temperatura. En climas cálidos, las plumas se aprietan más cerca del cuerpo.
Incluso un conocimiento superficial de un sistema tan singular como la pluma de un pájaro nos permite concluir la existencia de un Creador, cuya inteligencia ilimitada diseñó idealmente y creó el mundo que nos rodea.
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