Изучение c помощью цифрового сканирующего электронного микроскопа микроскопической формы оперения седого журавля

Электронный микроскоп

           
 

Изучение c помощью цифрового сканирующего электронного микроскопа микроскопической формы оперения седого журавля

Аннотация: Использование сканирующей электронной микроскопии для наблюдений за микроструктурой оперения спины, брюшного оперения, перьями груди и перьями шеи седого журавля. Полученные результаты свидетельствуют о том, что центральная часть контурного оперения по обе стороны стержня имеет крючковидные отростки и ответвления (бородочки), которые частично накладываются друг на друга, соотношение крючковидных отростков и ответвлений 10:7 ~ 10:8; угол между осью крючковидных отростков и стержнем больше угла между осями стержня и ответвлений; структура ответвлений по обеим сторонам на конце стержня контурного оперения одинакова; ответвления по обе стороны стержней пуха и щетины расположены по росту.
Седой журавль является одним из редких видов диких животных в Китае, включен в государственную программу защиты вымирающих животных. Изучение микроструктуры оперения седого журавля имеет важное значение для классификации, происхождения, генетики, эволюции и охраны живой природы и ресурсов. Перья птиц, главным образом обладают следующими тремя типами: контурные перья, пух и щетина, хотя оперения птиц одинаковых семейств в целом схожи, но микроструктура по-прежнему имеет большие отличия. Эта статья рассказывает о наблюдении за микроструктурой оперения спины, брюшного оперения, перьями груди и перьями шеи седого журавля с использованием сканирующей электронной микроскопии.

1. Материалы и методы
Образец перьев седого журавля был привезен из Северо-Восточного университета лесной промышленности преподавателем Ма Юй. Метод выборки: была проведена ультразвуковая чистка в течение 20 минут отобранных перьев спины, брюшных, грудных и шейных перьев, при помощи двухстороннего скотча образцы были приклеены, после покрытия пленкой ионного распыления типа IB-5, проведено наблюдение с использованием XL30 ESEM сканирующего электронного микроскопа.

2.Результаты и анализ
2.1 Морфологические наблюдения центральной части прямого пера
Ширина стержней контурных перьев спины, брюшных, груди и шеи у седого журавля не одинакова, снаружи – широкие, внутри – узкие, многие образованы из косых и прямых ответвлений на стержне и соединены крючочками, крючковидные ответвления и бородочки расположены по обе стороны стержня накладываясь друг на друга (рис. 1), соотношение крючковидных ответвлений и бородочек 10:7 ~ 10:8. Угол между осью крючковидных ответвлений и осью стержня менее 45 °, угол между осью бородочки и осью стержня менее 35 °.
Опахало плоское, его длина составляет 1 / 2 общей длины ответвлений. Ответвления через 1 / 2 длины постепенно становятся стеблеобразными, стеблеобразная часть имеет суставообразную структуру, длина суставов одинакова, на суставе имеются выросты, которые являются колючими, некоторые различаются крючочками (рис. 2).
Поверхность ответвлений вогнута внутрь, длина стебля бородочек соответствует длине крючковидных ответвлений. Стеблеобразная часть бородочек сравнительно тоньше и длиннее чем крючковидных ответвлений, выросты на них тонкие и длинные.
Крючковидные отростки и ответвления накладываются друг на друга и соединяются крючочками (рис. 3). Таким образом, соединенные между собой бородки образуют перо. Под воздействием внешних факторов перья находятся в беспорядочном состоянии, после расчесывания клювом, они легко приобретают первоначальный вид. Оперение с такою структурой легко подходит для дальних перелётов мигрирующих журавлей.

2.2 Морфологическое наблюдение за концами прямых перьев
Морфология кончика стержня контурного оперения имеет большие различия с морфологией у основания стержня. Крючковидные ответвления и бородочки с обеих сторон не могут явно различаться. Граница между плоской основой и стеблеобразной частью также не четкая, расстояние короткое, общая длина сравнительно велика. Структуры ответвлений обеих сторон кончика стержня контурного оперения одинаковы (рис. 4).

2.3 Морфология щетины.
На стержне контурного оперения имеется щетина, которая состоит из пуха, ответвления по обе стороны стержня расположены по росту, на стержне между ответвлениями также имеются пряморастущие бородки, по росту с двух сторон стержня есть много очень близко расположенных ответвлений (рис. 5), структура ответвлений с обеих сторон одинакова, длина гладкой поверхности основания бородочек короткая, диаметр бородочек в основном одинаков. Основные функции щетины в сохранении тепла тела, здесь пух мягче и плотнее, плотность бородочек 20 / мкм.

2.4 Морфология пуха Форма пуха спинного, брюшного, грудного и шейного оперения у седого журавля очень схожа с формой щетины, бороздки имеют суставообразную структуру, но суставы эти разделены между собой, на суставе имеются тонкие длинные выросты, длина некоторых выростов иногда достигает длины трех таких (рис. 6). Из-за отсутствия крючочков, между стержнями нет сцепления. Данные измерений пуха в различных частях седого журавля приведены в Таблице 1. Самый длинный вырост – пух на животе (рис. 7), длина самого длинного пуха на шее показана на рис. 8, который также имеет функцию сохранения температуры.

Расположение пуха Длина отдельного пуха Общая длина Диаметр пуха Общая длина при изменении
Перья спины 1000-1200 65-70 4.4-5 10-15
Перья на животе 850~950 50~65 4.5~5.5 10-34
Грудные перья 800-1000 50~70 4.5~5.5 5~20
Перья на шее 1200~1400 65~75 4.5~5.5 5~18


3. Обсуждение

Форма центральной части контурных перьев на спине, животе, груди и шее у седого журавля одинакова, лишь имеются некоторые различия в размерах. Из-за того что перья на теле расположены неодинаково, играемая ими роль неодинакова, поэтому их морфология и структура очень различны. Перья аккуратно расположены, могут играть летательную и защитную от ветра и дождя функцию; вокруг тела пух очень мягкий и плотный, и тоже может играть определенную роль в сохранении тепла тела. Крючковидные ответвления и бородочки расположены по обе стороны стержня по диагонали, соотношение крючковидных ответвлений и бородочек 10:7 ~ 10:8. Угол между осями крючковидных ответвлений и стержнем менее 45 ° угол, угол между осями бородочек и стержня менее 35 °. Структура оперения по обе стороны кончика стержня контурных перьев одинакова; рост стержней пуха расположен по порядку, на шее, груди, животе; ответвления стержней щетины и пуха расположены по росту.

снимки с помощью сканирующего микроскопа


Рисунок 1: Форма центральной части контурного оперения на груди седого журавля. Bar = 100μm.
Рисунок 2: Крючочки контурного оперения на груди седого журавля. Bar = 2μm.
Рисунок 3: Сцепление крючковидных ответвлений с другими ответвлениями на спине седого журавля Bar = 10μm.
Рисунок 4: Форма кончиков контурного оперения на животе седого журавля. Bar = 50μm.
Рисунок: 5 Форма ответвлений щетины на спине седого журавля. Bar = 50μm.
Рисунок 6: Выросты ответвлений пуха на спине седого журавля. Bar = 5μm.
Рисунок 7: Выросты ответвлений пуха на животе седого журавля. Bar = 50μm.
Рисунок 8: Выросты ответвлений пуха на шее седого журавля. Bar = 50μm.
Источники
[1] Чан Чуньянь, Чжан Чжэнван. Изучение микроструктуры бурого журавля. Журнал электронной микроскопии ,2001,4:495-496.
[2] Атлас диких животных провинции Цзилинь (птиц). Цзилинь: Цзилинь Наука и техника Пресс, 1987. 1-12,54-57.
[3] Лей Фуминь. Микроструктурные исследования совы. Еженедельник - Зоология ,1995,12:331-334.
[4] Под ред. Чжэн Гуанмей. Орнитология. Пекин: Пекин Пекинский педагогический университет - Пресс, 1995.
 

     Главная     Новинки      Статьи      Карта сайта     Контакты                                                  
© 2009-2011 электронные микроскопы KYKY • Москва
Яндекс.Метрика