Глава 15. Линька
Перья постепенно выцветают и обнашиваются.
Восстановление оперения осуществляется
в процессе линьки, протекающей
периодически, в определенные сезоны
года. Благодаря линькам
обеспечивается возрастная и свойственная многим видам сезонная смена нарядов, отличающихся по структуре и окраске перьев, а часто и по теплоизоляционным свойствам. Периодичность линьки определяется сложным взаимодействием эндогенных ритмов, обычно синхронизирующихся с внешними условиями; линька регулируется нейрогуморальной системой (подробнее см. гл. 13). Следует добавить, что особенности линьки многих даже обычных видов пока выяснены лишь в самых общих чертах. Нет достаточного единообразия и в применяемой термино-. логии — в названиях линек и нарядов.
Онтогенез оперения
Образование зачатков пера, на первых порах сходных с зачатками чешуи, происходит еще у зародышей (в разные сроки у разных видов). Сгущение мезенхимных клеток образует сосочек, прикрытый энергично делящимися эпидермалышми клетками. Этот зачаток пера погружается в более глубокие слои кожи (рис. 88). Образуется перьевая сумка, стенки которой формируются нз участков эпидермиса, продолжающихся в эпи- дермальный покров перьевого зачатка. Перьевой зачаток растет: клетки поверхностного слоя эпидермиса уплощаются и оро- говевают, образуя полупрозрачный роговой чехлик, а расположенные под ним слои зпидермальных клеток постепенно дифференцируются в структурные элементы первичного (эмбрионального) пера или пуха. Когда дифференцировка и ороговение образовавшихся структур завершаются, роговой чехлик распадается и эмбриональное перо (пух), расправляется. Обычно это происходит в первые часы жизни птенца (рис. 89).
Эмбриональный наряд. Он формируется в период эмбриогенеза и хорошо развив у матуронатных птенцов (всех страусопо- добных, тинаму, гагар, поганок, гусеобразных, курообразных, журавлеобразных, ржанкообразных), которые оставляют гнездо вскоре после вылупления. У части имматуронатных видов эмбриональный наряд также развит хорошо (трубконосые, дневные хищные птицы, совы, козодои), но у большинства видов этой группы он чаще развит слабо (воробьинообразные, аисто* образные, голубеобразные и др.) или вовсе не развит (стрижи, ракшеобразные, дятлообразные, пеликанообразные).
В эмбриональном наряде различают эмбриональный пух и эмбриональное перо. Бородки эмбрионального пуха выходят пучком из перьевой сумки. Впоследствии каждая бородка эмбрионального пуха вытесняется бородкой пуха следующей генерации гнездового наряда (рис. 89). Бородки эмбрионального пера отходят от более или менее заметного стержня. При последующей линьке стержень вновь образующегося пера выталкивает из перьевой сумки очин эмбрионального пера. Эмбриональное перо образует наряд вылупившихся птенцов страусо- подобных птиц, тинаму, гусеобразных и курообразных; у птенцов других групп развивается эмбриональный пух (Фирсова, 1975).
У немногих групп (пингвины, гагары, поганки, трубконосые, сипухи из совообразных) птенцы при вылуплении имеют хорошо развитый эмбриональный наряд; однако вскоре после вылупления у них развивается еще добавочный пуховый наряд — мезо- птиль, а уже позже начинают формироваться перья гнездового наряда.
Гнездовый наряд. Смены нарядов осуществляются в процессе линьки. Из-за увеличения числа функционирующих кровеносных сосудов происходит набухание кожи; усиление кровоснабжения обеспечивает питание развивающихся перьевых зачатков следующей генерации. Поверхностные ороговевшие слои кожи как на птерилиях, так и на аптериях постепенно слущива- ются и отпадают. В это же время наружные слои эпидермиса перьевой сумки интенсивно ороговевают и отслаиваются; поэтому ослабевает связь перьевой сумки с очином старого пера. Одновременно на дне перьевой сумки начинает расти перьевой пенек — зачаток нового пера: усиленное деление эпидермальных клеток зачатка (матрикс) приводит к' быстрому разрастанию клеточного материала, который под защитой вновь образовавшегося рогового чехлика постепенно дифференцируется в структурные элементы нового пера. Расположенный в основании перьевого пенька соединительнотканный сосочек (пульпа) пронизан капиллярами, что обеспечивает питание растущего зачатка пера.
Растущий перьевой пенек выталкивает старое перо и показывается над поверхностью кожи. Дифференцировка эпидер- мального клеточного материала и ороговение образовавшихся
структур пера начинается в верхних участках перьевого пенька (рис. 90) и постепенно распространяется к его основанию. Постепенно, по мере развития ороговения, с вершины начинает слущиваться роговой чехлик пенька, а освобождающаяся часть опахала разворачивается. После формирования и развертывания всего опахала формируется очин и дегенерирует соединительнотканный сосочек; его остаток сохраняется внутри очина в виде перга- ментообразной пленки — дужки. В период ороговения нижних частей очина и отмирания старого сосочка на дне перьевой сумки уже формируется новый зачаток пера следующей генерации (Войткевич, 1962).
Для успешного хода линьки и формирования нормальных перьев нужно полноценное питание с достаточным количеством белковых веществ: обязательны содержащие серу аминокислоты (метионин, цистин, цистеин). Для нормальной пигментации формирующихся перьев в пище должны быть соответствующие компоненты. Так, для образования меланинов необходим ряд аминокислот, в первую очередь тирозин, и витамины В! (тиамин) и В2 (рибофлавин), для синтеза липохромов — каротиноиды и т. д. (Войткевич, 1962, и др.). В период энергичной линьки интенсивность метаболизма возрастает на 25—35%, а иногда и выше; общие затраты энергии на линьку равны
20—40-суточным бюджетам энергии существования (Дольник, 1975, и др.).
Первая линька птиц — юношеская, или гнездовая, в которой эмбриональный нзряд сменяется гнездовым, или юношеским, нарядом. При этом часть пеньков гнездового наряда развивается в основании перьевых сумок эмбрионального наряда (и растущие Ьеньки выталкивают своих предшественников — эмбриональное перо или пух), а часть формируется во вновь возникающих новых перьевых сосочках. Первые пеньки гнездового наряда обычно показываются над кожей вскоре после вылуп- ления: у птенцов тетеревиных уже на 1—2-й день жизни, у многих воробьиных — на 3—6-й день, у утят — в возрасте 7—10 дней и т. д.
Почти завершается формирование гнездового (юношеского) наряда (еще не полностью вырастают рулевые и часть маховых) и приобретается способность к полету тогда, когда птенцы достигнут или почти достигнут размеров взрослых птиц: у мелких воробьиных в возрасте 2—3 недель, а у более крупных позже — у вороны около 5, у ворона — 7 недель, чирков — в 4—5 недель, у кряквы — около 6 недель, у бакланов — около 7 недель, а у пеликанов в 10—11 недель и т. п. Формирование гнездового наряда, как и рост тела, идет относительно быстрее у имматуронатных птенцов и несколько медленнее — у матуро- натных, а в пределах семейства — у мелких видов быстрее, чем у более крупных.
Характер формирования гнездового наряда, как и общие закономерности роста, определяется экологической спецификой •отдельных групп. Так, у птенцов тетеревиных птиц очень рано по сравнению с ростом контурных перьев на теле начинают разворачиваться маховые и их кроющие, и птенцы в возрасте (около недели уже способны перепархивать и взлетать на низкие ветки. Это уменьшает гибель птенцов при нападении наземных хищников. У утят в первую очередь начинают расти контурные перья на нижней стороне тела (улучшается теплоизоляция при плавании), а оперение крыла начинает интенсивно развиваться лишь тогда, когда птенцы достигнут примерно половины размера взрослых.
Своеобразно развивается гнездовой наряд у вылупляющихся хорошо опушенными птенцов дневных хищных птиц: у них сначала развиваются пуховидные перья гнездового наряда (и создается впечатление, что развивается вторая генерация пуха), а затем — с заметным запозданием — начинают расти контурные перья гнездового наряда. Сходное явление отмечено и для веслоногих (пеликанообразных). У них не развивается эмбриональный наряд, н птенцы вылупляются голыми. Почти сразу же после вылупления у птенцов начинают расти пуховые перья юношеского наряда (ранее их считали поздно появляющимся эмбриональным пухом), а уже позже между ними начинают развиваться контурные перья того же гнездового наряда (Фир- сова,1975).
У птенцов стрижей, ракщеобразных и дятлообразных эмбрионального наряда нет; вскоре после вылупления в развивающихся перьевых зачатках сразу формируются перья гнёздо- вого наряда.
У части видов возрастные изменения окраски выражены слабо: гнездовой наряд отличается от окраски взрослых птиц лишь более тусклыми тонами, отсутствием блеска (вороновые, синицы, зимородки, голуби, многие пастушки и др.). У других птиц молодые в юношеском наряде довольно резко отличаются от взрослых. Например, у белосизых серебристых чаек птенцы пестрые (перья коричневато-буроватые с поперечным рисунком и светлыми каемками), у белых лебедей птенцы буровато-серые,
у обыкновенных скворцов птенцы однообразно бурые, у зарянок и многих мухоловок — пестрые благодаря охристым каемкам темнобурых перьев и т. д. Обычно хорошо отличимы от взрослых молодые хищные птицы, часть веслоногих, голенастых, некоторые дятлы и др. У видов с хорошо выраженным сезонным изменением окраски юношеский наряд молодых обычно похож на зимний (послебрачный) наряд взрослых птиц (гагары, многие кулики и чистиковые, некоторые голенастые и др.). У видов с резко выраженным половым диморфизмом юношеский наряд напоминает окраску самок (курообразные, утки, турухтаны, многие воробьиные и др.).
Перья гнездового наряда в большей или меньшей степени отличаются от перьев взрослых птиц и по структуре: они обычно более мягкие и «рыхлые» — бородки и бородочки ■ располагаются на большем расстоянии друг от друга, менее прочно сцепляются и т. п. Особенно заметно это у настоящих сов, у которых контурные перья юношеского нарядй имеют структуру, напоминающую пигментированные пуховидные перья.
Очень своеобразен юношеский наряд кайр и гагарок (чистиковые). Примерно к 20-му дню жизни, достигнув 7з массы взрослых, птенцы надевают промежуточный юношеский перьевой наряд (его раньше также называли мезоптилем), перья которого много короче, чем соответствующие перья взрослых птиц, и более рыхлые. В этом наряде птенцы покидают гнездовые карнизы и уходят в море, где по мере роста перелинивают в новый перьевой наряд, по окраске и структуре оперения уже похожий на зимний наряд взрослых; они достигают размеров взрослых и полностью надевают, этот новый наряд примерно в возрасте 2 месяцев. Птенцы остальных видов чистиковых птиц завершают линьку в юношеский наряд (по структуре и размерам перьев сходный с зимним нарядом взрослых птиц) в возрасте 1—1,5 месяца; лишь тогда, практически достигнув размеров взрослых, они оставляют гнездовые убежища и улетают в море..
Послегнездовой наряд. Разные виды носят гнездовой наряд различное время — от нескольких недель до года. В ходе послегнездовой линьки юношеское оперение заменяется первым'годовым нарядом, в большинстве случаев уже похожим на наряд взрослых птиц по окраске и структуре пера. Лишь у птиц с поздним наступлением половой зрелости (крупные чайки, крупные хищники и др.) окончательная окраска взрослых птиц формируется - на 3—5-й год жизни. Некоторые утки (гоголь, каролинка и др.) и даже некоторые мелкие воробьиные (часть самцов мухоловок-пеструшек и др.) надевают окончательный наряд на вторую осень жизни.
У многих птиц (куриные, утки, совы, дятлы, многие воробьиные и кулики и др.) послегнездовая линька начинается через 1—5 недель после того, как в основном сформировался юношеский наряд, и завершается осенью; у части видов (а у дру-
гих — у чдсти особей) завершение роста нового пера происходит во время миграции или на зимовках. У хищных птиц послегнездовая линька проходит лишь летом следующего года.
Во время послегнездовой линьки чаще сменяется только мелкое контурное перо (все или более или менее значительная его часть), а маховые и рулевые юношеского наряда сохраняются до следующего лета (утки, многие кулики, черноголовые славки, белые трясогузки, горихвостки, каменки" и многие другие). Такая послегнездовая линька называется частичной, а надеваемый после нее наряд — первым комбинированным годовым. В других случаях послегнездовая линька может быть полной, со сменой всего оперения, включая все маховые и рулевые (или их большую часть). Надетый после такой линьки наряд называют первым полным годовым нарядом. Так линяют все наши куриные птицы: от юношеского наряда у них сохраняются лишь 2—3 дистальных (самых наружных) первостепенных маховых. Полная послегнездовая линька с заменой маховых до миграции или уже нй зимовке происходит у наших кукушек, козодоев, деревенских ласточек, жаворонков, скворцов, сорокопутов-жуланов, садовых славок, серых мухоловок и др. У большинства видов журавлей смена первостепенных маховых юношеского наряда, видимо, происходит только в возрасте около 2 лет (Stresemann, 1966).