Perché i mammiferi scelgono la pelliccia sulle piume, secondo la biologia

Supponendo che le piume siano superiori alla pelliccia in termini di protezione e isolamento delle acque, mi sono sempre chiesto: perché i mammiferi hanno percorso la pelliccia, invece di sviluppare le piume? - Shane, Perth

Una delle caratteristiche principali che distinguono i mammiferi dagli uccelli e da altri animali è che i mammiferi hanno pelo o pelliccia e gli uccelli hanno piume.

I mammiferi si sono evoluti dalle sinapidi (come il finback, Dimetrodon) tra 320 e 315 milioni di anni fa, mentre gli uccelli si sono evoluti dai dinosauri teropodi (come T.rex) circa 150 milioni di anni fa. Quindi i capelli e le piume si sono evoluti separatamente da diversi gruppi di animali.

Mentre ogni gruppo di animali richiede diversi gradi di isolamento e impermeabilità, i diversi animali usano anche capelli e piume per scopi aggiuntivi - come percepire il loro ambiente e mostrare coraggiosi. Insieme, tutti questi ruoli influenzano le possibilità di sopravvivenza di un animale e trovare una compagna con cui riprodurre con successo.

Sia la pelliccia che le piume fanno parte del sistema tegumentario, associato alla copertura esterna del corpo.

Capelli per il controllo del calore

Spesso associamo i capelli o la pelliccia all'isolamento. I capelli di pecora, chiamati lana, sono ben noti per la sua capacità di isolare e gli esseri umani hanno costruito intere industrie in base alle sue proprietà.

Naturalmente, il numero, il tipo e il colore dei capelli differiscono tra le specie di mammiferi e queste caratteristiche si basano sui bisogni specifici dei mammiferi.

I peli sono sempre associati alle ghiandole sebacee (che producono sebo, una sostanza idrorepellente) e ai recettori sensoriali.

La talpa-topo nuda (Heterocephalus glaber), un mammifero sotterraneo cieco, ha alcuni peli sparsi (nonostante il suo nome) - li usa per navigare attraverso i recettori sensoriali associati.

Gli elefanti appaiono anche essenzialmente glabri; tuttavia, sono ricoperti di pelo di varie lunghezze e densità. Come i loro antenati, i mammut, gli elefanti moderni hanno un ampio rapporto volume-superficie. Quindi, piuttosto che un isolante, i peli di elefante moderni consentono la perdita di calore e facilitano il raffreddamento.

Ciocche di capelli individuali sono diversi colori. La parte esterna dei ciuffi di capelli è responsabile dell'aspetto generale dell'animale, e quindi della sua colorazione complessiva. La parte interna del capello è responsabile dell'isolamento.

Il colore dei capelli o del pelo influisce sulla capacità dei capelli di riflettere la radiazione solare e isolare. I capelli scuri assorbe il calore più radiante rispetto ai capelli più chiari. Ad esempio, nelle zone aride dell'entroterra australiano, l'euro più scuro (chiamato anche il comune wallaroo, Macropus robustus) evita il calore comportamentale spostandosi dal sole. Il canguro rosso più chiaro (Macropus rufus) trascorre più tempo nelle aree aperte.

Quindi il colore dei capelli è importante per le specie che usano il sole per riscaldarsi e risparmiare energia.

Capelli per la difesa

Le zebre (specie Equis) hanno una pelliccia a strisce bianche e nere per ridurre l'attacco degli insetti e confondere mosche graffianti. Gli scienziati hanno scoperto che tutte le specie di cavalli bianchi o di colore scuro e le specie affini sono più facilmente morse dalle mosche rispetto alle zebre a strisce.

I capelli possono anche svolgere un ruolo nella difesa di specie come istrici, echidna e ricci.I porcospini hanno peli modificati chiamati aculei, mentre echidna e ricci hanno spine cave, entrambi ricoperti da uno spesso strato di cheratina. Gli animali hanno anche setole, zolfo e / o capelli tra le penne o spine e sul ventre.

I ricci rotolano in una palla stretta ed espongono le loro schiene spinose verso i predatori. Allo stesso modo, gli echidna possono arricciarsi in una palla o seppellirsi e lasciare le loro schiene coperte di spine esposte come protezione dai predatori.

Tipi di piume

Quindi, per quanto riguarda le piume? Proprio come i mammiferi hanno recettori sensoriali associati ai peli, gli uccelli hanno recettori sensoriali associati alle piume. Questi consentono agli uccelli di percepire oggetti come mordere le mosche e altri parassiti.

Ci sono due tipi principali di piume: piume e piume d'oca.

Le piume disseccate hanno un rachide o un albero, con ramificazioni che si ramificano e piccole barbule che si ramificano al loro interno. Le penne sono prive di argilla e hanno un aspetto soffice.

Le piume sono responsabili dell'isolamento e sono le penne che usiamo nelle nostre doonas, mentre le penne lavate aiutano il volo.

In alcuni uccelli, il barile su penne lavate produce una polvere che aiuta l'impermeabilizzazione.

Gli uccelli hanno anche una ghiandola uropigena situata verso la base della coda. Fornisce sostanze simil-cerate per facilitare la pulizia e la manutenzione delle piume, e fornisce anche un'ulteriore impermeabilizzazione dell'acqua.

C'è un altro tipo di piuma, che è molto specializzata: il piloplume. Queste piume sono usate dai maschi per mostrare alle femmine e attrarre un compagno. In generale, questo è il motivo per cui gli uccelli maschi sono spesso più colorati degli uccelli femmine.

I mammiferi usano metodi diversi per mostrare alle femmine e attrarre i compagni. I cervi mostrano forza e agilità alle femmine attraverso i palchi, le balene usano il canto, mentre altri mammiferi, come i gatti, usano il profumo.

Trovare un compagno è ovviamente essenziale per produrre la prossima generazione. E piume e pelliccia giocano un ruolo chiave nel fare in modo che ciò accada.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation di Julie Old e Hayley Stannard. Leggi l'articolo originale qui