Introduction à la biologie : Qu'est-ce que le vivant ? Comment l'étudier ?
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En supposant que les plumes soient supérieures à la fourrure en termes de protection de l’eau et d’isolation, je me suis toujours demandé: pourquoi les mammifères ont-ils choisi la route de la fourrure plutôt que de développer des plumes? - Shane, Perth
L'une des principales caractéristiques qui distinguent les mammifères des oiseaux et des autres animaux est que les mammifères ont des poils ou un pelage et que les oiseaux ont des plumes.
Les mammifères ont évolué à partir des synapsidés (tels que le doryphène, Dimetrodon) il y a entre 320 et 315 millions d'années, tandis que les oiseaux ont évolué depuis les dinosaures théropodes (comme T.rex) il y a environ 150 millions d'années. Les cheveux et les plumes ont donc évolué séparément de groupes d'animaux différents.
Bien que chaque groupe d’animaux nécessite divers degrés d’isolation et d’imperméabilisation, les différents animaux utilisent également les poils et les plumes à des fins supplémentaires, telles que la détection de leur environnement et la parade nuptiale. Ensemble, tous ces rôles affectent les chances de survie de l’animal et la recherche d’un partenaire pour la reproduction.
La fourrure et les plumes font partie du système tégumentaire, associé à l'enveloppe externe du corps.
Cheveux pour le contrôle de la chaleur
Souvent, nous associons les cheveux ou la fourrure à une isolation. Les poils de mouton, appelés laine, sont reconnus pour leur capacité à isoler et les humains ont construit des industries entières en fonction de leurs propriétés.
Bien entendu, le nombre, le type et la couleur des cheveux varient selon les espèces de mammifères et ces caractéristiques sont basées sur les besoins spécifiques du mammifère.
Les cheveux sont toujours associés à des glandes sébacées (produisant du sébum, une substance de type hydrofuge) et à des récepteurs sensoriels.
Le rat-taupe nu (Heterocephalus glaber), un mammifère souterrain aveugle, a quelques poils éparpillés (malgré son nom) - il les utilise pour naviguer à travers les récepteurs sensoriels associés.
Les éléphants semblent également essentiellement dépourvus de poils; Cependant, ils sont recouverts de poils de différentes longueurs et densités. Comme leurs ancêtres, les mammouths, les éléphants modernes ont un rapport volume / surface important. Ainsi, au lieu d’être un isolant, le poil d’éléphant moderne favorise la perte de chaleur et facilite le refroidissement.
Mèches de cheveux individuels sont de couleurs différentes. La partie externe des mèches de cheveux est responsable de l'apparence générale de l'animal et, par conséquent, de sa coloration globale. La partie interne de la mèche de cheveux est responsable de l'isolation.
La couleur des cheveux ou du pelage affecte la capacité des cheveux à réfléchir et à isoler le rayonnement solaire. Les cheveux foncés absorbent plus de chaleur que les cheveux plus clairs. Par exemple, dans les zones arides de l'outback australien, l'euro plus sombre (également appelé wallaroo commun, Macropus robustus) évite le comportement thermique de la chaleur en s'éloignant du soleil. Le kangourou rouge (Macropus rufus) de couleur plus claire passe plus de temps dans les zones découvertes.
La couleur des cheveux est donc importante pour les espèces qui utilisent le soleil pour se réchauffer et conserver leur énergie.
Cheveux pour la défense
Les zèbres (espèces Equis) ont une fourrure à rayures noires et blanches pour réduire les attaques d'insectes et confondre les mouches piqueuses. Les scientifiques ont découvert que toutes les espèces de chevaux blancs ou de couleur foncée et les espèces apparentées sont plus facilement piqués par les mouches que les zèbres à rayures.
Les cheveux peuvent également jouer un rôle dans la défense d'espèces telles que les porcs-épics, les échidnés et les hérissons. Les porcs-épics ont des poils modifiés appelés plumes, tandis que les échidnés et les hérissons ont des épines creuses, toutes deux recouvertes d'une épaisse couche de kératine. Les animaux ont aussi des soies, des tourbillons et / ou des poils parmi leurs piquants ou leurs épines et sur leur ventre.
Les hérissons roulent dans une boule serrée et exposent leurs dos épineux aux prédateurs. De même, les échidnés peuvent se rouler en boule ou s’enterrer et laisser leur dos épineux exposé pour se protéger des prédateurs.
Types de plumes
Alors, qu'en est-il des plumes? Tout comme les mammifères ont des récepteurs sensoriels associés aux poils, les oiseaux ont des récepteurs sensoriels associés aux plumes. Celles-ci permettent aux oiseaux de détecter des objets tels que des mouches piqueuses et d’autres parasites.
Il existe deux principaux types de plumes: les plumes à ailettes et les plumes en duvet.
Les plumes à pales ont un rachis ou un manche, avec des barbes se ramifiant, et des barbules plus petites se ramifiant des barbes. Les plumes dépourvues de barbes et d'apparence duveteuse.
Les plumes en duvet sont responsables de l'isolation et sont les plumes que nous utilisons dans nos doonas, tandis que les plumes en éventail facilitent le vol.
Chez certains oiseaux, les barbes sur les plumes à palettes produisent une poudre qui aide à l'imperméabilisation.
Les oiseaux ont aussi une glande uropygienne située vers la base de leur queue. Il fournit des substances analogues à la cire pour faciliter le lissage et l’entretien des plumes, et offre probablement une protection supplémentaire contre l’eau.
Il existe un autre type de plume très spécialisé: le piloplume. Les hommes utilisent ces plumes pour montrer aux femmes et attirer un partenaire. De manière générale, c'est pourquoi les oiseaux mâles sont souvent plus colorés que les oiseaux femelles.
Les mammifères utilisent différentes méthodes pour se montrer aux femelles et pour attirer les partenaires. Les cerfs font preuve de force et d'agilité vis-à-vis des femelles à travers les bois, les baleines chantent, tandis que d'autres mammifères, tels que les chats, utilisent l'odeur.
Il est bien sûr essentiel de trouver un partenaire pour former la prochaine génération. Et les plumes et la fourrure jouent un rôle clé pour que cela se produise.
Cet article a été publié à l'origine sur The Conversation par Julie Old et Hayley Stannard. Lisez l'article original ici
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