Federn sind das ultimative Merkmal der Vögel. Keine anderen (lebenden) Tiere haben sie. Die Qualifikation ist erforderlich, da Federn jetzt in fossilen Abdrücken einiger Dinosaurier und verwandter Reptilien gefunden wurden.
Wie Haare an Säugetieren und Schuppen an Reptilien sind Federn Teil des Integuments (Haut). Alle bestehen größtenteils aus Keratin, das auch der Hauptbestandteil menschlicher Nägel, Tierklauen und der Schuppen an den Beinen und Füßen von Vögeln ist.,
Federn sind bemerkenswerte Strukturen, sowohl sehr stark als auch sehr leicht. Sie unterliegen langen Flügen und sind gebogen und verdreht, aber sie werden selten beschädigt. Abrieb führt dazu, dass sich ihre Spitzen und Kanten abnutzen, Dies ist jedoch natürlich und wird regelmäßig durch Häutung behoben. Melanine sind häufige Pigmente, die Federn schwarz machen können., Dunkle Federn, die Melanine enthalten, sind widerstandsfähiger gegen Beschädigungen als andere Federn. Aus diesem Grund haben die Außenflügelfedern vieler Vögel mit weißen Flügeln wie Möwen schwarze Spitzen.
Vögel haben sechs verschiedene Federtypen, die sich in Form, Struktur und Funktion unterscheiden. Am bekanntesten ist die Konturfeder. Es besteht aus einem zentralen Schaft und unzähligen Widerhaken, die von beiden Seiten herausragen und Schaufeln bilden. Der Teil des Schaftes, der die Widerhaken stützt, wird Rachis genannt, während der nackte Teil, der sich in die Haut einbettet, Calamus genannt wird.,
Schaufeln von Konturfedern müssen gleichzeitig starr und flexibel sein. Serious Engineering löste das Problem. Eine Lupe zeigt, dass jeder Widerhaken kleinere Widerhaken hat, Barbules genannt, von beiden Seiten projizieren, in Richtung der benachbarten Widerhaken. Die Barbules auf der einen Seite des Widerhakens sind gerade, während die auf der anderen Seite eingehakt sind. Geschickt überlappen sich die Barbuli benachbarter Widerhaken, so dass die Hakenbabeln an den geraden Barbuli der anderen befestigt werden, wodurch die Schaufel starr wird. (Siehe Abbildung oben.) Wenn sich Widerhaken trennen und die Schaufel sich spaltet, kann der Vogel sie durch Vorwärmen reparieren., Laufen die Widerhaken durch seine Rechnung verbindet die Haken wie ein Reißverschluss.
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Starke, starre Schaufeln sind besonders wichtig für den Flug. Die nachlaufenden, inneren Flügelfedern, die Secondaries, sorgen für Auftrieb, während die nachlaufenden, äußeren Flügelfedern, die Primaries, für Schub sorgen. Die meisten Arten haben große Schwanzfedern. Sie funktionieren wie ein Ruder beim Fliegen und wie Bremsen bei der Landung.
Kleinere Konturfedern bedecken den Körper und die Vorderkanten der Flügel. Auf den Flügeln helfen die Federn, die für den Flug notwendige Tragflächenform zu bilden., Auf dem Körper tragen sie Farbe bei, was in der Werbung und für die Tarnung wichtig ist, und sie bilden eine glatte äußere Abdeckung, die eine aerodynamische Tränenform bietet, die den Flug unterstützt. Von Singvögeln bis zu Schwänen ist der Hals schmal und die Brustmuskulatur massiv. Wo sich die Körperteile treffen, erzeugen Konturfedern eine allmähliche Neigung.
Semiplumes sind eine zweite Art von Feder. Wie bei Konturfedern lösen sich Widerhaken von den Seiten der Rachis, aber den Barbuli fehlen Haken, was zu weichen und flauschigen Schaufeln führt., Die meisten Semiplumes sind unter Konturfedern verborgen und helfen bei der Isolierung, aber einige, wie die vergrößerten Spitzenfedern auf dem Rücken von Reiher, werden für die Werbung verwendet.
Eine Dritte Art, flaumfedern, sind verankert in der Haut durch einen calamus, aber es fehlt Spindel. Widerhaken mit glatten Barbuli strahlen von der Spitze des Kalmus aus und bilden eine kurze, lockere, flauschige Feder., Sowohl Daunenfedern als auch Halbblumen liegen unter den Konturfedern des Körpers und bilden eine Masse von Federn, die Luft einfangen und eine ausgezeichnete Isolationsschicht bilden.
Die anderen drei Federtypen sind sehr spezialisiert. Zwei, Filoplumen und Borsten, sind haarähnlich. Filoplumen bestehen aus einem Calamus und Rachis, haben aber nur wenige kleine Widerhaken in der Nähe der Spitze. Die Federn befinden sich um Konturfedern, insbesondere an den Flügeln., Filoplumen sind mit sensorischen Rezeptoren in der Haut assoziiert und sollen Informationen über Wind, Luftdruck und Federbewegungen liefern, mit denen Vögel einen effizienten Flug aufrechterhalten.
Borsten sind kurz und steif und fehlen Widerhaken entlang der meisten rachis aber die Basis. Es wird angenommen, dass sie sensorischer Natur sind und sich um die Augen und in der Nähe der Basis des Schnabels befinden., Sie werden sie auf insektenfressenden Vögeln sehen, wie Fliegenschnäpper, die sich vom Flügel ernähren, und sie sind am besten in Ziegen entwickelt, wie gewöhnlicher Nighthawk, der sie zu benutzen scheint, um Insekten während des Fluges in den Mund zu leiten.
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Der letzte Typ ist die Pulverdaune, eine Spezialfeder, die Semiplumes ähnelt, sich jedoch dadurch unterscheidet, dass die Widerhaken kontinuierlich wachsen. Spitzen der Widerhaken zerbröckeln beim Gebissen zu einem Pulver. Vögel tragen das Puder während des Vorwärmens auf andere Federn auf, wodurch sie wasserdicht werden., Pulverablagerungen finden sich typischerweise in Flecken — zwei auf der Brust und zwei im Beckenbereich—, obwohl sie über die gesamte Unterseite des Vogels verteilt sein können. Reiher, Bitterlinge, Papageien und Tinnitus besitzen Pulverdampf.
Federn sind hochentwickelte Strukturen, die wesentliche Funktionen erfüllen. Leicht und stark, erlauben sie Vögeln, erstaunliche Kreaturen zu sein.