185. Dytes auritus (Linn.) Ridgway. Красношейная поганка. — На озере Литтл-Тапперс (округ Гамильтон), 22 октября 1881 года. Д-р А. К. Фишер и я видели около восьми красношейных поганок, и я убил одну из них. Пересекая озеро Ракетт в тот же день, д-р Фишер подстрелил другую. На озере Биг-Мус (в округах Гамильтон и Херкимер) мы видели этот вид каждый день с 26 октября по 8 ноября 1881 года. 5 ноября я подстрелил одну из стаи из девяти. Все они были в простом осеннем наряде, так что только размер позволил нам отличить молодых от старых. У всех радужка была ярко-оранжево-красной. Они отличные ныряльщики и могут оставаться под водой удивительно долгое время. — К. Харт Мерриам, доктор медицины, Локуст-Гроув, штат Нью-Йорк.
Опечатки.
В томе VII, страница 26, строка 6, вместо «An indistinct, dusky» читать «A black». На той же странице, в сноске, вместо «οὐκέω» читать «οἰκέω».
Bull. Nutt. Ornith. Club., Vol. VII, № 3. Таблица 7. Джеффрис и Блейк, рис. The Heliotype Printing Co. 211 Tremont St. Boston
БЮЛЛЕТЕНЬ ОРНИТОЛОГИЧЕСКОГО КЛУБА НАТТОЛЛА. ТОМ VII. Июль 1882 г. № 3.
ЦВЕТА ПЕРЬЕВ.
BY J. AMORY JEFFRIES.
Перья изучались с самых первых дней появления микроскопа, фактически задолго до того, как появился современный микроскоп. Мальпиги, Гук и Левенгук писали на эту тему, и немалая часть наших знаний датируется их временем. С тех пор авторы постоянно писали о перьях и их цветах, так что статьи на эту тему можно исчислять сотнями. Соответственно, от этой короткой статьи нельзя ожидать многого нового, равно как и истории литературы по данному вопросу. Моя единственная цель — дать представление, насколько это известно, о том, как возникают цвета перьев, поскольку литература по этому вопросу находится вне поля зрения большинства американских орнитологов.
Цвет может быть результатом любой одной или нескольких из следующих причин: пигмента, интерференции и дифракции света в их различных фазах, флуоресценции и фосфоресценции. Из этих причин только три были призваны объяснить цвета перьев, причем последние две, по-видимому, не играют никакой роли. Флуоресценция, отмеченная д-ром Крукенбергом в растворах некоторых пигментов перьев, вероятно, не играет никакой роли, или, в крайнем случае, незначительную, в цветах перьев. Пигменты действуют, поглощая все лучи света, кроме тех, которые входят в их цвет, то есть превращая их в тепло.
Интерференция действует несколькими различными способами, все из которых основаны на одном и том же принципе, поэтому в качестве примера можно взять пленки. Если пучок света, xy (рисунок 1), падает на любую тонкую пластинку или пленку, часть лучей отразится в направлении yz, причем углы byx и ayz будут равны. Остальные лучи пройдут через пленку к другой поверхности, слегка преломляясь на своем пути. Здесь часть отразится и, снова преломившись на первой поверхности, выйдет по линии wz′, почти совпадающей с yz, а остальная часть выйдет в воздух. Теперь волны, составляющие белый свет двух пучков yz и wz′, сольются и частично уничтожат друг друга, подобно ряби на воде. Соответственно, определенные волны будут уничтожены, и поскольку белый свет обусловлен смешением волн разных цветов, свет, отраженный от пленки, будет цветом тех волн, которые не подверглись интерференции, причем уничтоженные волны зависят от их длины и толщины пройденной пленки. Таким образом, когда мы смотрим на пленку с разных точек, условия меняются, а вместе с ними и результирующий цвет.
Интерференция может также создавать цветной свет с помощью мелких частиц, рассеянных в другом веществе, таких как молоко в воде, частицы в воздухе и тому подобное. Цветной свет, полученный таким образом, известен как опалесцирующий, при этом прошедший свет стремится к красному концу спектра, а отраженный — к другим частям. Этот результат можно получить путем смешивания черных и белых зерен, эксперимент, который все пробовали в школьные годы, пропитывая мел чернилами, в результате чего получается голубоватый цвет.
Дифракция действует, по-видимому, путем изгибания световых лучей на разные величины и, таким образом, растягивания спектра. Объяснения различных явлений такого рода сложны, и здесь их можно не рассматривать.
Перья классифицируются по своему внешнему виду на обычные, металлические и переливающиеся, особенности которых хорошо известны, поэтому не будем на них останавливаться.
Обычные перья окрашены простыми пигментами, контрастом света и тени и механически, как в случае с синей птицей (Sialia sialis). Известно, что в перьях встречаются пигменты различных цветов, и они получили специальные названия: турацин, зооэритрин, зоофульвин, зооксантин, зоохлорин, зоомеланин. Они, распределенные равномерно, как турацин, зооэритрин и зоофульвин, или пятнами, как зоомеланин, придают соответствующие цвета тем частям пера, в которых они присутствуют [67]. Цвет массы пера может, однако, из-за различных цветов в мелких частях пера отличаться от цвета любой его части.
Из этих пигментов ни один не кажется специфическим, кроме турацина. Этот пигмент изменяется при намокании перьев и переходит из перьев в воду, в которой купаются птицы, что является фактом значительного интереса, поскольку птицы сохраняют свой нормальный цвет, что требует нового запаса пигмента.
Белые перья являются результатом того, что свет отражается в целом от мелко разделенных частей пера. Некоторые серые цвета являются результатом мелких черных узлов в бородках, которые имеют значительный размер и не рассеивают свет, распределяясь вдоль бородок. Другие серые цвета являются результатом небольшого количества черного пигмента.
Желтые перья, окрашенные зоофульвином, получают свой оттенок благодаря этому пигменту, который довольно равномерно распределен в структуре пера подобно красителю.
Красные перья, как у фламинго, кардинала и им подобных, окрашены красным пигментом, сходным с желтым. Коричневые перья окрашены коричневым пигментом, который по большей части скапливается пятнами внутри клеток пера.
Некоторые утверждают, что существуют фиолетовые пигменты, в то время как другим никогда не удавалось их выделить, поэтому причины появления этого цвета до сих пор остаются под вопросом.
Зеленые перья обязаны своим цветом различным причинам. У одних это обусловлено зеленым пигментом, таким как тураковердин или зоохлорин, у других, как говорят, это результат смешения желтых и синих точек. Оливково-зеленые оттенки иногда возникают из-за желтого пигмента, наложенного на темно-коричневый или черный.
Все вышеперечисленные пигменты, по-видимому, смешиваются и используются в ярко окрашенных птицах почти так же, как краски художниками. Таким образом, искусная рука природы может создавать огромное разнообразие цветов из небольшого количества пигментов.
Металлические перья, собственно говоря, — это те, которые обладают характеристиками, присущими красным хохолкам дятлов. Металлический блеск ограничен бородками, тогда как бородочки не проявляют этой особенности и быстро опадают. Если рассмотреть перо из хохолка дятла, скажем Picus pubescens, то сразу можно заметить, что красные бородки имеют мало бородочек, если они вообще есть, и что сами бородки увеличены. Те бородочки, которые присутствуют, не красные, а черные, и служат лишь для уменьшения эффекта красных частей. Соответственно, их, по-видимому, следует правильно классифицировать как бесполезные наследственные органы. То, что красный цвет обусловлен пигментом, доказывается его растворением и его стойкостью при рассмотрении в проходящем свете. Но что вызывает блеск, из-за которого их называют металлическими? Это обусловлено чрезвычайной гладкостью бородок, роговые клетки которых, из которых они состоят, слиты вместе и являются сплошными. Таким образом, непоглощенные лучи пучка света, падающего на них, отражаются целиком, вместо того чтобы рассеиваться во всех направлениях стенками клеток, как это происходит в большинстве случаев. Металлические перья отличаются от обычных перьев так же, как витражная или стеклянная живопись отличается от обычных картин. Они просто излучают гораздо больше света и, таким образом, производят более заметный эффект на наши глаза.
Цвета металлических перьев, по-видимому, ограничены красным концом спектра, причем цвета варьируются от желтого или оранжевого до красного; синие, зеленые или пурпурные перья, построенные по этому принципу, по-видимому, не встречаются в изобилии.
До сих пор мы имели дело только с пигментами, и все было ясно, но различные случайные цвета, демонстрируемые перьями, гораздо труднее объяснить. Мало того, что части чрезвычайно малы, вся тема случайных цветов применительно к органическим структурам по большей части рассматривалась с теоретической точки зрения. Вопрос заключался не в том, как устроена часть пера, а в том, какие структуры будут производить такие цветовые эффекты. Соответственно, по этому вопросу были высказаны различные мнения, наиболее вероятные из которых мы теперь попытаемся обрисовать.
Синие цвета, по-видимому, являются случайными, то есть результатом иных причин, чем пигменты. Мало того, что все попытки выделить пигменты потерпели неудачу, синие перья кажутся серыми при рассмотрении в проходящем свете. Опять же, никакого синего цвета нельзя обнаружить в поперечных срезах частей синих перьев. Этот метод изучения окраски перьев заслуживает более широкого применения, чем он имел до сих пор. Таким образом, исключаются все физические эффекты внешней оболочки и можно увидеть точное положение пигментов. Срезы быстро готовятся путем прикрепления пера к кусочку сердцевины с помощью коллодия и монтирования срезов вместе с сердцевиной. Сердцевина удерживает срезы в вертикальном положении, что иначе трудно получить.
Серо-синие цвета, такие как у Dendrœca cœrulescens, обусловлены опалесценцией. Перо наполнено мелкими гранулами черного или темноватого пигмента, который описанным ранее образом создает синий цвет.
Блестящие синие цвета, как у Sialia sialis, Cyanospiza cyanea, Cœreba lucida и им подобных, по-видимому, не поддаются такому объяснению. Цвет слишком интенсивный и чистый, чтобы быть созданным в таком малом пространстве опалесценцией. Поэтому большинство авторов просто приписывали его какой-то другой форме интерференции, например, тонкой внешней пластинке, что при исследовании кажется истинной причиной. Рисунок 2, сделанный с увеличенного примерно в тысячу раз среза бородки синей птицы, даст представление о структуре, обнаруженной в таких случаях. Центральные клетки заполнены каким-то темным пигментом, вероятно, зоомеланином, в то время как поверхность ограничена прозрачным слоем рогового вещества толщиной от 1/30000 до 1/10000 дюйма. Таким образом, у нас есть устройство, неплохо приспособленное для создания интерференционных цветов, где черный пигмент поглощает все лучи, которые не отражаются роговой оболочкой снаружи. Тем не менее, в этом взгляде есть определенные трудности. Несмотря на свою тонкость, внешняя роговая оболочка толста по сравнению с длиной световых волн, и, кроме того, синий цвет постоянен. Однако, несмотря на эти возражения, цвет должен быть приписан действию внешнего слоя клеток. Структура других ярко-синих перьев во многом схожа, хотя существуют различия в деталях. Так, внешний слой клеток, внешние стенки которых образуют внешнюю оболочку бородки, лишен пигмента у голубой сойки (рис. 3).
Здесь интересно отметить, что бородки коричневой самки индигового овсянкового кардинала лишь незначительно отличаются от ярко-синих бородок самца. У самки пигмент более диффузный, а внешняя роговая оболочка толще, менее плотная и блестящая.
Вышеупомянутые перья с их гладкой внешней оболочкой связаны с истинно иризирующими перьями промежуточной группой. Я имею в виду ярко окрашенные синие и зеленые перья таких птиц, как Chlorophanes atrocristatus (рис. 2) и Cœreba lucida. У них концы бородок увеличены, а бородочки сведены к минимуму, подобно дятлам; однако, в отличие от них, поверхность шероховатая, каждая клетка закруглена. При рассмотрении под микроскопом такие бородки кажутся покрытыми мозаикой из драгоценных камней. Срезы показывают, независимо от формы бородки, что стенки иризирующих частей чрезвычайно тонки, настолько тонки, что точные измерения не могут быть сделаны с помощью имеющихся в моем распоряжении инструментов. Толщина, приведенная к долям дюйма, составляет приблизительно 1/1000000 дюйма — пленка, достаточно тонкая для всех целей интерференции. Многие из этих перьев при увеличении показывают, что цвет не является однородным, а что все цвета вносят свою долю в окончательный цвет. Рисунок среза бородки Chlorophanes atrocristatus даст некоторое представление о таком пере. В данном случае окончательный цвет, по-видимому, является результатом смешения света, отраженного от темного конца, с тем, что отражается от желтой треугольной части.
Теперь мы естественно переходим к истинно иризирующим перьям, примером которых может служить павлин. Иризирующие бородочки состоят из плоских, удивительно тонких клеток, расположенных встык, как показано на рисунке 5. При рассмотрении в проходящем свете они выглядят как пленки, заполненные коричневатым пигментом, более или менее равномерно распределенным по всей массе. При нарезке на срезы и рассмотрении с ребра они напоминают, даже при довольно сильном увеличении, край листа бумаги. Здесь у нас есть самое замечательное устройство для создания иризирующего света: пластинки достаточно тонки, а весь белый свет, который может пройти сквозь стенки, поглощается коричневым пигментом внутри. Все части глаза построены по тому же плану и снабжены только коричневатыми пигментами, следовательно, цвет должен быть обусловлен различиями в толщине. Здесь стоит заметить, что цвета довольно постоянны.
Блестящие цвета этих перьев часто приписывали неровностям поверхности, принимая следы клеточных полостей за ямки на поверхности. То, что это ошибка, сразу видно при изучении среза.
Прежде чем оставить эту тему, я не могу не обратить внимание на удивительное разнообразие средств, используемых для создания цветов перьев, а также на их сложность. Среди попугаев мы имеем самое искусное раскрашивание в сочетании со случайными цветами. И все же все орнитологи основывают видовые различия на незначительных вариациях цвета, и это несмотря на тот факт, что птицы могут менять свой цвет в зависимости от того, влажные они или сухие, из-за характера их пищи или из-за незначительных различий в количестве пигмента.
В этом они, несомненно, часто правы, но когда мы переходим к разновидностям, основанным на самых тонких различиях в цвете и форме, мы можем повременить, пока не станет известно больше об орнитологической физиологии.
ОБЪЯСНЕНИЕ К ТАБЛИЦЕ I.
Рис. 1. Схематическое изображение воздействия пленки на свет.
Рис. 2. Поперечный срез бородки Chlorophanes atrocristatus; Hartnack 3–9 им., светлая часть желтая, темная часть темно-коричневая.
Рис. 3. Поперечный срез бородки Cyanocitta cristata. Hart. 3–9 им.
Рис. 4. То же самое для Cyanospiza cyanea ♂.
Рис. 5. Два среза бородочки павлина.
Рис. 6. Срез бородки Sialia sialis, сильно увеличенный.
О КОЛЛЕКЦИИ ПТИЦ, НЕДАВНО СОБРАННОЙ Г-НОМ Ф. СТИВЕНСОМ В АРИЗОНЕ.
BY WILLIAM BREWSTER.
(Continued from p. 94.)
33. Peucedramus olivaceus (Giraud) Coues. Оливковоголовый певун. — Оливковоголовый певун, один из знаменитых «шестнадцати» техасских видов Жиро, занял бесспорное место в нашей фауне только благодаря трем аризонским экземплярам, добытым г-ном Хеншоу на горе Грэм в сентябре 1874 года. Соответственно, приобретение прекрасной серии, каталогизированной ниже, не может не представлять большого интереса. Как видно из прилагаемых данных, г-н Стивенс встретил эту птицу только в одном месте в горах Чирикауа, где в марте она была, по-видимому, не редка; но он пишет о предыдущем экземпляре (взрослом самце), добытом в горах Санта-Каталина в феврале 1880 года — дата, которая, по-видимому, подразумевает, что вид зимует в последнем хребте. Его наблюдения не проливают света на все еще неизвестные места гнездования.
Экземпляры, полученные в течение прошлого сезона, были найдены в сосновых лесах на склонах гор на высоте от десяти до двенадцати тысяч футов. Хотя особи часто встречались недалеко друг от друга, редко можно было увидеть двух птиц вместе. Единственное исключение отмечено 24 марта, когда небольшая стайка была встречена на крутом склоне недалеко от вершины одной из гор. В своих действиях эти певуны напоминали г-ну Стивенсу Dendrœca occidentalis. Они проводили большую часть времени на концах сосновых веток, где искали среди пучков хвои насекомых, которыми их желудки обычно были хорошо заполнены. Иногда можно было увидеть, как одна из них преследовала падающее насекомое до земли, где она на мгновение приземлялась, прежде чем вернуться на дерево выше. Единственная услышанная песня состояла из «нескольких низких нот», которые редко произносились, но своеобразное «cheerp» повторялось через частые промежутки времени.
Представленные передо мной экземпляры иллюстрируют факт, который я не нахожу упомянутым предыдущими авторами, а именно: в течение первого года самцы носят оперение, сходное с оперением самок. У меня есть три птицы в таком состоянии; две из них, хотя и в неистертом наряде, абсолютно неотличимы от взрослых особей противоположного пола; третья (№ 77), однако, имеет горло, заметно окрашенное в коричневато-шафрановый цвет взрослого самца. Самки демонстрируют некоторую вариативность в отношении темного пятна на боку головы. У большинства из них оно ограничено ушными перьями и даже там сильно смешано с желтым; но № 46 имеет сплошную тускло-черную полосу, идущую от клюва через глаз и распространяющуюся по ушным перьям широким, хорошо выраженным пятном. № 94 и 101 отличаются от других тем, что их темя так слабо подернуто оливково-зеленым, что вся верхняя поверхность почти однородна, — состояние, которое я считаю незрелым для этого пола. Взрослые самцы демонстрируют лишь незначительную индивидуальную вариативность. У обоих полов и всех возрастов базальная половина нижней челюсти светло-коричневая.
44. ♂ взр., Морс-Милл, горы Чирикауа, 14 марта. Длина 5,10; размах 9; крыло 3,12; хвост 2,35; конек клюва 0,56; цевка 0,72.
45, ♂ взр., та же местность и дата. Длина 5,40; размах 9,20; крыло 3,16; хвост 2,55; конек клюва 0,55; цевка 0,69. Радужина темно-коричневая.