Φτερά—Θαύματα Σχεδιασμού

Από τον Ανταποκριτή του «Ξύπνα» στον Καναδά

ΣΤΟΝ κήπο σας, το κοκκινόλαιμο κολύβριο αεροπλέει με όλη την ιριδίζουσα δόξα του για να ρουφήξη το νέκταρ ενός υπέροχου λουλουδιού. Στο ζωολογικό κήπο, το παγώνι βαδίζει καμαρωτά με τη μεγαλοπρεπή ουρά του απλωμένη σαν βεντάλια σε μια καταπληκτική επίδειξι χρωμάτων. Η λαμπρότης αυτών των πτηνών, φυσικά, οφείλεται στη φτερωτή ενδυμασία τους.

Για την ανθρώπινη γκαρνταρόμπα, ο ράφτης, η ράφτρα και ο έμπορος ειδών μόδας διαλέγουν υφάσματα πολλών ειδών και χρωμάτων. Τι ενδιαφέρουσα ποικιλία ενδυμάτων παράγουν από μάλλινα, βαμβακερά, μεταξωτά και συνθετικά τόπια! Ωστόσο, η ενδυμασία των πτηνών δημιουργείται από ένα μόνο υλικό—την κερατίνη. Αυτή η σκληρή, κερατοειδής πρωτεΐνη είναι η ουσία, των νυχιών σας καθώς επίσης των οπλών και των χηλών των ζώων. Μ’ αυτή την ουσία, ο Μέγας Σχεδιαστής της γκαρνταρόμπας των πτηνών έχει κατά πολύ ξεπεράσει σε ομορφιά, ποικιλία και χρησιμότητα τη φαντασία των ανθρώπων σχεδιαστών μόδας.

Λεπτό Αλλά Ισχυρό

Όπως ένας κούφιος σωλήνας είναι γνωστό ότι υπερέχει από μια συμπαγή ράβδο, έτσι και το κοίλο βασικό καλάμι είναι σαν το κόκκαλο ως προς τη δύναμι, αλλά ζυγίζει μόνο μέρος του συμπαγούς οστού. Το τμήμα του φτερού που είναι πιο παχύ λέγεται καλάμι, δηλαδή το μέρος που στερεώνει το φτερό στο θύλακο του δέρματος του πτηνού.

Στη συνέχεια, το καλάμι, γίνεται ο άξων, απ’ όπου παράλληλα γένεια φύονται σε κάθε πλευρά. Σε ορθές γωνίες προς κάθε γένειο υπάρχουν μικρές προεξοχές που λέγονται μύστακες στους οποίους μικροσκοπικά άγκιστρα δρουν σαν φερμουάρ μεταξύ των συνεχόμενων γενείων, δημιουργώντας ένα ύφασμα αντοχής, και συγχρόνως αρκετά εύκαμπτο για να λυγίζη ελεύθερα ή επανειλημμένα χωρίς να σπάζη.

Αν, κατά τύχη, τα φτερά του πτηνού ξεφύγουν από τη θέσι τους, απλώς τα σιάζει με το ράμφος του μέχρις ότου τα γένεια πάρουν πάλι, την κατάλληλη θέσι τους. Έπειτα, με όλα τα ανασηκωμένα φτερά του στην κατάλληλη θέσι, μονώνεται τελείως από το κρύο, σαν να έχη ένα αδιάβροχο κάλυμμα κεφαλής και τρεϊνσκότ. Στις πάπιες και σ’ άλλα υδρόβια πτηνά έχει παρατηρηθή ότι τα φτερά τους έχουν πολύ λεπτή ευκαμψία!

Πώς Σχηματίσθηκαν

Ο οφθαλμός του φτερού σχηματίζεται σε μια μικρή φολίδα στο δέρμα του πτηνού. Καθώς μεγαλώνει, γίνονται θαυμάσιες και περίπλοκες αλλαγές. Με μεγάλη ευχέρεια αναπτύσσονται μεμονωμένα τμήματα φτερών γύρω από έναν άξονα. Σχηματίζονται με τέτοια λεπτότητα ώστε όταν βλέπετε το πλήρως ανεπτυγμένο φτερό μπορεί κάλλιστα να ρωτήσετε: Πώς ταίριασαν όλα μαζί σ’ ένα τόσο περιωρισμένο χώρο;

Όταν ολοκληρωθή η ανάπτυξις, τα αιμοφόρα αγγεία που έτρεφαν την ανάπτυξι των κυττάρων στερεύουν, η θήκη εκρήγνυται, το πτηνό ταχέως απομακρύνει τα άχρηστα υλικά και δίνει στο νέο του φτερό το πλήρες σχήμα του. Το φτερό τώρα ουσιαστικά είναι ένας νεκρός ιστός που δεν χρειάζεται πια να τρέφεται από τα αιμοφόρα αγγεία του πτηνού—μια πραγματική οικονομική ωφέλεια για το κυκλοφοριακό σύστημα του πτηνού.

Ποικιλία Φτερών

Φτερά υπάρχουν πάρα πολλά σε σχήματα, μεγέθη, χρώματα και ποικιλίες. Πολλά εξυπηρετούν κάποιο λειτουργικό σκοπό, ενώ άλλα φαίνεται να υπάρχουν απλώς για επίδειξι. Τα πτηνά είναι εφοδιασμένα με φτερά, καθένα ανάλογα με τις ανάγκες του, τα μεγαλύτερα πτηνά δεν έχουν περίσσεια, ενώ τα μικρά του βασιλείου των πτηνών δεν έχουν ελλείψεις. Με πραγματική καταμέτρησι, ένα από τα μεγαλύτερα πτηνά, ο κύκνος ο μουσικός, διαπιστώθηκε ότι φορά 25.216 φτερά, ενώ το μικροσκοπικό κοκκινόλαιμο κολύβριο, με όλα τα στολίδια του, φέρει 940!

Μεταξύ των λειτουργικών φτερών υπάρχουν τα χνουδωτά φτερά, σχεδιασμένα με λεπτότητα για να εξυπηρετούν σαν «ζεστά» εσώρουχα στους φίλους μας τα πτηνά. Κάτω από ένα μεγεθυντικό φακό μπορεί κανείς να δη μακροκαμωμένα, λεπτά και πολύ εύκαμπτα γένεια και μυστάκια αλλά όχι άγκιστρα. Η πολύ ελαφρά, χωρίς σχήμα μάζα των απαλών διακλαδώσεων του φτερού μονώνουν το σώμα του πτηνού, και το κρατούν ζεστό, όταν κάνη κρύο, και δροσερό το καλοκαίρι.

Μερικά πτηνά έχουν περισσότερα πούπουλα από άλλα. Η αγριόπαπια είναι ένα απ’ αυτά. Στην πραγματικότητα, χρησιμοποιεί το πλεόνασμα των μαλακών σαν μετάξι φτερών σαν μονωτικό για την εσωτερική επένδυσι μιας φωλιάς με ασυναγώνιστες «βρεφικές κουβέρτες» για τα καλομαθημένα παπάκια της! Και ο αυτοκρατορικός πινγκουίνος της Ανταρκτικής φορά ένα πουπουλένιο ένδυμα κάτω από τα αδιάβροχα και απρόσβλητα από τον άνεμο εξωτερικά φτερά του. Αυτό τον κάνει να παραμένη ακίνητος, χωρίς τροφή, για τρεις περίπου μήνες, καθώς επωάζει ένα αυγό στα πόδια του, και ταυτόχρονα μάχεται κατά των ανέμων που πνέουν με 80 χιλιόμετρα την ώρα (50 μίλια την ώρα) και σε θερμοκρασία -50° Κελσίου (-58° Φαρενάιτ)!

Ως προς τα εξωτερικά φτερά, αυτά είναι σχεδιασμένα για να δίδουν αεροδυναμική γραμμή στο πτηνό για την πτήσι, διατεταγμένα μ’ ένα ωρισμένο σχέδιο σύμφωνα με τα είδη. Ο κεντρικός τους άξονας είναι ελαφρά κοίλος για να εφαρμόζη στις επιφάνειες του σώματος, με κατεύθυνσι πάντοτε προς τα πίσω από το ράμφος προς την ουρά. Στη βάσι του, ένα χνουδωτό μέρος συμβάλλει στο να καλύπτη σεμνά την «υπένδυσι» παράπλευρα στο δέρμα του πτηνού, αρχίζοντας από την επόμενη σειρά των φτερών.

Έχετε παρατηρήσει μια μητέρα κόττα να απλώνη τα φτερά της για να καλύψη τα αυγά της ή τους νεοσσούς της; Αναρίθμητα φτερά προσκολλώνται στους μυς και τις ίνες του δέρματος και μπορούν μ’ αυτό τον τρόπο να τα ανυψώσουν. Αυτό επιτρέπει επίσης στο πτηνό να στεγνώση ή να ξανασιάξη το φτέρωμά του όσο χρειάζεται, να παγιδεύση περισσότερο αέρα για σκοπούς μονώσεως τεχνητού αερισμού.

Ίσως ακόμη πιο συναρπαστικά είναι τα φτερά πτήσεως, οι «κινητήρες» που κάνουν το πτηνό να ανυψώνεται και να κινήται στον αέρα. Ένα και μόνο απ’ αυτά τα φτερά μπορεί να έχη μέχρι ένα εκατομμύριο, με ευφυή τρόπο σχεδιασμένα και κατάλληλα τοποθετημένα, κομμάτια. Στην κορυφή κάθε φτερούγας υπάρχουν 10 ή περισσότερα κύρια φτερά, που είναι η πραγματική μονάδα προωθήσεως ολόκληρης της φτερούγας. Ακολουθούν 17 δευτερεύοντα φτερά, τα οποία, όπως τα κύρια, έχουν ένα εξαιρετικά ισχυρό καλάμι και λυγισμένο άξονα προσκολλημένο στην κατασκευή του οστού. Όλα είναι ικανά να στρέφωνται γύρω από τον άξονά τους, δίνοντας την ικανότητα να επικαλύπτωνται σφιχτά όταν κατεβάζουν τα φτερά τους και να ανοίγουν όταν τα ανεβάζουν. Με απίστευτο τρόπο μια τρίτη σειρά από ελαφρά φτερά καλύπτουν ομαλά το υπόλοιπο της φτερούγας, δημιουργώντας ένα ασύγκριτο αεροδυναμικό σχήμα.

Άλλα φτερά πτήσεως ανήκουν στην ουρά, όπου ισχυροί μυς τους επιτρέπουν να πιέζωνται, να ανοίγουν σαν βεντάλια, να διπλώνωνται ή να στρέφωνται κατά βούλησι. Συνεπώς, αυτά τα 10 περίπου φτερά εξυπηρετούν τον ίδιο σκοπό όπως το πηδάλιο ενός αεροπλάνου στη διάρκεια της απογειώσεως και της πτήσεώς του και όπως το αερόφρενο όταν κατεβαίνη για προσγείωσι.

Χρωματισμός

Το λιγότερο που μπορούμε να πούμε είναι ότι η επίδειξις των χρωμάτων που χαρακτηρίζει την ομορφιά του βασιλείου των πτηνών είναι πολύ συναρπαστική στα μάτια. Το μπλε, το πράσινο, το κίτρινο και το κόκκινο φαίνονται θαυμάσια όλα μαζί στο ζωγραφισμένο κρασοπούλι, ενώ ο αρσενικός καρδινάλιος (σπίζα της Αμερικής) τολμά να εμφανισθή δημοσία μ’ ένα ζωηρό κόκκινο επένδυμα από την κορυφή ως την ουρά του, με μόνη αντίθεσι το μαύρο πρόσωπό του.

Πολλά φτερά πτηνών ποικίλλουν στο χρωματισμό τους ανάλογα με την κατοικία τους. Ο καλοντυμένος λαγόπους, ενώ το καλοκαίρι παρουσιάζει ανταύγιες καφέ, το χειμώνα αλλάζει και γίνεται σχεδόν λευκός—ένα τέλειο καμουφλάζ για τις περιοχές της Αρκτικής. Μέσα στις καταπράσινες ζούγκλες κυριαρχεί το έντονο πράσινο στα πτηνά. Στις ερήμους, τα πτηνά είναι αρκετά δυσδιάκριτα για τα αρπακτικά ζώα λόγω των αμμουδερών αποχρώσεων που παρουσιάζουν.

Το χρώμα των φτερών δημιουργείται από το συνδυασμό της κατασκευής, του χρωμοφόρου και των αντανακλωμένων ακτίνων. Τα λευκά φτερά έχουν μια μικροσκοπική κατασκευή που αντανακλά τελείως το λευκό φως. Για την παραγωγή γαλάζιων τόνων, λεπτά σωματίδια στη διαμόρφωσι των μυστάκων κάμπτονται, διαχέουν και αντανακλούν μόνο γαλάζιες ακτίνες φωτός. Οι πράσινες αποχρώσεις προκύπτουν από το συνδυασμό γαλάζιας κατασκευής με κίτρινο χρωμοφόρο, ενώ τα φτερά με κόκκινο χρωμοφόρο απορροφούν το γαλαζοπράσινο μέρος του λευκού φωτός και αντανακλούν έτσι μόνο το κόκκινο μήκος κύματος. Αυτό το θαυμαστό σχέδιο στην κατασκευή των φτερών είναι εκείνο που κάνει τα μάτια μας να απολαμβάνουν όλα τα ποικιλόχρωμα φτερά του βασιλείου των πτηνών.

Ιριδισμός

Ένας Άγγλος φυσιοδίφης περιέγραψε ένα κολύβριο με τα εξής λόγια: «Τη μια στιγμή μοιάζει με ρουμπίνι, την άλλη με τοπάζι, την άλλη με σμαράγδι κι έπειτα με αστραφτερό χρυσάφι.» Ο διάσημος Αμερικανός φυσιοδίφης-καλλιτέχνης Οντουμπόν χαρακτήρισε αυτές τις φτερωτές ομορφιές σαν «θαυμάσια θραύσματα του ουράνιου τόξου.» Γιατί; Λόγω της ιδιότητας των φτερών τους να ιριδίζουν.

Τι προκαλεί αυτό τον ιριδίζοντα χρωματισμό; Μικροσκοπικά και με ακρίβεια βαλμένα τεμαχίδια που μοιάζουν με καθρέπτη δημιουργούν μια περίπλοκη οπτική ενέργεια που ονομάζεται συμβολή. Αυτά απομακρύνουν μερικά συστατικά των φωτεινών ακτίνων και ενισχύουν άλλα με αντανάκλασι. Το αποτέλεσμα—μια στιγμιαία λάμψις καθαρού χρώματος στην επιφάνεια του φτερού που αλλάζει καθώς οι ακτίνες φωτός πέφτουν από διαφορετικές γωνίες. Έπειτα, πολύ γρήγορα, η λάμψις μπορεί να χαθή.

Ένα εξέχον παράδειγμα ιριδισμού είναι ο «οφθαλμός» του φτερού στην ουρά του παγωνιού. Λόγω του ποικιλόχρωμου σχεδίου του, κάθε τρίχα που περνά μέσα από τον «οφθαλμό» μπορεί να έχη τρεις ή τέσσερις χρωστικές ζώνες. Έτσι απαιτούνται χιλιάδες σωματίδια που να αντανακλούν το φως ακριβώς διατεταγμένα σε κάθε 3 χιλιοστόμετρα (ένα όγδοο της ίντσας) της τρίχας. Επομένως, δισεκατομμύρια απ’ αυτά τα μόρια πρέπει να αντικαθίστανται χρόνο με το χρόνο χωρίς την παραμικρή τροποποίησι καθώς το πτηνό χάνει τα φτερά του και κατόπιν αποκτά καινούργια. Τα χρώματα θα εξαλείφοντο αν υπήρχε έστω και ένα χιλιοστό του χιλιοστομέτρου (εικοσιπέντε χιλιοστά της ίντσας) τροποποίησις!

Ιδιαίτερα Χαρακτηριστικά

Στον κόσμο των φτερών υπάρχουν πολλά αξιοπερίεργα. Τα δύσκαμπτα φτερά της ουράς ενός δρυοκολάπτη μπορεί να τον υποβοηθήσουν καθώς σκαρφαλώνει σ’ ένα δένδρο όπως τα καρφιά αναρριχήσεως σε έναν εργάτη τηλεφωνικής γραμμής! Ο λαγόπους γίνεται αρκετά μακρύς, βγάζει φτερά στα πόδια του τα οποία εξυπηρετούν σαν «χιονοπέδιλα» το χειμώνα. Τα νεογέννητα των Αφρικανικών φτεροκλειδών πίνουν το καθημερινό τους νερό που μεταφέρει το αρσενικό πτηνό στα απορροφητικά θωρακικά φτερά του. Μερικοί σκολόπακες και αγριόγαλλοι σπρώχνουν τον αέρα μέσα από ειδικά «μουσικά» φτερά στις πτέρυγές τους για να παράγουν έναν μουσικό ήχο. Η χήνα χρησιμοποιεί τα πολύ ισχυρά φτερά της σαν πολεμικά όπλα. Δεν πρέπει να ξεχάσωμε και τους ευγενικούς κυρίους στον κόσμο των πτηνών που κορτάρουν τις κυρίες τους με ειδικά φτερά. Μεταξύ αυτών είναι ο γερανός ο στεφανηφόρος, ο ερωδιός με τα λοφία του, τα αξέχαστα πτηνά του παραδείσου, και ο μηνούρος της Αυστραλίας.

Αλήθεια, τα φτερά είναι ένα θαύμα σχεδίου. Μυστηριώδη θαύματα, πράγματι, είναι αυτά τα αριστουργήματα μηχανικής! Και όλη η δόξα οφείλεται στο Μεγάλο Δημιουργό και Σχεδιαστή αυτής της ομορφιάς και χρησιμότητας.

[Εικόνα στη σελίδα 26]

άξων

γένειον

μύστακας