Рога и копыта

Кандидат биологических наук Римма Сейфулина. Фото автора

Что объединяет рога и копыта, перья и шерсть? Правильно, материал, из которого они состоят, — кератин. Этот белок (а точнее, целое семейство белков) отличается тем, что не растворяется в воде, ни в холодной, ни в горячей, и не подвергается действию обычных ферментов, расщепляющих белки. Он вырабатывается в толще кожи, вблизи её поверхности. Заполненные мягким кератином клетки постепенно перемещаются наружу, по пути уплощаясь и теряя ядро. Так образуется внешний роговой слой мёртвых клеток, предотвращающий испарение влаги через кожу. Эта мудрая находка природы наряду с другими новшествами позволила позвоночным животным в полной мере приспособиться к наземному существованию. Старые чешуйки кожи постоянно отшелушиваются, уступая место новым. Кератины присутствуют во всех наружных покровах четвероногих (Tetrapoda), включая роговицу глаза.

Белохвостый гну (Connochaetes gnou).
‹
›

Из кератина, но только твёрдого, состоят и различные производные кожи, такие как волосы или шерсть, ногти или когти, которые служат животным одновременно и гардеробом, и инструментарием. Копыта, по сути, те же ногти, но очень толстые и разросшиеся так, что покрывают весь конец пальца. Например, у лошадей это ноготь третьего пальца, единственного оставшегося из пятерни. Копыто — сродни обувке и очень облегчает передвижение. Это настолько удачное приспособление, что им обзавелась целая группа млекопитающих — копытные (Euungulata). Не знаем, кому из древних людей пришло в голову обуться, но кто и когда из животных до этого «догадался», более или менее известно. То были древние копытные (Condylarthra), появившиеся едва ли не во времена динозавров. Никто из их многочисленных потомков не посмел расстаться с копытами, за исключением китообразных, «скинувших обувку» вместе с ногами.

Твёрдый кератин может присутствовать и в роговом слое кожи — обычно в виде отдельных пластин или щитков, как у черепах и крокодилов. Но у ящериц и змей верхний слой кожи полностью твёрдый, он-то и сползает с рептилии во время линьки. Птичьи перья, эволюционно развившиеся из чешуи рептилий, тоже состоят из твёрдого кератина. Молодое пёрышко возникает в виде столбика, напоминающего волосок, который впоследствии обрастает множеством веточек — так называемых бородок и бородочек, образующих опахало. Полагают, что первые перья, появившиеся ещё у динозавров, как раз и были такими неразветвлёнными столбиками, а в ходе исторического развития усложнились, постепенно приобретая современный облик. К примеру, один из эволюционных этапов представлял собой простой пучок одинарных веточек. По-видимому, динозавры с таким оперением будто бы были покрыты пухом. В дальнейшем мельчайшие веточки (бородочки) обзавелись крючочками, сцепляющими всё в единую поверхность. Так появилось контурное перо с сомкнутым опахалом, в будущем обеспечившее полёт, хотя на тот момент двуногие хищные рептилии о небе ещё и не помышляли.

Для пущей крепости роговое вещество иногда усиливается костной тканью. Так, твёрдый черепаший панцирь сверху роговой, но в основе своей костный (см. статью «Рептилии скелетом наружу», «Наука и жизнь» № 8, 2026 г.). А у броненосцев костные пластинки лежат непосредственно в толще кожи. Так же, как и рога полорогих копытных — буйволов, антилоп, баранов, у которых на пустотелый костный остов надет роговой чехол. Ритон, или питейный рог, как раз и представляет собой снятый с рога и отполированный кератиновый слой. Клюв птиц и черепах тоже устроен подобным образом. Образующие его челюстные кости покрыты роговым футляром...

Продолжение статьи читайте в номере журнала

Журнал добавлен в корзину.
Оформить заказ
Портал журнала «Наука и жизнь» использует файлы cookie и рекомендательные технологии. Продолжая пользоваться порталом, вы соглашаетесь с хранением и использованием порталом и партнёрскими сайтами файлов cookie и рекомендательных технологий на вашем устройстве. Подробнее