Введение
В зоологии, чешуя (англ. scale) — это небольшая жесткая пластина, которая вырастает из кожи животного для защиты. У лепидоптер (бабочек и мотыльков) чешуйки — это пластины на поверхности крыла насекомого, обеспечивающие окраску. Чешуя довольно распространена и эволюционировала многократно в результате конвергентной эволюции, приобретая различное строение и функции. Чешуя обычно классифицируется как часть кожного покрова организма. Существуют различные типы чешуи в зависимости от формы и класса животного.
In zoology, a scale ([[wikt:λεπίς; wikt:squama) is a small rigid plate that grows out of an animal's skin to provide protection. In lepidopterans (butterflies and moths), scales are plates on the surface of the insect wing, and provide coloration. Scales are quite common and have evolved multiple times through convergent evolution, with varying structure and function. Scales are generally classified as part of an organism's integumentary system. There are various types of scales according to shape and to class of animal.
Рыбные чешуи
Рыбья чешуя имеет дермальное происхождение, формируясь в мезодерме. Этот факт отличает её от чешуи рептилий с палеонтологической точки зрения. Генетически, гены, участвующие в развитии зубов и волос у млекопитающих, также вовлечены в развитие чешуи.
Космоидные чешуи
Настоящие космоидные чешуи встречаются только у саркоптеригиев. Внутренний слой чешуи образован пластинчатой костью. Поверх неё располагается слой губчатой или сосудистой кости, а затем слой материала, похожего на дентин, называемый космином. Верхняя поверхность покрыта кератином. У целаканта космоидные чешуи видоизменены: они лишены косминов и тоньше, чем настоящие космоидные чешуи.
Ганоидальные чешуи
Ганоидные чешуи можно найти у гаров (семейство Lepisosteidae), бихиров и рыб-парусников (семейство Polypteridae). Ганоидные чешуи похожи на космоидные, но слой ганоина расположен поверх косминового слоя и под эмалью. Ганоидные чешуи имеют ромбовидную форму, блестящие и твердые. В составе ганоина содержатся соединения гуанина – иризирующие производные гуанина, встречающиеся в молекуле ДНК. Иризирующие свойства этих веществ придают ганоину его блеск.
Плакоидные чешуи
Плакоидные чешуи встречаются у хрящевых рыб, таких как акулы и скаты. Эти чешуи, также называемые дентикулами, по своей структуре схожи с зубами и имеют один медиальный шип и два латеральных шипа. Предполагается, что предки современных челюстных рыб – безчелюстные остракодермы и более поздние челюстные плакодермы – могли иметь чешую, сочетающую в себе свойства плакоидной и ганоидной чешуи.
Лептоидные чешуи
Лептоидные чешуи встречаются у костных рыб высших порядков. По мере роста они добавляют концентрические слои. Они расположены внахлест по направлению от головы к хвосту, подобно черепице, обеспечивая более плавное обтекание воды вокруг тела и, следовательно, уменьшая сопротивление. Существуют две формы этих чешуй: циклоидные чешуи имеют гладкий край и наиболее распространены у рыб с мягкими лучами плавников, таких как лосось и карп. Ктеноидные чешуи имеют зазубренный край и обычно встречаются у рыб с колючими лучами плавников, таких как окунь и солнечная рыба.
Cycloid scales have a smooth outer edge, and are most common on fish with soft fin rays, such as salmon and carp. Ctenoid scales have a toothed outer edge, and are usually found on fish with spiny fin rays, such as bass and crappie.
Рептилийские чешуи
Типы чешуи рептилий включают: циклоидные, гранулярные (выглядящие бугристыми) и килевидные (имеющие центральный гребень). Размеры чешуи обычно варьируются: более крупные и прочные чешуи покрывают участки, часто подвергающиеся физическим воздействиям (обычно ноги, хвост и голова), а вокруг суставов чешуя мелкая для обеспечения гибкости. У большинства змей на брюхе имеются особо широкие чешуи, каждая из которых покрывает брюхо от края до края. Чешуя всех рептилий имеет эпидермальный компонент (то, что видно на поверхности), но у многих рептилий, таких как крокодилы и черепахи, под эпидермальной чешуей расположены остеодермы. Такая чешуя более правильно называется щитками. Змеи, туатары и многие ящерицы лишены остеодерм. Все чешуйки рептилий имеют дермальный сосочек, лежащий в основе эпидермальной части, и именно там формируются остеодермы, если они присутствуют.
Птичьи чешуи
У птиц чешуйки в основном располагаются на пальцах и плюсне, но у некоторых видов могут встречаться и выше, на голени. Ранее считалось, что чешуйки и щитки птиц гомологичны чешуйкам и щиткам рептилий, однако сейчас установлено, что они развились независимо, будучи редуцированными перьями.
Колючки млекопитающих
Примером чешуйчатого млекопитающего является панголин. Его чешуи состоят из кератина и служат для защиты, подобно панцирю броненосца. Они возникли в результате конвергентной эволюции, не имея отношения к далеким рептилиям-предкам млекопитающих (поскольку терапсиды утратили чешую), за исключением использования схожего гена. С другой стороны, у мускусного кенгуру есть чешуи на лапах и хвосте. Точная природа этих предполагаемых чешуек изучена недостаточно, но, по всей видимости, они структурно отличаются от чешуи панголина. У аномальур также есть чешуи на нижней стороне хвоста. Эпидермальные ткани подушечек лап у большинства видов млекопитающих сравнивают с чешуей других позвоночных. Вероятно, они происходят из процессов рогообразования или недоразвитого меха, подобно тому, как птичьи ретикулы происходят из недоразвитых перьев.
Лыжи членистоногих
У бабочек и мотыльков, относящихся к отряду Чешуекрылые (греч. "крылатые чешуи"), имеются перепончатые крылья, покрытые нежными, порошкообразными чешуйками, которые являются модифицированными щетинками. Каждая чешуйка состоит из ряда крошечных, сложенных пластинок органического материала, при этом у бабочек чешуйки обычно широкие и плоские, а у мотыльков – более узкие и волосовидные. Чешуйки, как правило, пигментированы, но некоторые типы чешуек демонстрируют переливчатость, не содержа пигментов; поскольку толщина пластинок сопоставима с длиной волны видимого света, эти пластинки приводят к структурной окраске и иридесценции благодаря физическому явлению, известному как тонкопленочная оптика. Наиболее распространенным цветом, получаемым таким образом, является синий, как у бабочек рода Морфо. У некоторых видов пауков также встречаются чешуйки. Чешуйки пауков – это уплощенные щетинки, покрывающие поверхность кутикулы. Они бывают самых разнообразных форм, размеров и цветов. Известно, что по крайней мере 13 различных семейств пауков обладают кутикулярными чешуйками, хотя наиболее подробно они описаны у пауков-скакунчиков (Salticidae) и пауков-лысохвостов (Oxyopidae). У некоторых ракообразных, таких как Glyptonotus antarcticus, имеются бугорчатые чешуйки. Было показано, что некоторые раки используют антеннальные чешуйки, которые активируются при быстрых движениях.