В зоологии чешуя ( древнегреческий : λεπίς , латинизированный : lepis ; латынь : scquama ) — это небольшая жесткая пластинка , вырастающая из кожи животного для обеспечения защиты. У чешуекрылых ( бабочек и мотыльков ) чешуя представляет собой пластинки на поверхности крыла насекомого и обеспечивает окраску. Чешуи довольно распространены и неоднократно развивались в ходе конвергентной эволюции с различной структурой и функциями.
Чешуя обычно классифицируется как часть покровной системы организма . Существуют различные типы чешуи в зависимости от формы и класса животного.
Рыбья чешуя имеет дермальное происхождение, особенно в мезодерме . Этот факт палеонтологически отличает их от чешуек рептилий. Генетически те же гены, которые участвуют в развитии зубов и волос у млекопитающих, также участвуют в развитии чешуи. [1]
Настоящие космоидные чешуи можно найти только у саркоптеригов . Внутренний слой чешуи состоит из пластинчатой кости. Поверх этого лежит слой губчатой или сосудистой кости, а затем слой дентиноподобного материала, называемого космином . Верхняя поверхность кератиновая . Целакант имеет модифицированную космоидную чешую, в которой отсутствует космин , и она тоньше настоящей космоидной чешуи.
Ганоидные чешуи встречаются на гарах (семейство Lepisosteidae ), бичирах и камышовых рыбах (семейство Polypteridae ). Чешуя ганоида похожа на чешуйку космоида, но слой ганоина лежит над слоем космина и под эмалью [ необходимы разъяснения ] . Чешуя ганоина имеет ромбовидную форму, блестящую и твердую. В состав ганоина входят соединения гуанина , радужные производные гуанина, обнаруженные в молекуле ДНК. [2] Радужные свойства этих химикатов придают ганоину блеск.
Плакоидные чешуи встречаются у хрящевых рыб , включая акул и скатов . Эти чешуйки, также называемые зубцами, по структуре похожи на зубы и имеют один срединный шип и два боковых шипа. Предки современных челюстных рыб, бесчелюстные остракодермы , а затем и челюстные плакодермы , возможно, имели чешую со свойствами как плакоидной, так и ганоидной чешуи.
Лептоидные чешуи встречаются у костистых рыб высших порядков. По мере роста они добавляют концентрические слои. Они расположены так, чтобы перекрываться в направлении от головы к хвосту, как черепица на крыше, обеспечивая более плавный поток воды по кузову и, следовательно, уменьшая сопротивление . [3] Они бывают двух видов:
Типы чешуи рептилий включают: циклоидную, зернистую (неровную) и килевидную (с центральным гребнем). Чешуя обычно различается по размеру: более толстая и крупная чешуя покрывает части, которые часто подвергаются физическому стрессу (обычно ступни, хвост и голова), а чешуя вокруг суставов маленькая, что обеспечивает гибкость. У большинства змей на брюхе имеются очень широкие чешуйки, каждая из которых покрывает живот из стороны в сторону.
Чешуя всех рептилий имеет эпидермальный компонент (то, что видно на поверхности), но у многих рептилий, таких как крокодилы и черепахи, под эпидермальной чешуей лежат остеодермы . Такие чешуи правильнее называть щитками . У змей, туатар и многих ящериц остеодермы отсутствуют. Все чешуи рептилий имеют дермальный сосочек, лежащий под эпидермальной частью, и именно там формируются остеодермы, если они есть.
Чешуя птиц находится в основном на пальцах ног и плюсне, но у некоторых птиц ее можно обнаружить и выше на лодыжке. Считалось, что чешуя и щитки птиц гомологичны чешуе и щиткам рептилий, [4] но теперь признано, что они развились независимо, представляя собой выродившиеся перья. [5] [6]
Примером чешуйчатого млекопитающего является панголин . Его чешуя сделана из кератина и используется для защиты, подобно доспехам броненосца . Они эволюционировали конвергентно и не имеют отношения к далеким предкам млекопитающих, похожим на рептилий (поскольку терапсиды потеряли чешую), за исключением того, что они используют аналогичный ген.
С другой стороны, у мускусной крысы-кенгуру на лапах и хвосте имеется чешуя. [7] Точная природа предполагаемой чешуи подробно не изучалась, но, похоже, структурно они отличаются от чешуи ящера.
Аномалии также имеют чешуйки на нижней стороне хвоста. [8]
Эпидермальные ткани подушечек стоп у большинства видов млекопитающих сравнивают с чешуей других позвоночных. Вероятно, они возникли в результате процессов ороговения или чахлого меха, подобно тому, как птичьи сетки образуются из чахлых перьев. [9]
Бабочки и мотыльки — отряд Lepidoptera ( греч. «чешуйчатокрылые») — имеют перепончатые крылья , покрытые нежными порошкообразными чешуйками, представляющими собой видоизмененные щетинки . Каждая чешуя состоит из ряда крошечных сложенных друг на друга пластинок органического материала, причем у бабочек чешуя, как правило, широкая и сплющенная, а у мотыльков чешуйки, как правило, более узкие и похожие на волоски. Чешуйки обычно пигментированные , но некоторые виды чешуек переливающиеся, без пигментов; Поскольку толщина пластинок того же порядка, что и длина волны видимого света, пластины приводят к структурному окрашиванию и переливчатости за счет физического явления, описываемого как тонкопленочная оптика . Самый распространенный цвет, получаемый таким способом, — синий , как, например, у бабочек Морфо .
У некоторых видов пауков также есть чешуя. Чешуя паука представляет собой уплощенные щетинки, покрывающие поверхность кутикулы . Они бывают самых разных форм, размеров и цветов. Известно, что по крайней мере 13 различных семейств пауков обладают кутикулярными чешуйками, хотя они хорошо описаны только у пауков-прыгунов (Salticidae) и пауков-рысей (Oxyopidae). [10] [11]
Некоторые ракообразные, такие как Glyptonotus antarcticus, имеют бугристую чешую. [12] Было показано, что некоторые раки используют усики-чешуйки, которые активируются при быстрых ответных движениях. [13]