Содержание
Шерсть кошки под микроскопом
Вернуться к списку Задать свой вопрос
В позднем дошкольном возрасте и начальных классах средней школы у детей активно развивается осознанное восприятие действительности. Это выражается в непрерывном познании предметов, явлений и объектов окружающей среды, в освоении новых навыков и умений, появлении фундамента объективного мышления. Им хочется целенаправленно узнавать истинную природу привычных вещей. Поэтому наличие увеличительного прибора создает для этого благоприятные условия. Во многих семьях живут домашние питомцы, изучение шерсти кошки под микроскопом станет первым важным шагом на пути серьезного увлечения биологией и зоологией, как одного из ее разделов. Для детишек, мечтающих стать врачами, ветеринарами или исследователями биологами, а также для их заботливых родителей (под чутким контролем и руководством которых должны проходить занятия) мы представляем познавательный обзор этого простейшего опыта.
Кошачья шерсть — это защитный волосяной покров, располагающийся на эпидермисе — наружном слое кожи животного. К некоторым отрядам и видам позвоночных (грызунам, зайцам) относится аналогичное понятие – «мех». Ряд ученых считает, что с точки зрения эволюции шерстяные волоски гомологичны (сопоставимы) с иголками ежей, которые утратили жесткость.
Состав шерсти:
Остевые волосы – длинные и тонкие, на кончике загибаются. Твердость им придает корковое вещество, называемое «кортекс», а цвет определяет пигмент «меланин». Благодаря жировой смазке они слегка блестят, поверхность будто «глянцевая», распределение цвета неравномерное. Наружная часть – кутикула – хорошо видна в микроскоп: полукруглые чешуйки, соединены внахлест, словно черепица на крыше. Их надо рассматривать методом отраженного света, задействуйте верхнюю подсветку (или настольную лампу), чтобы световые лучи отразились от непрозрачной поверхности. Если произвести поперечное сечение, можно заметить в центре сердцевину — полости и рыхлые кератиновые клетки, образующие канал для транспорта питательных микроэлементов. Волосяная луковица располагается в слое дермы, облачена в круглую фоликулу, связанную с мельчайшими кровеносными сосудами.
Подшёрсток – состоит из мягких плотно расположенных вторичных волос. Их главная функция – тепловая изоляция, регулировка процессов теплопередачи: когда жарко, энергия тепла расходуется, если холодно – задерживается.
Вибриссы — это своеобразные органы чувств, находятся обычно на голове, над глазами и у носа (их в обиходе называют усами). Они взаимодействуют с большим количеством нервных окончаний и отвечают за первичное усваивание поступающих от внешнего мира тактильных ощущений. Их нельзя обрывать или срезать, это может причинить питомцу непоправимый вред.
Последовательность просмотра шерсти кошки под микроскопом:
- Проведя щеточкой по спине соберите пучок волос;
- Положите на лист бумаги предметное стекло и пипеткой добавьте на него каплю воды;
- Пинцетом отделите один волосок и опустите в капельку, а сверху накройте покровным стеклом, плотно прижав и дав жидкости их «склеить»;
- Уложите полученный микропрепарат на столик ровно под четырехкратным объективом, а в окулярную трубку вставьте окуляр 10 крат (он дает наилучшее поле обзора);
- Включите верхний осветитель и начните медленно фокусироваться, поворачивая колесико микровинта (оно сбоку на штативе). Через несколько секунд появится резкое изображение. Общее увеличение составит 40x;
- Чтобы сделать кратность еще больше, смените объектив (на револьверном устройстве) на более мощный, повторно сфокусируйтесь;
- Для фотографирования получившейся картинки можно подключить цифровой видеоокуляр USB или адаптер (крепление) для смартфона, оборудованного камерой.
Блог о зимней детской одежде
Шерсть – это волосяной покров животного. Из чего он состоит?
Каждый волос состоит из стержня, корня и луковицы. Шерсть, как сырье, состоит из стержней, срезанных у самой кожи.
Волокна шерсти в зависимости от жесткости делятся на пуховые, переходные и остевые. Толщина волос зависит от условий содержания животных, их породы и возраста. Конечно, чем моложе овечка, тем тоньше и нежнее ее шерсть в целом.
Каждый волосок состоит из чешуйчатого и коркового слоев, а в ости имеется еще и сердцевинный слой.
Чешуйчатый слой (2-3%) является поверхностным, защитным, от его состояния зависит внешний вид и блеск волокна. Между чешуйками содержатся пузырьки воздуха, сохраняющие тепло. На 100 мкм длины волокна овцы-мериноса насчитывается 10-12 чешуек, пуха кашемирской козы — 6-7 чешуек.
Корковый слой – это сердцевина волокна, основная составляющая, которая характеризует его прочность. В пуховых волокнах доля коркового слоя достигает 95%, в ости — 70%, а в мертвом волосе — только 5-6%.
Сердцевинный слой – это пустота внутри волокна, заполненная воздухом и мертвыми клетками. А воздух, как известно, повышает теплозащитные свойства волокна, но при этом уменьшает прочность.
Наиболее ценными волокнами являются пуховые: они более тонкие, эластичные, нежные, мягкие. Если Вам довелось носить кашемировый свитер, Вы прекрасно понимаете, о чем речь. Для искусственного меха из овечьей шерсти подойдут и пуховые, и переходные волосы – готовое полотно получится менее дорогим, но более прочным. Наибольшей популярностью пользуется шерсть овец-мериносов.
Язык кошки под микроскопом
Язык кошки часто сравнивают с наждачной бумагой или теркой, поскольку он покрыт очень мелкими острыми сосочками. Подобное «шершавое» строение помогает животному лучше ухаживать за своей шерстью, избавляться от грязи и паразитов, а также выполняет функцию терморегуляции. После проведения досконального исследования этого органа под микроскопом и с помощью МРТ удалось получить интересную информацию о его структуре. Она позволяет лучше узнать особенности строения организма кошки, а также может быть использована для создания полезных бытовых предметов для людей.
Строение и функции языка
Кошачий язык состоит из поперечных и продольных мышц, обеспечивающих его гибкость и подвижность. Кошки могут сильно его вытягивать, двигать в разные стороны, сворачивать в форме ковша (например, во время питья). Первостепенно, этот орган используется для приема пищи. Однако, он также обеспечивает терморегуляцию. С его помощью кошка охлаждает свою кожу, интенсивно вылизываясь в жаркое время. Высунутый наружу язык может быть индикатором перегрева организма животного.
Верхний слой языка покрыт специальными жесткими сосочками, которые напоминают шипы. Они необходимы животному не только для удерживания пищи или питья в пасти, но и позволяют тщательно вычищать шерсть, убирать накопившуюся грязь, крупных насекомых. Благодаря этому свойству кошки практически не нуждаются в мытье, в отличие от собак. Тем не менее, убрать с языка весь вычищенный мусор (включая шерстинки) кошки не могут и глотают его. Поэтому хозяину следует помогать своему питомцу в уходе за шерстью, чтобы предотвратить ее накапливание в кишечнике животного.
Последние исследования
До недавнего времени серьезные исследовательские работы в области изучения строения и функций языка кошки не проводились. В 2018 году в Технологическом институте Джорджии (штат Атланта, США) научным сотрудником Алексис Ноэль было инициировано подробное исследование строения кошачьего языка.
В процессе работы были изучены языки, взятые у умерших домашних и диких кошек (образцы предоставлялись из зоопарков и питомников). Таким образом, результаты оценивались на основании образцов от шести видов представителей кошачьих:
- Домашние кошки.
- Рыжие рыси.
- Пумы.
- Снежные барсы.
- Тигры.
- Львы.
Языки кошек рассматривались под микроскопом и с помощью МРТ-сканера. В дальнейшем фото и видео-материалы подвергались тщательному анализу. На основании полученных данных ученые сделали следующие выводы:
- Жесткие сосочки имеют форму не конуса (как предполагалось ранее), а загнутых коготков. Подобная форма позволяет удерживать жидкость на языке (слюну или воду) за счет сил поверхностного натяжения. Такая конструкция достаточно эффективна. Она обеспечивает сохранение жидкости на языке и не дает ей вытекать из пасти (что нередко можно наблюдать у собак, особенно, у пород с повышенным слюноотделением).
- Во время вылизывания сосочки достигают кожи, отодвигая слой шерсти. С их помощью к коже доставляется слюна, что обеспечивает охлаждение кожных покровов и уменьшение перегревания организма.
- Сосочки могут двигаться. Во время вылизывания они могут изменять направление при обнаружении препятствий (например, комков шерсти). Это позволяет вычищать не только верхний слой шерсти, но и плотный подшерсток. Таким образом, практически все породы кошек могут с легкостью полностью очистить весь шерстяной покров. Исключение составляют персидские породы, которые требуют регулярного вычесывания для профилактики образования колтунов.
Бытовое применение результатов исследований
Научные сотрудники Технологического института Джорджии намерены запатентовать результаты проведенной ими работы для дальнейшего использования в быту. Эти знания могут пригодиться для разработки новых щеток и прочего инвентаря для чистки шерстяных поверхностей (ковров, одежда и пр.), а также для ухода за волосами человека и шерстью животных.
По мнению ученых, в последнее время мировая индустрия, которая занимается созданием чистящих средств, больше уделяет времени для разработки новых моющих жидкостей, чем модернизации щеток. Чистящие средства чаще всего содержат токсические вещества, которые напрямую ли косвенно, могут наносить вред здоровью и окружающей среде, оседая в воде и почве. В то же время щетки, даже изготовленные из пластика, имеют длительный срок службы и менее токсичны, по сравнению с бытовой химией. Копирование уникальной структуры кошачьего языка можно использовать при создании новых приспособлений для очистки сложных шерстяных или тканевых поверхностей.
Кроме того, принцип проникновения сосочков в глубокие слои шерстяного покрова можно использовать для разработки предметов, позволяющих доставлять лекарства к коже через густой шерстяной или волосяной покров (без сбривания этого участка). Это может быть использовано в медицине при лечении дерматологических заболеваний, как у людей, так и у животных.
Алексис Ноэль и ее коллеги уже продемонстрировали новые средство – TIGR (tongue-inspired grooming). Оно представляет собой щетку с двумя рядами зубцов, имитирующих сосочки кошачьего языка. Щетка была создана при помощи 3D-принтера. Мягкие зубцы позволяют бережно и без особых усилий расчесывать человеческие волосы, даже со спутанными прядями. Также, щетка успешно распутывает узлы из искусственных и натуральных нитей. Таким образом, подобное средство может применяться, в том числе, и в текстильной промышленности.
Язык кошки обычно сравнивают с наждачной бумагой, а в «Толковом словаре живого великорусского языка» В. Даля он назван «теркой.» Подставьте любимой кошке свою руку — и вы тут же почувствуете, насколько справедливы эти определения.
Как сообщается в статье, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences, на языке кошки есть капиллярные сосочки c полостями, с помощью которых слюна глубоко попадает в шерсть. Также с помощью сосочков кошка приглаживает шерсть, удаляя при этом перегретый воздух. Таким образом, язык, похожий на наждачную бумагу, позволяет кошкам держать себя в чистоте и не перегреваться.
Физики Алексис Ноэль (Alexis Noel) и Дэвид Ху (David Hu) из Технологического университета Джорджии решили подробно изучить строение языка кошки и выяснить, как он помогает животному содержать свою шкуру в чистоте и справляться с терморегуляцией.
Для этого ученые сделали компьютерную томографию языка и изучили строение капиллярных сосочков у шести видов кошачьих — домашней кошки (Felis catus), рыжей рыси (Lynx rufus), пумы (Puma concolor), снежного барса (Panthera uncia), льва (Panthera leo) и тигра (Pantheratigris); языки были взяты у мертвых животных.
Оказалось, что капиллярные сосочки на языке у домашних кошек отличаются по размерам: ближе к центру они меньше и расположены чаще, а по бокам сосочки крупнее и распределены реже. Как выяснили ученые, при груминге (уходе за своей шерстью) бывают задействованы только боковые сосочки.
Интересно, что у всех кошачьих капиллярные сосочки оказались очень похожими и по виду напоминают разные по размеру крючки с двумя полостями: одна внизу, другая U-образная, на конце.
Как показали измерения модуля Юнга (способности материала сопротивляться растяжению или сжатию при упругой деформации), капиллярные сосочки домашних кошек в пять раз жестче собственно языка и по упругости их можно сравнить с человеческими ногтями.
Чтобы выяснить, что происходит с жидкостью при вылизывании шерсти, ученые использовали пищевую краску, которую нанесли на языки домашней кошки и тигра. Оказалось, что жидкость попадает в U-образные полости в капиллярных сосочках примерно за 100 миллисекунд, и потом остается там, даже если сосочек переворачивается. В сумме 290 капиллярных сосочков могут содержать 4,4 микролитра жидкости. Чтобы удалить ее, кошке достаточно коснуться языком шерсти.
Как определили авторы, скорость вылизывания у домашних кошек составляет 1,4 движения в секунду.
Исследователи выяснили, что способность к грумингу у вида кошачьих зависит не только от свойств шерсти, но и от длины капиллярных сосочков. Чтобы вычистить шерсть, кошачья слюна должна добраться до кожи.
Чтобы это определить, ученые измерили длину и радиус волоса и разреженность шерсти у 19 видов кошачьих. А затем — насколько животные сминают свою шерсть во время груминга. Оказалось, что почти у всех исследованных видов и пород капиллярные сосочки достаточно длинные, чтобы достать до кожи. Только у двух пород персидских кошек шерсть, даже смятая, оказалась длиннее, чем сосочки на языке.
Авторы статьи также подсчитали, что груминг позволяет кошкам выделять около четверти тепла, которое необходимо потерять животному, чтобы не перегреться.
Я уже писала, что две трети своей жизни кошки посвящают сну, а примерно треть от своего бодрствования они вылизываются по самым разным причинам. По другим данным кошки вылизываются около четверти своего бодрствования, но, в любом случае, вылизывание с помощью сложной системы капиллярных сосочков, является одним из самых типичных типов поведения кошек.
Почему у кошек шершавый язык
Орган вкуса у кошек крайне многофункционален: он не только помогает пережевывать пищу, но и незаменим для личной гигиены. Причина, почему у кошек шершавый язык, кроется в его специфическом строении. Если понаблюдать язык кошки под микроскопом, можно обнаружить, что он крайне неровный, покрыт острыми бугорками. Все это неслучайно и оказывает кошке неоценимую пользу.
Почему у кошек шершавый язык
Язык свой кошка, в отличие от собаки, не любит выставлять напоказ. Мы видим его, когда животное зевает, лакает жидкость, или моется. Стоит признать, что способность пить, вытягивая язык в виде «половника» высший пилотаж. Как же кошечке это удается?
Если рассмотреть язык кошки под микроскопом, станет понятно, почему он так функционален. Поверхность покрыта ороговевшими выступами, так называемыми «капиллярными сосочками». Все они направлены назад, точнее, в сторону гортани. Эти выступы и придают языку кошки характерную шершавость.
Почему у кошек шершавый язык
В дикой природе представители семейства кошачьих используют язык в качестве «напильника», которым удаляется мясо из мельчайших щелей в костях добычи. Играет он и немаловажную роль в туалете кошечки, благодаря постоянному вылизыванию животное поддерживает шкурку в идеальном состоянии, удаляя выпавшие волоски и расчесывая шерсть.
Из-за подобного устройства языка кошки часто попадают в неприятные ситуации дома. Наверное, многие владельцы сталкивались с тем, что питомец поедает совершенно несъедобные предметы: нитки, серпантин.
Почему у кошек шершавый язык
Дело в том, что выступы на языке (причина, почему у кошек шершавый язык) не позволяют отделить от языка мелкие предметы, которые кошка взяла в рот в процессе игры. В какой-то момент у животного не остается иного выхода, как проглотить их. По этой же причине кот глотает шерсть, когда вылизывается.
Язык кошки часто сравнивают с наждачной поверхностью, неудивительно, что этим животным не свойственно зализывать раны. Если собаки считаются настоящими «целителями», то язык кошки с его жесткой поверхностью лишь вызовет еще большую боль.
Почему у кошек шершавый язык
Шершавость языка может иногда стать причиной развития воспаления. К примеру, если кот проглотит колючее семечко растения, оно может застрять в «чешуйках» языка, поранив его и вызвав воспаление. Извлечь такую занозу бывает крайне сложно, особенно, если она маленькая.
Другие похожие записи: