Класс Птицы. Каковы основные черты строения и функций скелета, дыхательной и кровеносной систем?

Тип Хордовые – Chordata. Подтип Позвоночные/Черепные – Vertebrata\Craniata. позвоночные c зародышевыми оболочками – Amniota. Раздел Челюстноротые – Gnathostomata. Надкласс Наземные/Четвероногие позвоночные – Tetrapoda. Класс Птицы – Aves.

Скелет птиц имеет ряд весьма специфических особенностей, связанных с приспособлениями к полету и хождению по суше только на задних конечностях. Особенности строения скелета заключаются, во-первых, в своеобразных видоизменениях конечностей и их поясов, во-вторых, в легкости и прочности всего скелета. Легкость его обеспечивается пневматичностью костей, прочность – срастанием многих костей еще на ранних стадиях индивидуальной жизни, поэтому у взрослой птицы швы между отдельными костями часто вовсе не заметны. Позвоночник состоит из шейного, грудного, поясничного, крестцового и хвостового отделов. Поясничный отдел входит в состав сложного крестца. Шейный отдел в связи со сложными движениями головы обладает значительной длиной и подвижностью, что обусловило форму позвонков, которые имеют седлообразные сочленовные поверхности (гетероцельные позвонки). Угол поворота головы 180°, а у сов 270°. Два первых шейных позвонка имеют типичное у амниот строение (атлант и эпистрофей). Грудные позвонки сращены между собой и с крестцом. Они несут ребра, подвижно соединенные с грудиной, состоящие из спинного и грудного отделов, подвижно соединенных и образующих угол, направленный вершиной назад. Из-за этого грудина при сокращении мышц может то отодвигаться, то приближаться к позвоночнику. В итоге меняется объем грудной клетки, что имеет значение для дыхания. Грудина – широкая выгнутая костная пластина, к краям которой причленяются грудные ребра. У большинства птиц грудина имеет костный киль. К килю слева и справа симметрично прикреплены мышцы, приводящие в движение крылья. Поясничные позвонки срастаются между собой, с подвздошными костями и с крестцовыми позвонками. С последними срастается часть хвостовых позвонков и образуется сложный крестец. Но истинных крестцовых позвонков у птиц 2, как у рептилий. Сложный крестец важен в связи с опорой птиц только на задние конечности. Свободных хвостовых позвонков у птиц 6-9, хвостовой отдел заканчивается вертикальной костной пластинкой – копчиковой костью или пигостилем (несколько сросшихся позвонков) – для прикрепления рулевых перьев. Череп птиц по строению весьма близок к черепу рептилий. Но есть и отличия приспособительного характера: большой объем мозговой коробки и огромные глазничные впадины. Челюсти, как правило, сильно вытянуты, кости их срастаются между собой, и возникает прочный хватательный аппарат. Кости мозговой коробки тонкие и срастаются очень рано. В итоге мозговая коробка легка и прочна. Ряд костей чрепа пневмоничен. Передние конечности и их пояс имеют ряд особенностей в связи с приспособлениями к полету. Пояс состоит из лопатки, коракоида и ключицы, которые своими проксимальными концами формируют площадку для причленения плечевой кости. Левая и правая ключицы срастаются, образуя вилочку, придающую поясу упругость. Скелет самого крыла состоит из типичных для пятипалой конечности отделов. Плечо и предплечье существенно не изменились, а кисть имеет ряд особенностей. Запястье и пясть образуют сложную пястно-запястную кость – пряжку; основной сустав – межзапястный (интеркалярный). Из пальцев сохраняются только три: 2ой, 3ий и 4ый. Задние конечности и их пояс также имеют ряд особенностей. Прочность определяется срастанием больших подвздошных костей со сложным крестцом и крупными седалищными костями. Лобковые кости малы. Все три кости образуют вертлужную впадину. Бедро типичного строения. В голени развивается только большая берцовая кость. Лежащий за голенью отдел называется цевка. У взрослой птицы он состоит из одной кости, но эмбрионально эта кость возникает в результате срастания костей плюсны и дистального ряда костей предплюсны. В итоге голеностопное сочленение у птиц, как и у рептилий, расположено между двумя рядами костей предплюсны, а не между предплюсной и голенью. Это сочленение правильнее именовать межпредплюсневым или интертарзальным.

Органы дыхания крайне своеобразны и больше чем какая-либо другая система внутренних органов приспособлены к воздушному образу жизни. Гортанная щель ведет в трахею, верхняя часть которой образует гортань, поддерживаемую непарным перстневидным и парными черпаловидными хрящами. Это – верхняя гортань. Нижняя гортань располагается в месте разделения трахеи на 2 бронха и представляет расширение, поддерживаемое костными кольцами. Внутрь от наружных стенок вдаются наружные голосовые перепонки, а снизу, от места ветвления трахеи, вдаются внутренние голосовые перепонки. Легкие птиц – плотные губчатые тела, прикрепленные к спинной стенке грудной клетки. Бронхи, войдя в легкие, многократно дихотомически ветвятся, их главные разветвления пронизывают легкие насквозь и впадают в воздушные мешки. Ветки бронхов соединены парабронхами (третичными бронхами). Их стенки имеют выступы, оплетенные капиллярами, где происходит насыщение крови кислородом. Часть бронхов, вышедшая за пределы легких, расширяется в большие тонкостенные воздушные мешки. Они располагаются между внутренними органами, а ответвления их проходят между мышцами под кожу и заходят в пневматичные кости. Выделяют 2 шейных, межключичный, 2-3 пары грудных и 1 пара брюшных воздушных мешков. Основная их роль заключается в том, что они определяют механизм дыхания. Они растягиваются, и воздух по центральному бронху засасывается в задние воздушные мешки, куда при первом вдохе попадает богатый кислородом воздух. При первом выдохе из задних воздушных мешков через легкие продувается воздух, насыщенный кислородом. На этой фазе происходит окисление крови. При втором вдохе воздух проходит в легкие и передние воздушные мешки. При втором выдохе воздух из передних воздушных мешков выталкивается наружу. Т.о., циркуляция воздуха в дыхательной системе имеет однонаправленный характер: из задних воздушных мешков через легкие в передние воздушные мешки.

Основной особенностью кровообращения у птиц является полное разделение артериальной и венозной крови что обусловливается строением сердца и артериальных дуг. Сердце 4-хкамерное (2 предсердия, 2 желудочка). Относительные размеры сердца у птиц сравнительно с другими позвоночными велики, что связано с большой интенсивностью обмена веществ, особенно во время полета. От левого желудочка отходит единственная правая дуга аорты, которая отдает парные безымянные артерии, делящиеся на парные сонные и подключичные (к голове, поясу передних конечностей и самим конечностям). Дуга аорты огибает сердце с правой стороны и в виде спинной аорты тянется под позвоночником к хвостовому отделу тела. От спинной аорты к желудку и кишечнику отходят непарные внутренностная и брыжеечная артерии, парные бедренные и седалищные (к мышцам брюшной стенки, органам таза и задним конечностям с их поясом). От правого желудочка отходит общая легочная артерия с венозной кровью. Она распадается на левую и правую легочные артерии. Венозная кровь от головы собирается в парные яремные вены. Сливаясь с парными подключичными, они образуют левую и правую передние полые вены, впадающие в прав.предсердие. Венозная система туловищной области сходна с таковой у рептилий. Отличия: брюшная вена, образующая у рептилий вместе с более мелкими венами воротную систему печени, у птиц функционально заменена копчиково-брыжеечной веной. Частично редуцирована воротная система почек. Задняя полая вена впадает в правое предсердие. В связи с разделением большого и малого кругов кровообращения все органы омываются чистой артериальной кровью. Это обстоятельство, и быстрая циркуляция крови и интенсивный газообмен, обусловливают высокую температуру тела, в среднем равную +42°С