ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. Птицы - самый многочисленный класс наземных позвоночных, на­считывающий около 9000 видов

Птицы - самый многочисленный класс наземных позвоночных, на­считывающий около 9000 видов. Это - теплокровные животные, пе­редние конечности которых превра­тились в крылья. Их тело покрыто перьями. По ряду признаков (почти полное отсутствие кожных желез, наличие роговых чешуи, сходное развитие зародыша и др.) птицы сохранили сходство со своими предка­ми - пресмыкающимися. Однако многие специфические морфофизиологические особенности птиц воз­никли в связи с приспособлениями к полету. Форма тела птиц компакт­ная, голова и ноги максимально облегчены, передние конечности преобразованы в крылья. Усиление об­мена веществ, связанное с большими энергетическими затратами при полете, привело к интенсификации функций органов пищеварения, кро­вообращения, дыхания и, наряду с развитием механизмов терморегуля­ции, обеспечило сохранение посто­янной температуры тела.

Кожа птиц тонкая, непрочная, сухая; кожные железы отсутствуют. Исключение составляет копчиковая железа, расположенная возле основания хвоста. Она хорошо развита у водоплавающих птиц. Эпидермис многослойный, ороговевающий. Поверхность тела покрыта перьями, ко­торые придают ему обтекаемую фор­му, обеспечивают теплоизоляцию и образуют несущие плоскости крыль­ев и хвоста. Перья разделяются на две группы: контурные и пуховые. Типичное контурное перо состоит из упругого рогового стержня и опахала. Перья птиц являются производными роговых чешуи рептилий. Че­шуя у птиц сохранилась лишь на ногах и у основания клюва.

Скелет птиц прочный и легкий. Прочность его обусловле­на срастанием ряда костей в раннем возрасте, а легкость - наличием в костях полостей, заполненных воз­духом (пневматичностью). Череп птиц отличается легкостью, имеет большие глазницы и клюв, образованный двумя челюстями (верх­ней и нижней) и одетый роговым по­кровом. Кости черепа срастаются между собой, не образуя швов. Позвоночник состоит из пяти отде­лов: шейного, грудного, пояснично­го, крестцового и хвостового. Шей­ный отдел обладает большой подвиж­ностью, остальные же части позво­ночника прочно соединены между собой и малоподвижны. К грудным позвонкам присоединяются по паре ребер, сочлененных с грудиной. Реб­ра имеют клювовидные отростки, на­легающие на соседние ребра, что при­дает прочность грудной клетке. У птиц с развитыми крыльями на гру­дине имеется выступ — киль, к кото­рому прикрепляются мощные мыш­цы, приводящие в движение крылья. Поясничные, крестцовые и часть хво­стовых позвонков срастаются с костя­ми таза, образуя прочный крестец» Конечные хвостовые позвонки срас­таются в копчиковую кость, служа­щую опорой для рулевых перьев. Плечевой пояс состоит из трех пар костей: лопаток, вороньих и ключиц, прочно соединенных между собой. Скелет передних конечностей со­стоит из большой плечевой кости, двух костей предплечья, сросшихся костей запястья, пясти и трех паль­цев (по 1—3 фаланги в каждом). Тазовый пояс очень прочен и состоит из трех пар костей: подвздошных, се­далищных и лобковых. В связи с от­кладкой крупных яиц кости таза на брюшной стороне раздвинуты, лобкового сочленения нет (открытый таз). Скелет задних конечностей со­стоит из бедренной кости, сросшихся большой и малой берцовых кос­тей и стопы. Часть косточек плюсны и предплюсны сливаются вместе, образуя цевку, которая сочленяется с основаниями пальцев. Поэтому птица ходит, опираясь на пальцы. Наличие в нижней конечности до­полнительного рычага - цевки - облегчает поддержание равновесия и смягчает толчок в момент, когда птица садится на ветку или на зем­лю, а также улучшает координацию движений во время взлета.

Мышечная система отличается тем, что все наиболее крупные мыш­цы, приводящие в движение парные конечности, располагаются на туло­вище. Этим достигается максималь­ное облегчение удаленных от центра тяжести частей тела, что является характерной особенностью конст­рукций всех летательных аппаратов. У птиц, способных к длительному по­лету, особенно сильно развита боль­шая грудная мышца, опускающая крыло. Ее масса у некоторых птиц составляет до 20% массы всего тела.

Пищеварительная система птиц отличается наличием клюва, выполняющего функцию захвата и удержа­ния добычи. Зубов у птиц нет. В рос­товой полости находится язык, куда открываются протоки слюнных же­лез. Ротовая полость переходит в ко­роткую глотку и далее в пищевод. У многих птиц в длинном пищеводе имеется расширение - зоб, где пища накапливается и размягчается. Желудок птиц состоит из двух от­делов: железистого, в котором пища подвергается воздействию пищеварительных соков, и мускульного, где она перетирается. Многие птицы за­глатывают камешки и песок, способствующие размельчению пищи. Из желудка пищевая кашица поступает в тонкую кишку, которая переходит в короткую толстую кишку, открывающуюся в клоаку. В началь­ный отдел тонкой кишки (двенадцатиперстную кишку) впадают протоки поджелудочной железы и печени.

Дыхательная система птиц состоит из дыхательных путей, легких и воздушных мешков. Воздух через носовую полость, хоаны и гортанную щель попадает в гортань и затем в трахею, которая делится на два бронха. На развилке трахеи нахо­дится свойственный только птицам голосовой аппарат - нижняя гор­тань. Легкие птиц представляют со­бой плотные губчатые тела. Глав­ные бронхи, войдя в легкие, прони­зывают их насквозь и ведут в воздушные мешки, которые по объе­му во много раз превосходят объем легких. Воздушные мешки распола­гаются между различными внутрен­ними органами, а ответвления их проникают между мышцами, заходят под кожу и в пневматические кости. В легких от главных бронхов отходят многочисленные более мел­кие бронхи, сообщающиеся между собой тонкими трубочками - парабронхами. Воздушные мешки играют большую роль в дыхании и терморе­гуляции, кроме того, во время полета они облегчают массу тела птицы. При подъеме крыльев воздух посту­пает в легкие (вдох), частично отдает кислород и проходит в воздушные мешки. В воздушных мешках газооб­мена не происходит. При опускании крыльев насыщенный кислородом воздух из мешков снова поступает в легкие (выдох). Таким образом, кровь у птиц насыщается кислородом как при вдохе, так и при выдохе. Такое дыхание получило название двойного. Благодаря этому, чем чаще птица машет крыльями и соответст­венно больше расходует энергии, тем больше поступает в кровь кислорода при дыхании.

Кровеносная система птиц включает большой и малый круги кровооб­ращения и характеризуется полным разделением артериального и венозного потоков крови. Это связано с тем, что сердце у птиц имеет четыре камеры (два предсердия - правое и левое и два желудочка - правый и левый) и полностью разде­лено на левую (артериальную) и правую (венозную) части. Кроме того, у птиц, в отличие от рептилий, имеет­ся лишь одна правая дуга аорты, что также препятствует смешению крови. Из желудочка артериальная кровь выбрасывается в правую дугу аорты и направляется к органам и тканям, а затем по венам, уже веноз­ная кровь, возвращается в правое предсердие. Из правого предсердия венозная кровь поступает в правый желудочек и при сокращении его она выбрасывается в легочную артерию. В легких кровь окисляется и по ле­гочным венам артериальная кровь попадает в левое предсердие. Участок системы кровообращения от левого желудочка до правого предсердия составляет большой круг кровообраще­ния, а от правого желудочка до левого предсердия - малый круг.

Органы выделения представлены крупными вторичными (тазовыми) почками. Из почек по мочеточникам моча поступает в клоаку. Мочевого пузыря у птиц нет. Продукты азоти­стого обмена выводятся главным об­разом в виде мочевой кислоты.

Нервная система у птиц имеет более сложное строение по сравне­нию с пресмыкающимися. Передний мозг делится на два полушария, по­верхность которых почти лишена бо­розд. Кора головного мозга развита слабо. В связи с тем, что при полете обоняние не играет значительной роли, а основным органом ориента­ции служит зрение, обонятельные доли мозга развиты слабо, а зритель­ные бугры среднего мозга очень крупные. Мозжечок хорошо развит, что связано с необходимостью точной координации движений во время по­лета. От головного мозга отходят 12 пар черепно-мозговых нервов. Из органов чувств наиболее раз­вито зрение. Глазные яблоки у птиц очень крупные, имеются верхнее и нижнее веки и мигательная перепон­ка. Аккомодация двойная. Она обес­печивается изменениями кривиз­ны хрусталика, а также расстояния между хрусталиком и сетчаткой. Все птицы обладают цветовым зрением. Орган слуха включает внутрен­нее, среднее и наружное ухо, которое впервые появилось у птиц. Оно со­стоит из глубокого слухового прохо­да, высоких кожных складок и перь­ев специализированной структуры. Обоняние у птиц развито слабо.

Птицы - раздельнополые животные, часто с хорошо выраженным по­ловым диморфизмом. Оплодотворение у них внутреннее. Размножаются путем отклады­вания яиц. У самцов половые органы состоят из двух семенников и отходящих от них семяпроводов, которые открываются в клоаку. Копулятивного органа у большинства самцов нет. У самок развивается только ле­вый яичник и левый яйцевод. По­сле оплодотворения яйцо медленно (1 - 2 суток) продвигается по яйцево­ду. При этом оно обволакивается бел­ком и скорлуповыми оболочками и попадает в клоаку. Птенцы вылупля­ются из яиц либо слепыми и долго остаются в гнезде (птенцовые птицы), либо зрячими, способными кор­миться самостоятельно (выводковые птицы).

По характеру перемещения птиц подразделяют на оседлых, кочую­щих и перелетных.

Предками птиц были древние триасовые рептилии отряда Псевдозухий. Эволюция этой группы шла пу­тем приспособления к лазанию по деревьям и перепрыгиванию с ветки на ветку. Вполне типичные птицы, очень близкие к современным, появились в кайнозойскую эру. К классу птиц принадлежат три надотряда: Пингвины, или Плавающие; Бескилевые, или Бегающие; Килевые, или Летающие (абсолютное большинство видов).