Тема: Класс Птицы

Цель: 1. Изучить строение и особенности биологиикласса Птицы.

Птицы (Aves) – класс высокоразвитых теплокровных позвоночных животных, передние конечности которых в ходе эволюции превратились в крылья.

Рис. 126. Внешние строение птицы

 

Тело птицы состоит из головы, шеи, туловища, передних и задних конечностей и хвоста. На голове расположены ротовая полость и органы чувств. Челюсти заканчиваются роговыми покровами, образующими клюв.

Шея отличается большой подвижностью. Тело является опорой для прочного крепления крыльев. Хвост у птиц сильно укорочен и выполняет рулевую функцию.

Тонкая двуслойная кожа лишена потовых желёз и покрыта пухом и перьями. Перья разделяются на служащие для полёта маховые и рулевые и на одевающие тело покровные. Маховые и рулевые перья большие и жёсткие, покровные (контурные и пуховые) – небольшие и мягкие.

Рис. 127. Виды перьев

 

Перо состоит из очина, стержня и опахала (у пуховых перьев стержня нет). Опахало состоит из расходящихся от стержня в две стороны бородок, от которых, в свою очередь, отходят другие бородки. Крючки на бородках скрепляют их друг с другом, благодаря чему образуется поверхность пера.

Рис. 128. Рост пера

Перья у птиц растут на отдельных участках кожи, разделённых обнаженными участками.

«Птерилия» ‑ pterylae, участок кожи, на котором растут контурные перья или пух.

«Аптерия» ‑ apteriae, голый участок кожи или участок, на котором растет исключительно пух и пуховидные перья.

«Птерилозис» — порядок расположения птерилий и аптерий.
Наличие птерилий и аптерий в первую очередь связывают с необходимостью облегчить подвижность отдельных участков кож и соответствующих перьев. Распределение их по телу, форма и границы отдельных элементов являются хорошим систематическим признаком, позволяющим, различать семейства, роды, виды. краска перьев зависит от пигментов и от микростуктуры пера; у многих птиц она меняется в течение года. Оперение и роговые покровы птиц раз в год полностью или частично обновляются.

У основания хвоста имеется единственная наружная железа – копчиковая. Её выделениями птица смазывает свои перья, которые за счёт этого не намокают и становятся упругими и эластичными.

Перья поддерживают тело птицы в воздухе и способствуют поддержанию постоянной температуры тела 40—45°С.

 

 

Рис. 129. Птерилии и аптерии у птиц

Скорость полета птиц различна: 60—70 км/ч у уток и 65—100 км/ч у сокола-сапсана. Наибольшая скорость отмечена у черного стрижа — 110— 150 км/ч. Мощная мускулатура ног у птиц, утративших способность к полету, позволяет быстро передвигаться по суше (страусы бегают в среднем со скоростью 30 км/ч).

В процессе приспособления к полету у птиц произошло облегчение скелета (большинство костей заполнено воздухом) и увеличение его прочности (многие кости срастаются между собой на ранних стадиях зародышевого развития). Позвоночник, как у пресмыкающихся, состоит из 5 отделов. Шейный отдел включает от 11 до 25 позвонков, он длинный и подвижный (птицы обычно могут поворачивать голову на 180 градусов). Грудные позвонки срослись между собой. Вместе с ребрами и грудиной они образуют грудную клетку. У большинства современных птиц на грудине имеется вырост — киль. Он увеличивает площадь прикрепления грудных мышц. Последний грудной позвонок, все поясничные, крестцовые и передние хвостовые позвонки срослись и образовали сложный крестец, служащий прочной опорой задним конечностям. Хвостовой отдел состоит из нескольких подвижно соединенных позвонков и позвонков, образовавших копчиковую кость, служащую местом прикрепления хвостовых перьев.

Рис. 130. Скелет голубя

 

В скелете передних конечностей большие изменения произошли в кисти. В ней сохранилось 3 недоразвитых пальца, несколько мелких костей срослись и образовали одну сложную кость. Сокращение числа пальцев и срастание мелких костей обеспечило видоизменение кисти. Потому она несет максимально большую нагрузку при полете, придав ей прочность. Пояс передних конечностей состоит из парных лопаток, ключиц, сросшихся между собой в нижней части, вороньих костей и создает прочную опору для крыльев.

В скелете задних конечностей особо видоизменена стопа, несколько мелких костей которой срослись в единую кость — цевку, что придает прочность ногам птицы. Нижний конец цевки сочленяется с костями пальцев. Пояс задних конечностей — таз. Он образован двумя тазовыми костями (каждая образована слиянием трех костей), сросшимися с костями сложного крестца.

Череп птиц состоит из слившихся костей, образующих черепную коробку с верхней и нижней челюстями. Для него характерны большой объем мозговой коробки и крупные глазничные впадины, что связано с сильным развитием головного мозга и глаз.

Расположение мышц в организме птицы своеобразно: на спинной стороне их почти нет, основная масса находится на брюшной стороне и особенно сильно развиты грудные мышцы, а также мышцы голени и бедра.

Рис.131. Внутреннее строение сизого голубя.

 

В связи с отсутствием зубов у птиц имеется ряд особенностей в строении и работе органов пищеварения. Пищевод птиц образует выпячивание — зоб, где постепенно накапливается пища, здесь же она увлажняется и размягчается и затем поступает в желудок, состоящий из двух отделов: железистого и мускулистого. В железистом пища перерабатывается химически, под действием желудочного сока. В мускулистом отделе у птиц имеются мелкие камешки, которыми пища перетирается, размельчается и еще больше растворяется. Далее пища обрабатывается желчью печени и соком поджелудочной железы и, всасываясь стенками короткого кишечника, усваивается. Пищеварение проходит у птиц быстро, непереваренные остатки пищи не задерживаются в задней кишке и выбрасываются наружу. Все это имеет большое значение при полете.

Органы дыхания у птиц. Легкие птиц отличаются от мешкообразных легких земноводных и от ячеистых легких пресмыкающихся. Легкие птиц имеют губчатое строение. Входящие в них бронхи многократно ветвятся. Ряд разветвлений бронхов оканчивается в полости легких, а некоторые, выходя из них, расширяются, образуявоздушные мешки, которые расположены между мышцами, внутренними органами и в трубчатых костях. Дыхание в покое осуществляется посредством расширения и сужения грудной клетки. В полете такое дыхание невозможно. В это время оно осуществляется так: при каждом взмахе крыла воздушные мешки растягиваются и заполняются воздухом, при опускании крыльев мешки сжимаются и воздух через легкие выходит наружу. Благодаря этому воздух автоматически дважды проходит через легкие.

Рис.132. Двойное дыхание птиц

 

Сердце у птиц, в отличие от пресмыкающихся, четырехкамерное: состоит из двух предсердий и двух желудочков. Левая половина сердца содержит артериальную кровь, правая — венозную. Движение крови происходит, как у земноводных и пресмыкающихся, по двум кругам кровообращения. Но артериальная кровь никогда не смешивается с венозной. Благодаря этому у птиц постоянная температура тела, во многих случаях более высокая, чем у человека (40-45°C). Правда, у птенцов она колеблется, и их необходимо согревать.

Органы выделения птиц — парные почки. От них отходят мочеточники, по которым моча попадает в клоаку.

Головной мозг птиц, по сравнению с пресмыкающихся, развит сильнее, особенно мозжечок, обеспечивающий координацию движений, и большие полушария, что обусловливает более сложное поведение птиц. Из органов чувств наиболее развиты органы зрения и слуха. Глаза у птиц, как и у пресмыкающихся, снабжены тремя веками: верхним, нижним и мигательной перепонкой.

Орган слуха состоит из трех отделов: внутреннего, среднего и наружного слухового отверстия.

Птицы — раздельнополые. У самца развивается два семенника, у самки — один яичник. От органов размножения в клоаку тянутся выводковые трубки (два семяпровода или яйцевод). Яйца созревают постепенно и откладываются по одному через определенные промежутки времени. В отличие от пресмыкающихся, все птицы насиживают яйца.

Рис.133. Строение яйца птицы

Яйцо птицы может развиваться только при нагревании (насиживании) до температуры 38-40°C. Продолжительность насиживания у различных птиц разная: у голубя она длится 15-18 дней, у колибри — 10-12, у страусов — 55-60 дней, у других птиц — от 17 до 21 дня.

В зависимости от уровня развития различают птенцов выводковых и птенцовых. Выводковые после вылупливания вполне развиты, могут самостоятельно передвигаться. Птенцовые — недоразвитые, голые, слепые, беспомощные, лишь слегка покрыты пухом. Их кормят родители до тех пор, пока они не станут самостоятельными.

Кроме того, ряд птиц проявляют особую заботу о птенцах. Это и подбор мест для гнездования, его обустройство, маскирование, насиживание яиц, обогревание и вскармливание птенцов и т. д.

Класс птиц подразделяется на три надотряда:

Надотряд бескилевые. К этому надотряду относятся крупные птицы (за исключением киви, или бескрыла, — птиц средней величины), которые быстро бегают, но не могут летать. Предки их, несомненно, летали, так как все эти птицы имели крылья, но недоразвитые (у киви снаружи крыльев нет, но под кожей сохранился их скелет). Потеря способности к полету у рассматриваемых птиц вызвала атрофию киля грудины, чем и объясняется название надотряда. Живут они, за исключением киви, обитающих в лесах, в открытых местах, где есть простор для быстрого передвижения по земле. В связи с приспособлением к быстрому бегу число пальцев у них сократилось до трех или двух. В настоящее время сохранилось девять видов бескилевых птиц: двухпалые страусы в Африке, трехпалые нанду в Южной Америке, трехпалые казуары в Австралии и на Новой Гвинее, эму в Австралии, киви в Новой Зеландии. В историческое время несколько видов бескилевых птиц были истреблены человеком. В СССР в «Аскании-Нова» акклиматизированы страусы-нанду, африканские страусы и австралийские эму.

Надотряд пингвины. Прекрасно плавающие птицы, обитающие в Антарктиде, некоторые виды, следуя холодному течению, могут мигрировать вдоль западных берегов Южной Америки далеко в направлении к экватору. Размеры до 1 м. Плавают при помощи крыльев, превратившихся в ласты. Киль имеется. Стопа широкая, что позволяет пингвинам «ходить» в вертикальном положении по земле, снегу и льдам. Оперение сильноизмененное, напоминающее мех, несмачиваемое. Питаются рыбой. Живут колониями. Забота о потомстве чрезвычайно хорошо выражена. Шкурки идут для изготовления разных изделий. Всего известно 15 видов.

Надотряд килевые. К этому надотряду относятся, за исключением малочисленных надотрядов бескилевых и пингвинов, все современные птицы, способные к полету и имеющие поэтому киль грудины. Киль грудины развит хорошо. Распространены во всех географических зонах от Арктики до Антарктики. Встречаются в различных местообитаниях. Многие виды большую часть жизни проводят на воде, хорошо плавают. Килевые разделяются на множество отрядов (около 40).