Анатомическое строение птицы егэ биология

Птицы — класс теплокровных яйцекладущих животных, приспособившихся к полету. Самый многочисленный по числу видов, включает около 11 тысяч видов.

Их форма тела, легкость, перья — весь организм птиц создан для полета! Вы убедитесь в этом, изучая строении пищеварительной, дыхательной, нервной и других систем. Птицы расселились по всему миру, и смогли благодаря теплокровности (в отличие от амфибий и рептилий)
освоить зоны с холодным климатом.

Птицы произошли от древних летающих пресмыкающихся — археоптериксов. Об этом свидетельствует ряд общих признаков: строение
яиц, наличие грудной клетки, сухая кожа без желез, перья птиц являются производными роговых чешуй (которые покрывали тело
рептилий).

Преимущества птицам дали появившиеся у них прогрессивные черты строения — ароморфозы:

Ароморфозы птиц

• Перьевой покров

Перья птиц представляют собой видоизмененную чешую рептилий. Тело птиц покрыто перьями — роговыми наружными образованиями,
состоящими из полого стержня, нижняя часть которого называется очин,
с пушистыми плотно прилегающими друг к другу отростками по бокам (опахало).



Опахало состоит из бородок 1-ого порядка, которые крепятся напрямую к стержню, и бородок 2-ого порядка, расположенных на
бородках 1-ого порядка.

Очин погружен в кожу, а стержень с опахалом расположены снаружи над поверхностью тела. Перьевой покров придает птице
характерную обтекаемую форму тела. Надо заметить, что контурные — не единственные перья птиц.



Маховые перья растут по краю крыла, именно они поддерживают птицу во время полета. Рулевые перья являются продолжением хвоста у большинства
птиц, играют важную роль при изменении направления полета. Покровные перья формируют характерный обтекаемый контур птицы, за счет чего
и получили свое название.

По-иному устроены пуховые перья: их бородки не несут крючочков, вследствие чего плотно сцепленное опахало не образуется.
Пуховые перья равномерно покрывают все тело птицы, обеспечивая теплоизоляцию от окружающей среды. Периодически у птиц происходит линька —
смена оперения.

• Полное разделение кругов кровообращения и четырехкамерное сердце

У птиц имеется полная перегородка в сердце, разделяющая его камеру на два изолированных желудочка. Кровь больше не смешивается:
два круга кровообращения полностью отделены друг от друга.

Уровень обмена веществ становится гораздо выше, чем у земноводных и пресмыкающихся, что проявляется в приобретении птицами теплокровности (гомойотермии). Температура тела птиц более не зависит от окружающей среды, они могут осваивать среды обитания с низкими температурами.



• Двойное дыхание и губчатые легкие

За счет развития легочных мешков — воздухоносных полостей, связанных с дыхательной системой, у птиц газообмен в легких
осуществляется и на вдохе, и на выдохе.



Для птиц характерны более сложноустроенные губчатые легкие, дыхательная площадь которых превышает площадь ячеистых легких
пресмыкающихся. Газообмен в них происходит с большей эффективностью.

Чтобы основательно изучить тот или иной раздел зоологии очень важно знать классификацию. Без классификаций в голове будет сплошная
«каша», так что относитесь к ним с особым вниманием. Класс птицы состоит из трех надотрядов: бескилевые, килевые и пингвины.

Мы начнем подробное знакомство с птицами, взяв за основу известного нам типичного представителя — сизого голубя, относящегося
к надотряду килевые.

Сизый голубь

• Покровы, опорно-двигательная система

Тело покрыто перьями, имеет обтекаемую, аэродинамическую форму. Оно подразделяется на голову, шею, туловище и хвост.
Передние конечности в виде крыльев, задние — ноги с 4 пальцами.

На голове хорошо заметен клюв, включающий надклювье и подклювье. У хищных птиц клюв приобретает заостренную форму,
для того чтобы отрывать им плоть.



Сухая кожа практически полностью лишена желез. Единственная железа, копчиковая, расположена над хвостовыми позвонками. Секрет
копчиковой железы имеет маслянистый характер, используется птицей для смазки крыльев, предотвращая их намокание. Особенно
хорошо развита эта железа у водоплавающих птиц: они смазывают ее секретом плотный перьевой покров.



Скелет птиц представлен позвоночным столбом, в состав которого (как и у рептилий) входит 5 отделов: шейный, грудной,
поясничный, крестцовый и хвостовой. Исключительной подвижностью отличается шейный отдел: например, совы могут поворачивать
голову до 270°, что отлично позволяет им выслеживать жертву.



Особенностями скелета является наличие киля — костного выроста грудины, к которому прикрепляются хорошо развитые грудные мышцы,
участвующие в полете. Многие части скелета у птиц срастаются (уменьшается их количество), за счет чего общая масса птицы уменьшается: грудные позвонки сливаются в спинную кость, а хвостовые — в сложный крестец. Срастаются также парные кости тазового пояса.



Пояс передних конечностей (плечевой) образован тремя парными костями: вороньими (коракоидами), ключицами и лопатками. Сросшиеся концы ключиц образуют вилочку, которая амортизирует толчки при взмахах крыла.

Тазовый (задний) пояс птиц образован сросшимися друг с другом лобковыми, седалищными, подвздошными костями с каждой стороны. Важно заметить:
лобковые кости не срастаются между собой, что делает таз птиц «открытым», позволяет откладывать крупные яйца.



В ходе приспособления к полету у птиц многие кости становятся полыми внутри. Их можно представить в виде полого цилиндра,
заполненного воздухом, что уменьшает общий вес птицы.

Скелет свободной передней конечности (крыла) состоит из плечевой кости (плечо), лучевой и локтевой кости (вместе формируют предплечье) и кисти (запястье,
пястье, состоящее из одной кости — пряжки, фаланги пальцев). Задняя конечность образована бедренной костью (бедро), малой и большой
берцовыми костями (срастаются друг с другом, образуют голень) и стопы (плюсна, фаланги пальцев).

Особо отметим, что стопа состоит из двух отделов — предплюсна отсутствует, так как срастается с голенью и плюсной. В результате такого
сращение образуется длинная кость — цевка, которая служит амортизатором при приземлении птицы, а также помогает отталкиваться от
земли при взлете, удерживаться на ветке.



Наиболее развиты у птиц грудные мышцы — опускающие крылья, которые преодолевают большое сопротивление, помогая удерживать птицу в воздухе.
Подключичные мышцы, участвующие в поднимании крыльев также хорошо развиты. В целом мышечная система птиц более сложная и дифференцированная
по сравнению с мышечной системой их предков.



• Пищеварительная система

Для добывания пищи и ее захвата птице служит клюв — орган, образованный удлиненными беззубыми челюстями, одетыми роговым
чехлом с режущим краем. Зубы у птиц отсутствуют, однако встречаются самые разные формы клювов, отражающие пищевую специализацию птиц.

Вы уже знаете, что загнутый на конце клюва крючок характерен для хищных птиц: он помогает удерживать жертву, разрывать добычу
на части. У птиц питающихся семенами (воробьиные) небольшой крепкий клюв, снабжен режущими краями, которые позволяют разгрызать оболочки семян.
Удлиненные формы клювов характерны для птиц, охотящихся в воде — цапли, питающихся нектаром — колибри.

Для гусеобразных водоплавающих птиц (гуси, лебеди, утки) характерно наличие плоского клюва, по краю которого расположены роговые пластинки — цедильный аппарат.



Пищеварительный тракт начинается ротовой полостью, в которой расположен язык. Сюда же открываются протоки слюнных желез.
Ротовая полость переходит в глотку, которая продолжается в пищевод, по ходу которого имеется расширение — зоб. Зоб
предназначен для накапливания и размягчения пищи.

Далее располагается желудок, состоящий из двух отделов: железистого и мускульного. В железистом отделе происходит ферментативная
(химическая) обработка пищи. Мускульный отдел изнутри выстлан плотным роговым покровом, который осуществляет механическую обработку
пищи, измельчая ее.

Желудок продолжается в тонкую кишку, которая сразу открывается в клоаку. Таким образом «полет» оставил след и в этой системе:
пищеварительная трубка птиц укорочена для того, чтобы быстрее и эффективнее расщеплять пищу. Надо отметить, что полет
требует затраты большого количества энергии.



• Дыхательная система

Состоит из ноздрей, ведущих в носовую полость, которая переходит в ротовую, а затем — в трахею. Трахея делится на
два бронха, каждый из которых входит в соответствующее легкое и распадается на бронхи более мелкого калибра.

Легкие птиц отличаются от легких земноводных и рептилий — они имеют губчатое строение, их дыхательная поверхность гораздо
больше. Кроме того, тип дыхания птиц отличается от других наземных животных — им свойственно двойное дыхание, которое
становится возможным благодаря воздушным мешкам.

Воздушные мешки — выросты стенок бронхов, представляющие собой тонкостенные, заполняющиеся воздухом полости. Смысл двойного дыхания
птиц заключается в том, что газообмен в легких осуществляется и на вдохе, и на выдохе.



Как возможно, чтобы газообмен шел на выдохе? — спросите вы. На самом деле все просто: во время выдоха воздух выходит из задних
воздушных мешков, и, попадая в легкие, отдает крови кислород, а сам насыщается углекислым газом. Все это ради полета — крайне
сложного двигательного акта, в ходе которого тканям и органам требуется много кислорода.



• Кровеносная система

Кровеносная система птиц замкнутого типа. Сердце с полной перегородкой в желудочке, состоит из 4
камер: двух желудочков и двух предсердий. В левой части сердца кровь артериальная, в правой — венозная. Два круга кровообращения
(большой и малый) оказываются полностью отделены друг от друга.

Обособленность двух кругов кровообращения выводит уровень обмена веществ на самую высокую ступень: птицы становятся теплокровными (в отличие от своих
предков — холоднокровных рептилий). Температура тела птиц более не зависит от окружающей среды, что дает им большие преимущества и
позволяет заселить зоны холодного климата.

Полет крайне энергозатратное удовольствие для кровеносной системы: во время полета сердце птиц развивает
частоту ударов до 1000 в минуту и более, чтобы обеспечить циркуляцию крови адекватную потребностям организма.



• Выделительная система

Органы выделения птиц — парные тазовые почки (метанефрос, вторичная почка), от которых начинаются мочеточники, открывающиеся в клоаку. Мочевой пузырь
отсутствует: моча не задерживается в организме, что снижает общий вес птицы. Вследствие отсутствия мочевого пузыря для птиц
характерно частое опорожнение клоаки.



• Нервная система

Как и у всех хордовых, нервная система птиц — трубчатого типа. Сравнивая головной мозг птицы и рептилии можно отметить,
что у птиц относительные размеры головного мозга увеличиваются: масса возрастает до 5-8% от массы тела.

Это увеличение происходит за счет развития больших полушарий переднего мозга, которые отвечают за поведенческие реакции. Благодаря этому у птиц наблюдается сложное поведение, выражена забота о потомстве.

У птиц хорошо развит мозжечок, отвечающий за координацию движений, что очень важно для полета. Мозжечок птиц огромный,
складчатый.

Обонятельные доли слабо развиты: бо́льшую роль у птиц играют не органы обоняния, а зрения. Зрительные доли — характерные
образования среднего мозга, представляющие собой вздутия крыши данного отдела. Эти доли хорошо развиты, птицы обладают
исключительным зрением: так, к примеру, орел может заметить мышь в поле на расстоянии 1-2 км.



Птицы практически лишены обоняния, поэтому орган зрения берет на себя основную функцию. Глаз птицы видит острее глаза
человека, к тому же глаза анатомически расположены по бокам головы: такая локализация обеспечивает больший угол обзора.

Строение глаза птиц поражает! Его особенностью является чрезвычайно подвижный хрусталик. Двойной аккомодацией у птиц называется способность хрусталика не только перемещаться вперед-назад, но и менять свою кривизну, что обеспечивают отличную настройку
на наилучшее видение. Даже роговица глаза птицы способна в некоторой степени менять свою кривизну.

Орган слуха развит хорошо, включает внутреннее и среднее ухо. Развитый орган слуха дополняет способность птиц издавать
звуки: так они обмениваются важной информацией друг с другом. Голосовые связки, орган голосообразования, находятся в
нижней гортани (певчей).



• Половая система

Птицы раздельнополые животные. Мужские половые железы представлены парными семенниками, от которых начинаются семяпроводы.
У голубей перед впадением в клоаку семяпроводы образуют расширение — семенные пузырьки. Специальные копулятивные органы
отсутствуют.

Женская половая система представлена единственным яичником (второй редуцирован для облегчения веса), отходящими от них
яйцеводам, которые открываются в клоаку.



Оплодотворение внутреннее — происходит внутри материнского организма, в яйцеводе.



Для всех птиц характерен особый орган — сумка Фабрициуса, открывающаяся протоком в нижнюю
часть клоаки со стороны спины. Фабрициева сумка, как и тимус, — орган иммунной защиты птиц.

Бескилевые птицы

Представители этого отряда характеризуются слабо развитыми крыльями, вследствие чего они неспособны к полету. Этот факт привел к развитию у них выраженной способности к бегу. Например, страусы могут развивать скорость до 70 км/час.

В самом названии отряда заложена главная подсказка: у этих птиц отсутствует киль, костный вырост грудины. В связи с
отсутствием способности к полету их кости не имеют воздухоносных полостей. К данному отряду относятся страусы и
новозеландский киви.

Пингвины

Пингвины — немногочисленная группа птиц, преимущественно обитающих на побережье Антарктиды в Южном полушарии. Способность
к полету у них отсутствует, однако они отлично плавают: их передние конечности превратились в ласты. На грудине имеется киль.

Передвигаются пингвины, опираясь на хвост, не строят гнезд. Крупные виды пингвинов держат яйца на перепонках лап,
пряча под большую складку кожи на животе, насиживают стоя.

Строение яйца птицы

По мере прохождения оплодотворенного яйца по яйцеводу оно покрывается белковой, волокнистой и скорлуповыми оболочками, которые
надежно его защищают. Собственно яйцом является желток — запас питательных веществ для зародыша, представленного
зародышевым диском.

Желток фиксируется в яйце белковыми жгутиками (нитями), которые, скручиваясь, образуют халазы — канатики из белка. Халазы
подвешивают желток в яйце, предохраняют его от механических повреждений и обеспечивают нужное положение, при котором
зародышевый диск всегда находится сверху.

Белок в яйце выполняет защитную и запасающую функции, обеспечивает зародыш водой. В яйце имеется воздушная (дыхательная)
камера, в которой происходит газообмен с окружающей средой — без газообмена дыхание зародыша остановится, он погибнет.

Птицы откладывают яйца с плотными защитными оболочками, в которых развивается зародыш. Чтобы птенец успешно вылупился,
нужна повышенная температура (около 37-38°C) — самка принимается насиживать яйца. Высиживание занимает около 6 недель.

Выводковые и гнездовые птицы

Настает счастливый момент начала новой жизни — рождение птенца. Однако при множественных наблюдениях легко заметить, что у
одних птиц рождаются птенцы, которые уже через несколько часов самостоятельно могут ходить, летать — такие птицы называются
выводковые.

Птенцы выводковых птиц после вылупления покрыты пухом, хорошо слышат. К выводковым птицам относятся гусеобразные, курообразные,
дрофы, журавли, водоплавающие птицы — утки, пингвины.

У других птиц птенцы слепые, глухие, не умеющие ходить: они нуждаются в тщательной защите и выкармливании. Такие птицы называются
гнездовые. Их птенцы голые или слабоопушенные. К ним относятся воробьи, дятлы, голуби, попугаи, кукушки, стрижи и колибри.

Птицы и их образ жизни

По образу жизни птицы подразделяются на оседлых, кочующих и перелетных.

Оседлые птицы живут в пределах небольшой территории и редко покидают ее пределы. Такой образ жизни птиц характерен в местах обитания,
где сезонные изменения не затрагивают доступность корма: в тропических и субтропических зонах.

Помните, что для птиц не страшна низкая температура зимой — они теплокровные! Гораздо важнее доступность корма.

Кочующими птицами называют тех, которые постоянно перемещаются с места на место в поисках пищи вне сезона размножения.
Они могут совершать перелеты на сотни километров, но обычно не покидают той природной зоны, в которой гнездятся.

Перелетные птицы совершают регулярные сезонные миграции между местами гнездовий и зимовок. Они преодолевают тысячи
километров.

Значение птиц

Птицы, как и все живые существа, являются звеном в цепи питания (консументы). Питаются насекомыми, регулируя их численность.
Хищные птицы — санитары леса, питаются ослабленными и больными животными. Имеют важное эстетическое значение: их внешний
вид впечатляет, а раннее утреннее пение приносит нам порой истинное удовольствие

С древних времен люди занимаются птицеводством, дающим множество продуктов, без которых трудно представить наше существование. Мясо домашних птиц богато полезными веществами, питательно, как и куриные яйца. В настоящее время процессы
разведения птиц механизированы: их выращивают в специальных инкубаторах.

Царство животных. Одноклеточные и многоклеточные животные. Характеристика основных
типов беспозвоночных, классов членистоногих. Особенности строения, жизнедеятельности,
размножения, роль в природе и жизни человека

Царство животных

Общая характеристика царства

К животным в настоящее время относят около 2 млн видов эукариотических организмов, однако их истинное количество, по-видимому, намного больше, до 5–10 млн видов. Численность и биомасса животных на Земле не поддаются исчислению, поскольку перелетные птицы и саранча образуют огромные стаи, кровососущие насекомые тучами нападают на любое теплокровное животное на севере России, морские котики образуют лежбища, а рыбы — косяки и т. д. Величина животных также варьирует от микроскопических амеб до тридцатитрехметровых синих китов. Однако общими для всех животных признаками являются гетеротрофный тип питания, активный обмен веществ, способность к активному передвижению, или локомоции, а также ограниченный, или закрытый рост.

Эти особенности проявляются и в строении животной клетки, которая лишена пластид и клеточной оболочки, но имеет клеточный центр. Основным запасающим веществом животных клеток чаще всего является полисахарид гликоген. При делении клетки разделяются в результате образования перетяжки посередине материнской клетки.

В природе животные играют не менее важную роль, чем растения, так как они потребляют органические вещества и кислород, образовавшиеся в результате жизнедеятельности растительных организмов, и выделяют углекислый газ, необходимый растениям для осуществления процесса фотосинтеза. Кроме того, животные способны перерабатывать и минерализовать органические вещества, участвуя в процессах почвообразования. Немалую роль в процессах биологической очистки вод в природе играют животные-биофильтраторы. Образование осадочных пород также обусловлено деятельностью животных организмов, поскольку именно их минеральные скелеты и являются основой известняков, сланцев и трепела. Таким образом, животные являются такой же неотъемлемой частью биосферы, как и растения, поскольку также обеспечивают круговорот веществ в природе.

Животные освоили все среды обитания: наземно-воздушную, почвенную, водную и внутреннюю среду других организмов. В водной среде они встречаются и в составе планктона, и в составе бентоса.

По традиции, установленной в XIX веке Ж. Б. Ламарком, животные делятся на беспозвоночных и позвоночных. К беспозвоночным он отнес всех животных, не имеющих позвоночника. В настоящее время это деление не имеет систематического значения, поскольку оно разрывает единый тип Хордовые, относя бесчерепных к беспозвоночным, а черепных — к позвоночным. К беспозвоночным относят 16–23 типа животных, в том числе 7 типов простейших, кишечнополостных, плоских, круглых и кольчатых червей, моллюсков и членистоногих (иногда одноклеточных отделяют от беспозвоночных в отдельную группу). Количество видов беспозвоночных животных составляет около 2 млн, тогда как позвоночные представлены примерно 45 тыс. видов. Наиболее многочисленны среди беспозвоночных членистоногие, большую часть видов (свыше 1 млн) которых составляют насекомые. Позвоночные произошли от общих предков с современными беспозвоночными, скорее всего с кольчатыми червями. Система животного мира отображена на рис..

Хордовые животные

Общая характеристика

К хордовым относят свыше 40 тыс. видов чрезвычайно разнообразных по внешнему виду и величине животных, которые освоили наземно-воздушную, почвенную и водную среды обитания. Представители типа встречаются во всех географических зонах Земли.

Основные признаки строения и жизнедеятельности хордовых:

1. Развитие осевого скелета хотя бы на одной из стадий онтогенеза. Осевой скелет представлен спинной струной, или хордой, в виде упругого тяжа. Хорда сохраняется пожизненно только у бесчерепных, тогда как у остальных групп хордовых замещается хрящевым или костным позвоночником.
2. Закладка над осевым скелетом (хордой) из эктодермы центральной нервной системы в виде полой трубки. Первоначально нервная трубка объединена с хордой общей оболочкой и расположена на спинной стороне тела. В передней части нервной трубки у подавляющего большинства развивается головной мозг.
3. Наличие хотя бы на одном из этапов развития кишечной трубки, пронизанной жаберными щелями в области глотки. Таким образом, начальные отделы пищеварительной и дыхательной систем не разделены. У части хордовых эти жаберные щели сохраняются всю жизнь и снабжены жабрами, обеспечивающими жаберное дыхание, тогда как у других жаберные щели зарастают еще в зародышевом периоде развития и дыхание осуществляется с помощью легких.
4. Вторичная полость тела.
5. Кровеносная система замкнутая, у большинства снабжена мускульным насосом — сердцем.
6. Хордовые — вторичноротые животные, у которых первичный рот, образовавшийся при гаструляции, превращается в анальное отверстие, а вторичный рот прорывается на противоположном конце тела.
7. Сегментация тела четко выражена на ранних эмбриональных этапах развития и сохраняется только у низших хордовых, тогда как у высших она выражена слабо.
8. Двухсторонняя симметрия тела, которая характерна и для других групп организмов.
9. Поперечнополосатая скелетная мускулатура.

Классификация хордовых

К хордовым относят подтипы Бесчерепные и Позвоночные, или Черепные. Разделение на подтипы основано на наличии мозгового скелета и замене осевого скелета — хорды — на хрящевой или костный позвоночник, а также ряде других черт строения. Подтип Бесчерепные представлен единственным классом Головохордовые, а к черепным относят классы Хрящевые рыбы, Костные рыбы, Земноводные, Пресмыкающиеся, Птицы и Млекопитающие.

Класс Птицы объединяет около 9 тыс. видов способных к полету теплокровных животных, тело которых покрыто перьями. Приспособленность к полету выражается в наличии крыльев и хвоста, обтекаемой формы тела, облегчении скелета, теплокровности и двойном дыхании.

На голове у птиц имеются клюв, пара глаз и скрытые под перьями ушные углубления. Клюв представляет собой видоизменение челюстей, покрытых роговыми чехлами. Он делится на надклювье и подклювье. У основания надклювья находятся ноздри.

Кожа у птиц сухая и почти лишенная желез, лишь у водоплавающих птиц у основания хвоста имеется копчиковая железа. Производными эпидермиса кожи являются перья, роговые чехлы на надклювье и подклювье, роговые чешуйки, покрывающие нижние конечности, а также когти.

Основу пера птицы образует стержень, по бокам которого прикреплены две боковые пластинки — опахала. Нижняя часть пера, погруженная в кожу, называется очином, а верхняя — стержнем. Опахало образовано длинными бороздками первого порядка, на которых сидят бороздки второго порядка, сцепляющиеся между собой при помощи крючочков. Благодаря такой конструкции опахало представляет собой упругую пластинку. Перья делятся на контурные и пуховые. Контурные перья, в свою очередь, по расположению на теле птицы подразделяются на маховые, рулевые, кроющие и др. Их основная функция — термоизоляция, защита от механических воздействий, участие в создании тяговой силы и направлении потоков воздуха. В отличие от контурных перьев, стержень пуховых перьев тонок и они не имеют бородок второго порядка, вследствие чего их опахала не образуют пластинок. Пуховые перья располагаются под контурными, они обеспечивают термоизоляцию, особенно у водоплавающих птиц. Также у птиц могут быть нитевидные перья, играющие определенную роль в осязании, а щетинки в углах рта насекомоядных птиц могут способствовать захвату насекомых в полете. У птиц постоянно происходит смена оперения, однако у одних видов это происходит постепенно, а другие вследствие потери значительной части перьевого покрова (линьки) временно утрачивают способность к полету (гуси, утки, лебеди).

Особенностями скелета птиц в связи с приспособлением к полету и хождением на задних конечностях являются преобразование конечностей и их поясов, облегчение скелета, а также срастание многих костей на ранних этапах развития.

Скелет птицы состоит из скелета головы, скелета туловища и скелетов конечностей. Кости черепа срослись в единую кость с очень крупными глазницами. Челюстные кости преобразованы в надклювье и подклювье. Скелет туловища состоит из позвоночника и грудной клетки. Позвоночник делится на пять отделов: шейный (11–25 позвонков), грудной (3–10 позвонков), поясничный (6 позвонков), крестцовый (2 позвонка) и хвостовой (только 6 позвонков остаются свободными, тогда как остальные срастаются либо с крестцовыми позвонками в сложный крестец, либо в хвостовую косточку). Грудные позвонки сращены между собой и с позвонками поясничного отдела. Они несут сложные ребра, подвижно сочлененные с грудиной. Грудина несет крупный выступ — киль, к которому прикрепляются летательные мышцы.

Пояс передних конечностей у птиц образован парными лопатками, ключицами и вороньими костями. Ключицы образуют вилочку, а вороньи кости упираются в грудину. Передние конечности у птиц преобразованы в крылья, в них выделяют плечо, предплечье и кисть, однако часть костей запястья и пясти срастаются, образуя пряжку. Сохраняется только три пальца.

Скелет задних конечностей также претерпевает изменения по сравнению с пресмыкающимися: тазовые кости прирастают к сложному крестцу, слабо развивается малая берцовая кость, а часть костей предплюсны и плюсны срастаются в цевку (снаружи она покрыта роговыми чешуйками), остается 2–4 пальца.

Мускулатура птиц развита намного сильнее, чем у рептилий. Особенно развиты мышцы, обеспечивающие способность птиц к полету — грудные и подключичные мышцы, которые находятся не на самих крыльях, а крепятся к килю грудины, тогда как к крыльям тянутся только сухожилия.

Среди птиц имеются как растительноядные и насекомоядные, так и хищные виды. Клюв лишен зубов и покрыт роговым чехлом. Пищеварительная система птиц состоит из ротовой полости, глотки, пищевода, желудка, тонкого и толстого кишечника. В ротовой полости пища смачивается слюной и поступает в глотку и далее в пищевод. В пищеварительной системе перед желудком может быть расширение пищевода — зоб, где пища накапливается и начинает перевариваться. Желудок состоит из двух отделов — железистого и мускульного. В железистом отделе пища подвергается воздействию пищеварительного сока, а в мускульном перетирается в результате сокращения мышечных стенок и с помощью мелких камешков, которые заглатывает птица. Из желудка пища попадает сначала в тонкий кишечник, а затем в толстый, который открывается в клоаку. В тонком кишечнике пища обрабатывается секретами печени и поджелудочной железы, что обеспечивает ее переваривание. Высокая скорость обмена веществ обусловливает быстрое переваривание пищи. Так, у домового воробья гусеница переваривается за 15 мин, жук — за 1 ч, а зерно — за 3–4 ч.

Дыхательная система птиц представлена дыхательными путями, легкими и примыкающими к ним воздушными мешками. В связи с приспособлением к полету птицам свойственно двойное дыхание, при котором воздух дважды проходит через легкие благодаря наличию воздушных мешков: при вдохе он проходит, не задерживаясь, через легкие, а при выдохе в легких кислород этого воздуха обменивается на углекислый газ. Кроме дыхательной функции, воздушные мешки снижают удельную плотность тела птицы. В дыхательной системе имеется нижняя гортань с голосовыми связками, что обеспечивает разнообразие звуков, издаваемых птицами.

Кровеносная система птиц замкнутая, с двумя кругами кровообращения. Сердце четырехкамерное, у некоторых мелких птиц оно способно сокращаться до 1000 раз в минуту. Из левого желудочка берет начало большой круг кровообращения, обеспечивающий мозг и другие внутренние органы кислородом артериальной крови. От органов обедненная кислородом кровь возвращается уже в правое предсердие, и из правого желудочка выталкивается к легким по малому кругу кровообращения. Заканчивается малый круг в левом предсердии.

Выделительная система представлена почками и мочеточниками, открывающимся в клоаку. Конечным продуктом обмена веществ у птиц, как и у рептилий, является мочевая кислота.

Нервная система птиц высокоорганизованная, особенно развиты передние полушария головного мозга и мозжечок. Органы чувств представлены органами зрения (глаза), слуха (внутреннее и среднее ухо), изредка — обоняния. Глазные яблоки у птиц относительно крупные, они защищены веками и мигательной перепонкой. Особенно хорошо развито зрение у хищных и птиц, охотящихся ночью. Орган слуха развит лучше, чем у рептилий, так как улитка более обособлена, и имеется зачаток наружного слухового прохода. Обоняние у большинства птиц развито слабо, хотя у новозеландских киви, уток, грифов и некоторых других, которые находят добычу по запаху, оно более развито.

Птицы — раздельнополые животные, у самцов имеются парные семенники и семяпроводы, открывающиеся в клоаку, а у самок — парные яичники и яйцеводы, однако обычно сохраняется только один из яичников. Развитие только одного яичника связано с откладыванием крупных яиц, покрытых твердой скорлупой. Созревшая яйцеклетка попадает в яйцевод, в верхней части которого происходит оплодотворение, а затем она покрывается белковой, двумя подскорлуповыми и известковой скорлуповой оболочками, и лишь затем выводится наружу.

Яйцо птиц относительно крупных размеров, поскольку содержит значительный запас питательных веществ для развития зародыша (желток, белок). Зародыш развивается из небольшого зародышевого диска на поверхности желтка. Для обеспечения лучшего прогрева зародыша желток как бы подвешен на своеобразных канатиках — халазах — в белковой оболочке. Дыхание зародыша обеспечивается за счет воздуха, находящегося в воздушной камере между подскорлуповыми оболочками. Скорлуповая оболочка пронизана порами, обеспечивающими газообмен с окружающей средой, ее известь частично используется для формирования костей скелета. Скорлупа должна быть прочной, чтобы выдержать вес насиживающего яйцо родителя. К тому же она часто имеет маскировочную окраску.

Годовой цикл жизни птиц и сезонные явления. Большинству видов птиц свойственно сложное брачное поведение, когда самцы соревнуются за самок более ярким оперением, размерами тела, более громким голосом и т. д. После создания пары начинается период гнездования, когда птицы строят гнезда различных конструкций, начиная от простых углублений в почве, и заканчивая сложнейшими «зонтами» колоний африканских ткачей, подвешенными на ветке. Селиться птицы могут как колониями, так и одиночно. В гнездах откладывают до трех десятков яиц, число которых ограничено возможностями как насиживания, так и выкармливания. Насиживание яиц длится от 9 суток у мелких воробьиных до 44 у беркута (у курицы — 21 сутки, у утки — 28). Из яйца в основном могут вылупляться либо слепые, долго остающиеся в гнезде птенцы, либо зрячие, способные почти сразу кормиться самостоятельно и следовать за матерью. Птенцов первого типа называют птенцовыми, или гнездовыми, они характерны для дятлов, стрижей, голубей и др. Птенцы второго типа относятся к выводковым, таких птенцов имеют куры, утки, гуси. У гнездовых птиц выкармливание птенцов в гнезде продолжается до 90 дней (у беркута), тогда как у более мелких птиц этот период гораздо короче. У некоторых видов птенцы покидают гнездо лишь после того, как научатся летать.

В течение года птицы меняют свое оперение. Например, у белой куропатки летнее оперение — серое, а на зиму меняется на белое.

В послегнездовое время птицы могут перемещаться на некоторое расстояние в поисках корма — мигрировать. По дальности перемещений их делят на оседлых, кочевых и перелетных. Оседлые птицы не покидают районов гнездования, они зачастую делают запасы корма на зиму или перемещаются по угодьям, в том числе и поближе к жилью человека (белая куропатка, ворона, городской воробей). Кочующие перемещаются на довольно значительные расстояния, однако не покидают ареала гнездования (серая ворона, грач). В отличие от них, перелетные птицы покидают ареал гнездования и совершают миграции на далекие расстояния (белый аист, ласточка деревенская, полярная крачка). Во время миграций птицы ориентируются по различным ориентирам, но основным, по-видимому, является магнитное поле Земли. Некоторые птицы на зиму впадают в спячку.

Классификация птиц. Класс Птицы делится на три надотряда: Пингвинообразные, Страусообразные и Типичные птицы.

Сравнительная характеристика надотрядов птиц

Происхождение птиц. Птицы имеют некоторые черты строения, роднящие их с рептилиями, однако только в середине XIX века было найдено доказательство этого родства — скелет археоптерикса — нелетающего животного с передними конечностями-крыльями, тело которого было покрыто перьями. Несмотря на внешнее сходство с современными птицами, он, по-видимому, представляет собой тупиковую ветвь эволюции, поскольку скелет был слишком тяжел, и передвигался он, цепляясь за ветки сохранившимися тремя пальцами с крючками на концах (похожие приспособления к лазанию имеют птенцы современных гоацинов). На ногах у археоптерикса имелось 3 пальца, направленных вперед, и 1 — назад. Настоящие птицы появились в конце мезозоя.

Экология птиц. Птиц разбивают на экологические группы по местам обитания: птицы леса (синицы, дятлы, дрозды, рябчики, тетерева, глухари), птицы открытых пространств (дрофы, страусы), водоплавающие птицы (утки, лебеди), птицы побережий водоемов и болот (аисты, цапли, кулики, кайры, чайки, тупики).

Представители класса различаются по способу добычи пищи: ласточки и стрижи ловят насекомых в полете, синицы, пищухи и корольки собирают их, соколы и совы — хищники, клест и дубонос — зерноядные.

Роль птиц в природе и жизни человека. Птицы играют важнейшую роль в регуляции численности различных беспозвоночных животных, наносящих вред сельскому и лесному хозяйству. Кроме того, они издавна одомашнены человеком, ценится не только их мясо, но и яйца, перья, кожа.

Класс
Птицы

Класс птицы
объединяет около 9000 видов способных к полету теплокровных животных,
тело которых покрыто перьями. Приспособленность к полету выражается в
наличии крыльев и хвоста, обтекаемой форме тела, облегчении скелета (трубчатые
кости заполнены воздухом), теплокровности и двойном дыхании, короткой прямой
кишки, мощных грудных и подключичных мышц, отсутствие мочевого пузыря,  существенном
уменьшении размеров семенников после периода размножения. Наука о птицах – орнитология.
Теплокровность птиц обеспечивается высоким уровнем обмена веществ, перьевым
покровом, уменьшающим отдачу тепла во внешнюю среду, развитой системой
терморегуляции, полной межжелудочковой перегородкой в сердце.

   На голове у птиц
имеется клюв, пара глаз и скрытые под перьями ушные углубления. Клюв
представляет собой видоизменение челюстей, покрытых роговым чехлом. Он делится
на надклювье и подклювье. У основания надклювья находятся ноздри.

   Кожа у птиц
сухая, тонкая, покрыта перьями и почти лишенная желез, лишь у водоплавающих
птиц у основания хвоста имеется железистое производное кожи —  копчиковая
железа (сальная железа). Жидкость из копчиковой железы делает перья эластичными,
придает им водоотталкивающие свойства, делает перья упругими. Производными
эпидермиса кожи являются перья, роговые чехлы на надклювье и подклювье, роговые
чешуйки, покрывающие нижние конечности, а также когти.

 Основу пера птицы
образует стержень, по бокам которого прикреплены две боковые пластинки – опахала.
Нижняя часть стержня пера, погруженная в кожу, расположенная в роговой сумке,  называется
очином, а верхняя – стержнем.  Тонкие
длинные роговые пластинки, отходящие от стержня пера – бородки.
Опахало образовано  длинными бородками первого порядка, на которых сидят
бородки второго порядка, сцепляющиеся между собой при помощи крючочков.
Благодаря такой конструкции опахало представляет собой упругую пластинку. Перья
делятся на контурные и пуховые. Контурные перья, в свою очередь, по
расположению на теле птицы подразделяются на маховые, рулевые, кроющие. Их
основная функция – термоизоляция, защита от механических повреждений, участие в
создании тяговой силы и направлении потока воздуха, формирование окраски тела,
обеспечение обтекаемости тела, предохранение от намокания. Маховые перья
расположены по заднему краю крыла и формируют его лопасть. Рулевые – длинные
перья хвоста, управляющие полетом и тормозящие его при посадке. В отличие от
контурных перьев, стержень пуховых перьев тонок и они не имеют бородок второго
порядка, вследствие чего их опахала не образуют пластинок. Пуховые перья
располагаются под контурными, они обеспечивают термоизоляцию, особенно у
водоплавающих птиц. Также у птиц могут быть нитевидные перья, играющие
определенную роль в осязании, а щетинки в углах рта насекомоядных птиц могут
способствовать захвату насекомых в полете. У птиц постоянно происходит смена
оперения, однако у одних видов это происходит постепенно, а другие вследствие
потери значительной части перьевого покрова (линьки) временно утрачивают
способность к полету (гуси, утки, лебеди). У некоторых птиц нет пуха.
Расправленное крыло птиц сверху более выпуклое, чем снизу. Благодаря этому
создается подъемная сила, необходимая для полета. При опускании крыльев перья
на концах каждого крыла изгибаются и как бы ввинчиваются в воздух (эффект
пропеллера). Благодаря этому создается тяговая сила, необходимая для полета
птиц.

    Особенностями
скелета птиц в связи с приспособлениями к полету и хождением на задних
конечностях являются преобразование конечностей и их поясов, облегчение скелета
(пневмотизация костей), а также срастание многих костей на ранних этапах развития.

   Скелет птицы состоит из скелета головы, скелета туловища и скелета
конечностей. Кости черепа срослись в единую кость с очень крупными глазницами.
Челюстные кости преобразованы в надклювье и подклювье. Скелет туловища состоит
из позвоночника и грудной клетки.  Позвоночник делится на пять отделов: шейный
(11-25 позвонков – имеют седловидную форму, это делает шею очень гибкой),
грудной (3-10 позвонков срастаются в спинную кость), поясничный (6 позвонков),
крестцовый (2 позвонка) и хвостовой (только 6 позвонков остаются свободными,
тогда как остальные срастаются либо с крестцовыми позвонками в сложный крестец,
либо в хвостовую косточку). Грудные позвонки сращены между собой и с позвонками
поясничного отдела. Особенность скелета птиц – подвижность шейного отдела
позвоночника, но срастание поясничных и крестцовых позвонков, открытый таз. Они
несут сложные ребра, подвижно сочлененные с грудиной. Ребра состоят из двух
частей, соединенных подвижно друг с другом. Эта особенность обеспечивает
возможность интенсивного дыхания. Грудина несет крупный выступ (гребень) – киль,
к которому прикрепляются летательные мышцы.  Киль увеличивает площадь
прикрепления к грудине большого количества мышечных волокон, участвующих в
подъеме и опускании крыльев. Киль есть у летающих и плавающих птиц.  Грудина 
по форме похожа на лодку, к килю  прикрепляются большие грудные мышцы,
опускающие крылья, подключичные мышцы, поднимающие крылья, ребра, вороньи
кости. У птиц полностью исчезли остатки хорды. Череп подвижно соединен с первым
шейным позвонком с помощью 1 мыщелка (выступ, образующий сустав с первым шейным
позвонком). Пояс передних конечностей у птиц образован парными лопатками,
ключицами и вороньими костями. Ключицы срастаясь, образуют вилочку, а вороньи
кости упираются в грудину. Сросшиеся нижними концами ключицы увеличивают
прочность пояса передних конечностей и одновременно смягчают толчки при взмахе
крыльев птиц. Передние конечности преобразованы в крылья, в них выделяют плечо,
предплечье (локтевая и лучевая) и кисть, однако часть костей запястья и пясти
срастаются, образуя пряжку. Сохраняется только три пальца
(второй, третий и четвертый). Кисть при полете несет самую большую нагрузку из
всех костей крыла.  Скелет задних конечностей также претерпевает изменения по
сравнению с пресмыкающимися: тазовые кости прирастают к сложному крестцу, слабо
развивается малая берцовая кость, а часть костей предплюсны и все кости плюсны
срастаются в цевку (снаружи она покрыта роговыми чешуйками),
остается 3-4 пальца (у большинства 4). Цевка соединяется с голенью. Цевка
способствует поднятию тела над поверхностью, смягчает толчок при приземлении
после полета. Голень состоит из сросшихся костей малой и большой берцовых,
частей костей предплюсны.

Скелет птицы:1 —
нижняя челюсть; 2 — верхняя челюсть; 3 — череп; 4 — шейный отдел позвоночника;
5 — ключицы; 6 — коракоид (воронья кость); 7 — лопатка; 8 — плечо; 9 —
предплечье; 10 — пряжка; 11 — фаланги пальцев; 12 — ребра; 13 — грудина; 14 —
киль грудины; 15 — сложный крестец; 16 — хвостовой отдел позвоночника; 17 —
копчиковая кость; 18 — бедро; 19 — голень; 20 — цевка; 21 — фаланги пальцев

   Мускулатура птиц
развита намного сильнее, чем у рептилий. Особенно развиты мышцы, обеспечивающие
способность птиц к полету – грудные и подключичные мышцы, которые находятся не
на самих крыльях, а крепятся к килю грудины, тогда как к крыльям тянутся только
сухожилия.  Самые крупные мышцы птиц – большие грудные, они опускают крылья.
Межреберные мышцы изменяют объем грудной клетки при дыхании. Большие грудные
мышцы крепятся к грудине с килем и плечевым костям. Подключичные мышцы
поднимают крылья. Полет может быть машущим и парящим.

   Питание.
Среди птиц имеются как растительноядные и насекомоядные, так и хищные виды.
Клюв лишен зубов и покрыт роговым чехлом. Пищеварительная система состоит из
ротовой полости, глотки, пищевода, желудка, тонкого и толстого кишечника. В
ротовой полости пища смачивается слюной и поступает в глотку, и далее в
пищевод. В пищеварительной системе перед желудком может быть расширение
пищевода – зоб, где пища накапливается и начинает перевариваться. Желудок
состоит из двух отделов – железистого и мускульного. В железистом отделе пища
подвергается воздействию ферментов пищеварительного сока и размягчается, а в
мускульном перетирается в результате сокращения мышечных стенок и с помощью
мелких камешков, которые заглатывает птица. Из желудка пища попадает сначала в
тонкий кишечник, а затем в толстый, который открывается в клоаку. В тонком
кишечнике пища обрабатывается секретами печени (желчь – не содержит
пищеварительных ферментов) и поджелудочной железы, что обеспечивает ее
переваривание. Короткая толстая кишка способствует тому, что каловые массы не
задерживаются в кишечнике птиц, и они часто испражняются. Высокая скорость обмена
веществ обусловливает быстрое переваривание пищи, интенсивное дыхание,
большую частоту сокращения сердца. Так, у домового воробья гусеница
переваривается за 15 минут, жук – за 1 час, а зерно за 3-4 часа. У голубей нет
желчного пузыря. У голубей в зобе образуется так называемое «птичье молочко».  Язык
у большинства птиц короткий, с острым ороговевшим концом, язык слабо развит у
птиц, заглатывающих пищу целиком. Черты приспособленности к полету в
пищеварительной системе птиц – отсутствие зубов, короткий кишечник, частое
опорожнение клоаки.

Схема
пищеварительной системы птицы: 1 — рот; 2 — глотка; 3 — пищевод; 4 — зоб; 5 —
железистый желудок; б — мускульный желудок; 7 — печень; 8 — поджелудочная
железа; 9 — тонкая кишка; 10 — слепые отростки; 11 — толстая кишка; 12 — клоака

   Дыхательная
система птиц представлена дыхательными путями, легкими и примыкающими к ним
воздушными мешками. В связи с приспособлением к полету птицам свойственно двойное
дыхание, при котором воздух дважды проходит через легкие благодаря
наличию воздушных мешков: при вдохе он проходит, не задерживаясь, через легкие,
а при выдохе в легких кислород этого воздуха обменивается на углекислый газ. Двойное
дыхание – газообмен происходит в бронхиолах на вдохе и выдохе. Воздушные мешки
– тонкостенные выросты части крупных бронхов, выходящих за пределы легких. Кроме
дыхательной функции, воздушные мешки снижают удельную плотность тела птицы,
удаляют излишки тепла, предохраняя птиц от перегревания, сдавливая толстый
кишечник, способствуют очищению его от фекалий. В дыхательной системе имеется
нижняя гортань с голосовыми связками, что обеспечивает разнообразие звуков,
издаваемых птицами. Голосовые связки располагаются в нижнем участке трахеи.  Газообмен
у птиц происходит только в легких. При вдохе воздух, богатый кислородом,
поступает в легкие и в передние и задние воздушные мешки. Легкое птицы
представляет собой систему мелких разветвленных трубочек. Легкие плотные,
малорастяжимые, губчатые, срослись с ребрами. Чем мельче птица, тем больше
частота дыхательных движений и частота сердечных сокращений.  Дыхательная
поверхность легких птицы превышает площадь поверхности их кожи. При вдохе
грудина птиц опускается, при выдохе поднимается. Особенности дыхания у птиц – в
полете вдох и выдох связаны с подъемом и опусканием крыльев. Особенности
двойного дыхания – происходит при полете, вдох и выдох связаны с подъемом и
опусканием крыльев, газообмен на вдохе и выдохе.

   Кровеносная
система птиц замкнутая, с двумя кругами
кровообращения. Сердце четырехкамерное, у некоторых мелких птиц оно способно
сокращаться до 1000 раз в минуту. От левого желудочка сердца птиц отходит одна правая
дуга аорты. Из левого желудочка берет начало большой круг кровообращения,
обеспечивающий мозг и другие внутренние органы кислородом артериальной крови.
От органов обедненная кислородом кровь возвращается уже в правое предсердие, а
из правого желудочка венозная кровь выталкивается к легким по малому кругу
кровообращения. Заканчивается малый круг легочными венами в левом предсердии. В
левом желудочке артериальная кровь, в правом желудочке венозная, в левом
предсердии артериальная кровь, в правом предсердии венозная. Температура тела
большинства птиц 40-43⁰.

Схема кровеносной
системы птицы: 1 — сердце; 2 — сонная артерия (несет кровь к голове); 3 —
правая дуга аорты; 4 — спинная аорта; 5 — задняя полая вена (несет кровь от
внутренних органов); 6 — передняя полая вена (несет кровь от головы); 7 —
легочная артерия; 8 — легочная вена; 9 — капиллярная сеть внутренних органов

Органы чувств представлены органами зрения (глаза), слуха (внутреннее и среднее ухо
– одна косточка), изредка – обоняния. Глазные яблоки у птиц относительно
крупные, они защищены веками и мигательной перепонкой. У дневных птиц из
обоняния, осязания, слуха и зрения, лучше развито зрение. Особенно хорошо
развито зрение у хищных птиц и птиц, охотящихся ночью. Птицы хорошо видят и
очень удаленные, и близлежащие предметы, различают не только основные цвета, но
и их оттенки, сочетания. Орган слуха состоит из внутреннего, среднего уха и
наружного слухового прохода. Орган слуха развит лучше, чем у рептилий, так как
улитка более обособлена и имеется зачаток наружного слухового прохода. Слуховые
отверстия у голубя расположены позади и ниже глаз. Обоняние у большинства птиц
развито слабо, хотя у новозеландских киви, уток, грифов и других, которые
находят добычу по запаху, оно более развито. Восковица – участок
утолщенной кожи у основания надклювья некоторых птиц (голубиные), на котором
расположены наружные отверстия ноздрей.

   Нервная
система птиц высокоорганизованная, особенно развиты
передние полушария головного мозга (сложное поведение), средний мозг
(совершенство зрения) и мозжечок (сложные движения во время полета). От
головного мозга птиц отходит 12 пар черепно-мозговых нервов.

   1-передний мозг 2-средний мозг 3-мозжечок
4-промежуточный мозг 5-продолговатый мозг                         

     Выделительная
система представлена вторичными (тазовыми) почками и
мочеточниками, открывающимися в клоаку. Конечным продуктом обмена веществ у
птиц, как и у рептилий, является мочевая кислота. Мочевого пузыря
нет.

Схема строения систем органов выделения и размножения самца (А) и самки
(Б): 1 — почка; 2 — мочеточник; 3 — клоака; 4 — семенники; 5 — семяпроводы; 6 —
яичник; 7 — воронка яйцевода; 8 — яйцевод; 9 — остаток правого яйцевода

 Размножение. Птицы – раздельнополые животные, у самцов имеются парные бобовидные семенники
(в период размножения увеличивается в тысячу раз) и семяпроводы, открывающиеся
в клоаку, а у самок – парные яичники и яйцеводы, однако обычно сохраняется
только один из яичников – левый (похож на гроздь винограда, в период
размножения не увеличивается).  Развитие только одного яичника связано с
откладыванием крупных яиц, покрытых твердой, но хрупкой скорлупой. Созревшая
яйцеклетка попадает в яйцевод, в верхней части которого происходит
оплодотворение, а затем она покрывается белковой, двумя подскорлуповыми и
известковой скорлуповой оболочками, и лишь затем выводится наружу. Яйцо птиц
относительно крупных размеров, поскольку содержит значительный запас
питательных веществ для развития зародыша (желток, белок). Зародыш развивается
из небольшого зародышевого диска на верхнем участке поверхности желтка. Для
обеспечения лучшего прогрева зародыша желток как бы подвешен на своеобразных
канатиках – халазах – в белковой оболочке. Халазы крепятся к
подскорлуповой оболочке яйца.  Дыхание зародыша обеспечивается за счет воздуха,
находящегося в воздушной камере между подскорлуповыми оболочками на тупом конце
яйца. Скорлуповая оболочка пронизана порами, обеспечивающими газообмен с
окружающей средой, ее известь (кальций) частично используется для формирования
костей скелета, она помогает сохранять шаровидную форму. Скорлупа должна быть
прочной, чтобы выдержать вес насиживающего яйцо родителя. К тому же она часто
имеет маскировочную окраску. Белковая оболочка защищает яйцеклетку и
развивающийся зародыш от механических повреждений и резких толчков, служит
источником воды для развивающегося зародыша. Самец вводит сперму в клоаку
самки.  Надскорлуповая оболочка защищает яйцо от проникновения микробов.

 Строение
яйца: 1 — белок; 2 — желток; 3 — воздушная камера; 4 — подскорлуповая оболочка;
5 — халазы; 6 — скорлупа

Весной самцы поют
для привлечения самок, сообщают другим самцам о занятости территории.  Основной
фактор, от которого зависит время начала размножения птиц – наличие корма.

Годовой цикл
жизни птиц и сезонные явления. Большинству видов птиц
свойственно сложное брачное поведение, когда самцы соревнуются за самок более
ярким оперением, размерами тела, более громким голосом. После создания пары
начинается период гнездования, когда птицы строят гнезда различных конструкций,
начиная от простого углубления в почве, и заканчивая сложнейшими «зонтами»
колоний африканских ткачей, подвешенными на ветке. Селиться птицы могут как
колониями, так и одиночно. В гнездах откладывают до трёх десятков яиц, число
которых ограничено  возможностями, как насиживания, так и выкармливания.
Насиживание яиц длится от 9 суток у мелких воробьиных  до 44 у беркута (у
курицы – 21 сутки, у утки -28). Из яйца могут вылупляться либо беспомощные, слепые
(сросшиеся веки глаз) с закрытыми ушными отверстиями, с голым телом, не умеющие
самостоятельно питаться, не держащиеся на ногах, долго остающиеся в гнезде
птенцы, либо зрячие, покрытые пухом, способные почти сразу кормиться
самостоятельно и следовать за матерью. Обоим типам нужен обогрев. Птенцов
первого типа называют гнездовыми или птенцовыми, они характерны
для дятлов, стрижей, голубей, скворцов, цапель, сорок. Птенцы второго типа
относятся к выводковым, таких птенцов имеют куры, утки, гуси,
тетерева, перепелки. У гнездовых птиц выкармливание птенцов в гнезде
продолжается до 90 дней (у беркута), тогда как у более мелких птиц этот период
гораздо короче. У некоторых видов птенцы покидают гнездо лишь после того, как
научатся летать. У гнездовых птиц число яиц в кладке меньше, чем у выводковых,
т.к. им трудно прокормить птенцов.

Птенцы выводковых
(1) и птенцовых (2) птиц

   В течение года
птицы меняют свое оперение. Например, у белой куропатки летнее оперение –
серое, а на зиму меняется на белое.

   В послегнездовое
время птицы могут перемещаться на некоторое расстояние в поисках корма – мигрировать.
По дальности перемещений их делят на оседлых, кочевых и перелетных.  Оседлые
птицы не покидают районов гнездования, они зачастую делают запасы корма
на зиму или перемещаются по угодьям, в том числе и поближе к жилью человека
(белая куропатка, ворона, городской воробей, синица, поползень). Кочующие
перемещаются на довольно значительные расстояния, однако не покидают ареала
гнездования (серая ворона, грач, снегирь, свиристель). В отличие от них, перелетные
птицы покидают ареал гнездования и совершают миграции на далекие
расстояния (белый аист, ласточка деревенская, полярная крачка, лебедь, стриж,
соловей).  Соловьи, иволги, стрижи отправляются на зимовку в конце лета. Во
время миграций птицы ориентируются по различным ориентирам, но в основном,
по-видимому, является магнитное поле Земли. Некоторые птицы на зиму впадают в
спячку(кто?).  Основной фактор, от которого зависит время отлета и
прилета птиц при перелетах – продолжительность световой части суток, наличие
корма.

Классификация
птиц. Класс Птицы делится на три надотряда:
Пингвинообразные, Страусообразные, Типичные птицы.

Происхождение
птиц. Птицы имеют некоторые черты строения, роднящие
их с рептилиями, однако только в середине 19 века было найдено доказательство
этого родства – скелет археоптерикса – нелетающего животного с
передними конечностями-крыльями, тело которого было покрыто перьями, длинным
хвостом с большим числом позвонков, зубами, длинными пальцами крыла с когтями, цевкой,
4 пальцами на ногах – 3 пальца направлены вперед, а 1 назад, не полыми костями.
Киля у археоптерикса не было.  Несмотря на внешнее сходство с современными птицами,
он, по-видимому, представляет собой тупиковую ветвь эволюции, поскольку скелет
был слишком тяжел, и передвигался он, цепляясь за ветки сохранившимися тремя
пальцами с крючками на концах (похожие приспособления к лазанию имеют птенцы
современных гоацинов). Настоящие птицы появились в конце мезозоя. Предки птиц
обитали в лесах. Сходство археоптерикса с рептилиями – зубы на челюстях и когти
на пальцах передней конечности. Отличие скелета птиц от скелета рептилий –
срастание позвонков, срастание ключиц, наличие киля в грудине.

Экология птиц. Птиц разбивают на экологические группы по местам обитания: птицы леса
(синицы, дятлы, дрозды, рябчики, тетерева, глухари), птицы открытых пространств
(дрофа, страус), водоплавающие птицы (утки, лебеди), птицы побережий водоемов и
болот (аисты, цапли, кулики, кайры, чайки, тупики).

Представители
класса различаются по способу добычи пищи: ласточки и стрижи ловят насекомых на
лету, синицы, пищухи и корольки собирают их, соколы и совы – хищники, клест и
дубонос – зерноядные.

Роль птиц в
природе и жизни человека. Птицы играют важнейшую роль
в регуляции численности различных беспозвоночных животных, наносящих вред
сельскому и лесному хозяйству. Кроме того, они издавна одомашнены человеком,
ценятся их мясо, яйца, перья, кожа. Являются звеном в цепи питания,
распространяют семена растений. Опыляют некоторые тропические растения
(колибри), являются источником удобрений для растений, являются переносчиками
возбудителей болезней, опасных для человека, являются причиной аварий
самолетов.

Тетерева  весной во время токования ходят или бегают по земле, распустив крылья и
волоча их за собой, подняв и распустив веером перья хвоста, наскакивают друг на
друга, сильно шипят и дерутся клювами. У самцов тетерева весной развиваются
ярко-красные брови.  Рябчик, тетерев, глухарь строят гнезда на земле. Глухари
во время токования обычно сидят на ветке сосны, при этом крылья их висят,
голова поднята, хвост распущен, а сами они щелкают и стрекочут. Зимой  у
рябчиков, тетеревов и глухарей на ногах развиваются структуры, облегчающие этим
птицам ходьбу по рыхлому снегу – это рыхлая бахрома по краям пальцев. Зимой у
них ноги и ноздри покрыты густыми перьями.  4,5 тысячи лет назад в Индии
приручили диких кур (банкивских кур). Рябчики, тетерева и глухари питаются
насекомыми, червями, черникой, брусникой, шишками можжевельника, молодыми
побегами деревьев и кустарников, почками деревьев.

Плимутроки – мясная порода кур. Загорская, первомайская порода кур – яйценосно-мясная
порода. Русская белая, леггорн – яйценосная порода кур. На птицефабриках
для увеличения яйценоскости кур в зимний период увеличивают продолжительность
светового времени суток. Инкубаторы на птицефабриках состоят из двух камер. В
первой камере в яйцах развиваются зародыши, во второй выводной цыплята
вылупляются из яиц. Каждые 2 часа яйца в инкубаторе автоматически
переворачиваются.

Самец большого
пестрого дятла имеет на затылке красную поперечную
полосу. У большого пестрого дятла два пальца направлены вперед, два назад,
когда он сидит на горизонтальной ветви дерева или прыгает по земле. Когда дятел
перемещается по вертикальному стволу два пальца вперед, один назад, один вбок.

 Грифы питаются
падалью.

Утка-кряква является родоначальником многих домашних пород уток. У уток самец ярче
самок. У гусеобразных  только самки насиживают яйца. Лебеди крупнее гусей. Уток
разводят ради мяса. Приручили диких уток 3 тысячи лет назад.

Птицы открытых
пространств и суши имеют длинные и хорошо  развитые
ноги, длинную шею. На территории Мексики люди приручили диких индеек.

У пингвинов
на лапах есть плавательные перепонки, есть киль, крылья узкие, короткие,
ластообразные, не летают, во время ныряния гребут крыльями и работают ногами,
при ходьбе держат тело вертикально, хвост короткий, образуют колонии из
большого числа пар, питаются рыбой, головоногими моллюсками, ракообразными.
Птенцы – пуховики.

Дрофа обитает в степи. У нее трехпалые ноги, копчиковая железа отсутствует,
поедает листья, семена и побеги растений, жуков, саранчу, ящериц, мышей.

У африканских
страусов на ногах 2 пальца, у нанду 3 пальца.
Это крупные птицы открытых пространств, нелетающие, со слабыми крыльями,
длинными и сильными ногами, длинной шеей,  питающиеся зерном, крупными
насекомыми и мелкими позвоночными.

Деревенская
ласточка имеет небольшой размер, клюв короткий и
способен раскрываться широко, длинные и острые крылья, летают быстро, ходить
почти не могут, на землю садятся редко, насекомых ловят на лету.

Сокол пустельга имеет небольшой размер, когти длинные острые крючковидные, клюв
короткий, крепкий, кончик его крючковидно загнут вниз, оперение плотное, быстро
летают, обитают на открытом пространстве, гнезда устраивают на обрывах, скалах,
в кучах камней, на деревьях, кормятся мышами, насекомыми.

Серый журавль имеет крупный размер, длинный клюв и ноги, живет в степях, строит
гнезда на земле, питается насекомыми, червями, лягушками, мышами, корнями
растений.

Кукушка поедает крупных «волосатых»  гусениц, которых не поедают другие птицы.
У кукушки развит гнездовой паразитизм – подкидывает яйца другим видам птиц.

Часть
С Класс Птицы

С1. Известно, что хвост самца
японского петуха декоративной породы достигает 10 метров. Поясните, как эта
порода была выведена человеком. Почему птицы с такой длиной хвоста не
встречаются в природе?

Ответ:

1)   Человек вывел эту породу в результате
искусственного отбора,  на основе наследственной изменчивости

2)   В природе птицы с длинными перьями в
хвосте  не имеют возможности выжить, так как длинный хвост мешает летать,
уходить от преследования хищников.

C2. Найдите ошибки
в приведённом тексте. 

1. К чертам,
отличающих птиц от пресмыкающихся, можно отнести прогрессивное развитие органов
зрения, слуха, координации движений.
2. У птиц несколько хуже, чем у пресмыкающихся, развита терморегуляция.
3. Четырёхкамерное сердце птиц имеет неполную перегородку в желудочке.
4. К приспособлениям птиц к полёту можно отнести: обтекаемую форму тела,
крылья, заполненные плотным веществом кости, наличие газообмена и в лёгких, и
воздушных мешках.

Ошибки содержатся в предложениях:
1) 2 — у птиц хорошо развита терморегуляция, они теплокровные;
2) 3 — четырехкамерное сердце имеет полную перегородку в желудочке;
3) 5 — птицы имеют полые кости, заполненные воздухом, в воздушных мешках
не происходит  газообмен

С3. Какое значение
в жизни птиц имеет звуковая сигнализация?

Песней самцы обозначают
занятую территорию, песня видоспецифична, песней регулируются отношения самцов
и самок, звуки регулируют отношения родителей и детей.

C3. В чем
проявляется приспособленность птиц к неблагоприятным условиям зимы в средней
полосе России?

1)  
Перелеты.
2) Кочевки. 3) Линька, развитие густого перьевого покрова.
4) Запасание жира. 5) Запасание и смена кормов.

С2. Рисунок яйца.  Что
обозначено цифрами и функции этих структур?

Цифрой 1 обозначен зародышевый
диск, 2 – желток, 3 – воздушная камера. Зародышевый диск – оплодотворенная
яйцеклетка, из которой развивается цыпленок. Воздушная камера необходима для
дыхания зародыша и выведения воды из яйца.

C3. В некоторых лесных
биоценозах для защиты куриных птиц проводили массовый отстрел дневных хищных
птиц. Объясните, как повлияло это мероприятие на численность куриных.

 Сначала
численность куриных возросла, т. к. нет хищников, из-за увеличения
количества куриных обострилась внутривидовая конкуренция, из-за отсутствия
хищников появились больные особи, в результате численность куриных будет
снижаться.

C3. Какие
приспособления к полёту возникают в строении скелета птиц?

1)   Кости полые,
заполненные воздухом.

2)    Многие кости срастаются.

3)   Появляется вырост
грудины — киль, к которому крепятся грудные мышцы.

C3. О чем
свидетельствуют многочисленные зубы на челюстях первоптицы —
археоптерикса?

1)
Археоптерикс — переходная форма, соединяющая признаки двух классов: птиц и
пресмыкающихся.
2) Зубы на челюстях — признак пресмыкающихся.
3) Их наличие свидетельствует о происхождении птиц от пресмыкающихся.

C3.  Какую роль
играют птицы в биоценозе леса? Приведите не менее трёх примеров.

1) регулируют численность
растений (распространяют плоды и семена);
2) регулируют численность насекомых, мелких грызунов;
3) служат пищей для хищников;
4) удобряют почву.  

C3. Какова роль
перьевого покрова в жизни птиц? Приведите не менее трёх значений.
1. Приспособление к полету. Контурное перо делает форму тела обтекаемой.
Маховые перья образуют крыло. На хвосте образуются рулевые перья.
2. Участвуют в терморегуляции (благодаря высоким теплозащитным свойствам перьев
и воздушных прослоек между ними). Пух защищает от холода.
3. Защищает птицу от различных механических воздействий.
4. Перья придают птицам ту или иную окраску, которая часто носит
покровительственный характер.

С4. Назовите
ароморфозы, которыми сопровождалась эволюция птиц? 1) 4-х камерное сердце.
Теплокровность,
2) появление альвеолярных легких, двойное дыхание,
3) развитие больших полушарий.

C4. Какие
ароморфозы позволили птицам широко распространиться в наземно-воздушной среде обитания?
Укажите не менее трёх примеров.

1) особенности
строения и функций, связанные с полетом: полые кости, превращение передних
конечностей в крылья, быстрое переваривание пищи;
2) особенности, обеспечившие высокий уровень обмена веществ и теплокровность:
4-х камерное сердце, особое строение органов дыхания, потребление большого
количества пищи;
3) развитие центральной нервной системы, сложное поведение (перелеты, забота о
потомстве).

C4. Многие птицы в
период размножения живут парами, а зимой образуют стаи. Объясните, с чем
связано временное объединение птиц в стаи.

1)   Многие формы
поведения у птиц обусловлены инстинктами — сохраненными естественным
отбором комплексами безусловных рефлексов.

2)   Весной у птиц
начинает проявляться инстинкт размножения, поэтому они образуют пары.

3)    Зимой образуют
стаи тоже на основе инстинкта, который помогает легче находить пищу, защищаться
от врагов.

С4.
Почему для возобновления вида орлана-белохвоста достаточно двух яиц в кладке, а
соловья – 6-7 яиц.

1)  
Высокой
плодовитостью отличаются те виды, у которых велика гибель особей в природе.

2)  
У соловья
избыточное производство яиц как бы покрывает их возможную гибель (гнездовой тип
птенцов, много врагов, длительные перелеты на места зимовья)

3)  
У видов с
хорошо развитой заботой о потомстве гибель птенцов невелика (более зрелые
птенцы, отсутствие естественного врага, оседлый образ жизни)

С4.
В чем проявляется приспособленность пингвинов к жизни в условиях низких
температур.

1.  
Поддержание
постоянной температуры тела (теплокровность).

2.  
Трата
жировых запасов тела.

3.  
Роль
теплоизолирующих покровов (пуха, пера).

С4.
Большая часть видов птиц улетает на зиму из северных районов, несмотря на их
теплокровность. Укажите причины перелетов.

1.  
Пищевые
объекты насекомоядных птиц становятся недоступными для добывания.

2.  
Ледовый
покров на водоемах и снеговой покров на земле лишают пищи растительноядных
птиц.

3.  
Изменение
продолжительности светового дня.

С4.
Большинство видов птиц активны при дневном освещении и неактивны ночью.
Объясните приспособительное значение такого суточного ритма.

Птицы
имеют хорошее зрение – острое и цветное. В дневное время повышена пищевая
активность птиц, т.к. активны и хорошо различимы их пищевые объекты. При
дневном освещении хорошо заметны особи своего вида, враги и конкуренты.

С4.
К каким благоприятным последствиям в лесных биоценозах приводит развешивание
дуплянок в День птиц?

В
результате заселения дуплянок насекомоядными птицами в биоценозе увеличивается
их численность. Поедая насекомых, эти птицы уничтожают вредителей леса, в
биоценозе улучшается состояние растений. В результате повышается устойчивость
биоценоза.

С4. Известно, что кукушки подбрасывают
свои яйца в гнезда других птиц. В чем заключается приспособленность кукушек к
условиям среды и в чем относительность этого приспособления?

Птенцы кукушек не могут есть мохнатых
гусениц, поэтому хозяева гнезда выкармливают их другим кормом. Птенец кукушки
появляется на свет раньше других птенцов и выталкивает их, поэтому приемные
родители выкармливают его одного. Относительность приспособления: хозяева
гнезда могут погибнуть, покинуть лес, не суметь выкормить птенца, напасть на
кукушку, выбросить яйцо.

С4. Укажите приспособления во внешнем
облике водоплавающих птиц, например, гусей, уток, лебедей.

Плавательная перепонка на ногах для
увеличения плавательной поверхности. Хорошо развит пух и слой подкожного жира –
защита от переохлаждения. Наличие копчиковой железы, которая вырабатывает жир.
Птицы им смазывают оперенье – защита от намокания перьевого покрова.

Пройти тестирование по этим заданиям
Вернуться к каталогу заданий

Версия для печати и копирования в MS Word

Пройти тестирование по этим заданиям

Птицы — класс теплокровных животных. На Земле насчитывают более 9 700 видов птиц, причём некоторые из них неспособны летать. Такие птицы являются вторично нелетающими.

Общая характеристика

Ключевые особенности класса:

• теплокровность;
• откладывание яиц;
• передние конечности, приспособленные для полёта;
• перьевой покров туловища, хвоста, крыльев;
• отсутствие зубов, их заменяет клюв;

У птиц имеются адаптации к полёту во всех органах и системах. Чрезвычайно высокий уровень метаболизма позволяет поддерживать температуру тела до 45,5 °С. Это важно, так как с набором высоты снижается температура воздуха. Для поддержания активного метаболизма необходимо постоянное пополнение питательных веществ, поэтому пищеварение у птиц тоже ускоренное. В среднем животное съедает ежедневно около трети своего веса.

Отсутствие зубов, полое строение костей, лёгкий череп позволяют снизить массу тела птиц.

Строение тела, покровы

Голова очень подвижная за счёт гибкой шеи. На голове находится клюв, по бокам расположены глаза. Туловище компактной формы, что обеспечивает минимальное сопротивление воздуха при полёте.

Кожа тонкая и сухая, желез практически нет. Единственная кожная железа, которая есть у всех птиц, – копчиковая. Она расположена над хвостовыми позвонками, секрет железы маслянистый, предотвращает намокание перьев. Чтобы остальные участки тела тоже были защищены от влаги, птицы вынуждены смазывать их клювом.

Чешуя имеется только на голых нижних конечностях. В процессе эволюции из чешуи образовались перья. Каждое перо состоит из стержня, пуховой части и опахала. Часть стержня, которая находится в коже, называется очин. От стержня в сторону отходят бородки, на которых расположены мелкие бородочки. В пуховой части бородки мягкие и не держатся друг за друга, тогда как в опахале они сцеплены крючочками. Таким образом бородки создают сплошную гладкую поверхность.

Перья выполняют разные функции и, соответственно, имеют разное строение. Выделяют контурные, рулевые, маховые и пуховые перья. Лёгкие контурные перья формируют обтекаемую форму тела. Они растут черепицеобразно, покрывая всё туловище. Рулевые и маховые перья длинные и жёсткие. Они обладают в то же время большой площадью поверхности и образуют плоскость крыла, обеспечивают подъёмную силу и тягу. Рулевые перья растут ближе к копчику и образуют хвост. Пуховые перья и пух растут под контурными, обеспечивают теплоизоляцию.

Несколько раз в году птицы линяют. Зимние перья имеют больше пуха, они теплее. На груминг (уход за перьями) птицы тратят много времени, они выравнивают их, смазывают водоотталкивающим секретом. Часто птицы принимают пылевые ванны, чтобы очистить перья и избавиться от паразитов.

Опорно-двигательная система

Скелет птицы имеет ажурное строение. Он предельно упрощён, все кости тонкие, лёгкие, полые. Некоторые кости (так называемые пневматические) внутри имеют полости, наполняемые воздухом. Они помогают в дыхании, так как сообщены с дыхательной системой.

Вес головы уменьшается, так как кости черепа срастаются, не образуя массивных швов. Позвонки всех отделов, кроме шейного и хвостового, также срастаются вместе.

Грудина имеет вырост – киль, к нему прикреплены мощные грудные мышцы, опускающие крылья. Действуя по принципу рычага, киль облегчает работу грудных мышц.

Ключицы у птиц срастаются спереди. Есть каракоиды (вороньи кости), которые у млекопитающих редуцировались в отросток лопатки. Передняя конечность претерпела сильные изменения по сравнению с рептилиями, большая часть фаланг пальцев редуцировалась. Кисть подвижна, на ней расположены рулевые перья. Кости голени (большая и малая берцовые) срастаются в одну.

Мускулатура птиц развита неравномерно. У летающих видов лучше всего выражены грудные и подключичные мыщцы, участвующие в приведении крыла к телу. Полёт требует огромных затрат энергии, поэтому многие птицы проводят большую часть времени на земле.

Мышцы ног тоже развиты, они компенсируют удар при приземлении и позволяют набрать нужную для взлёта скорость, если птица взлетает с разбега.

Дыхательная система

Активные метаболические процессы требуют большого уровня кислорода в крови. Особенно усиленный газообмен требуется при полёте. Среди всех животных у птиц, пожалуй, самая сложная дыхательная система. Она адаптирована к работе во время полёта.

Принцип дыхания птиц уникален, это двойное дыхание. Воздух попадает не только в лёгкие, но и в воздушные мешки.

На вдохе воздух из трахеи проходит через лёгкие в воздушные мешки, только четверть наружного воздуха остаётся в лёгких. На выдохе свежий воздух из воздушных мешков проходит обратно через лёгкие, осуществляется газообмен. Некоторые воздушные мешки расположены в пневматических костях.

Дыхание в покое осуществляется за счёт изменения объёма грудной клетки, однако во время полёта грудная клетка не может двигаться. В этом случае движение воздуха происходит за счёт сжатия и расширения воздушных мешков. Они наполняются воздухом при подъёме крыльев и сдуваются при опускании. Таким образом, чем активнее работа крыльями, тем интенсивнее дыхание.

В конце трахеи находится расширение, нижняя гортань. В ней расположены голосовые связки, благодаря которым птицы могут издавать разнообразные звуки.

Кровеносная система

Сердце птиц четырёхкамерное, принципиальная схема кровообращения – как у млекопитающих. Кровеносная система полностью замкнутая, имеет два круга, большой и малый. Есть существенные отличия в порядке ответвлении сосудов от аорты. У птиц сохраняется правая дуга аорты, в то время как у млекопитающих – левая.

Эритроциты мелкие, двояковыгнутые, имеют ядра.

Пищеварительная система

Пищевод имеет расширенную часть, зоб, в котором может накапливаться пища. Птицы измельчают еду с помощью клюва, но этого часто бывает недостаточно, особенно в случае зерновых. Перетирание пищи осуществляется также в мускульной части желудка, которая имеет роговые стенки. Животные заглатывают мелкие камушки, которые остаются в желудке и помогают измельчать пищевые комки.

Любая пища, находящаяся в желудочно-кишечном тракте, делает птицу тяжелее. Чтобы избежать этого, птицы переваривают пищу очень быстро и избавляются от отходов прямо в полёте.

Выделительная система

Представлена парными почками, аналогичными по устройству почкам пресмыкающихся. Мочевой пузырь отсутствует.

Основной продукт выделения не мочевина, а мочевая кислота. Протоки мочеточников открываются в клоаку. Туда же открывается прямая кишка, протоки половых желёз.

Нервная система

Большие полушария птиц больше, чем у рептилий. Чрезвычайно развиты мозжечок, зрительные бугры.

Половая система

Самец имеет парные семенники, самка – один яичник. В целом, устройство половой системы аналогично рептилиям. Копулятивного органа у подавляющего большинства видов нет.

Маточный конец яйцевода открывается в клоаку, через него проходит оплодотворенное яйцо. Птицы откладывают крупные яйца и высиживают их. Выражена забота о потомстве.

Характерен половой диморфизм. У некоторых птиц есть сложные ритуалы выбора партнёров, во время которых самцы исполняют перед самками танцы, демонстрируют оперение. Есть моногамные виды птиц, формирующие пару на всю жизнь.

Даниил Романович | Просмотров: 14.1k

На этой странице вы узнаете

• Почему археоптериксы вымерли?
• Различают ли попугаи смысл слов, которые они повторяют за хозяином?
• Почему птицы не падают с веток, когда спят?
• Как отличить испорченное яйцо от свежего?
• Что такое “птичье молоко”?

Чего только не выдумывают люди, чтобы подняться в воздух: самолёты, вертолёты, воздушные шары и дирижабли… Каждый из нас хоть разочек, но мечтал когда-нибудь научиться парить в воздухе и перемещаться по миру без дорог. Но, к сожалению, сами по себе мы летать не можем. А вот у птиц это замечательно получается! Предлагаю погрузиться в изучение анатомии и морфологии птиц, и узнать, как им удается летать.

Происхождение птиц

Считается, что птицы произошли от древних пресмыкающихся. Этому есть палеонтологические доказательства: ученые при раскопках находили останки удивительных животных.  С помощью специальных методов был определен их приблизительный возраст — около 150 млн лет!

Реконструкция археоптерикса

Имя одной из таких чудесных зверушек — археоптерикс. Его называют “переходной формой” между рептилиями и птицами.

Переходная форма — промежуточное звено эволюции между двумя крупными таксонами.

Как выглядел археоптерикс?

Внешний вид археоптерикса

Археоптерикс выглядел, как полурептилия-полуптица. В его строении были признаки обеих групп животных. Рассмотрим их подробнее:

Морфология и анатомия птиц 

Всё тело птиц — сплошное приспособление к полёту. Всё, что мешает летать, в ходе эволюции у них редуцируется, а всё, что помогает — появляется. Значит, чтобы вспомнить все ароморфозы птиц, нам нужно думать так, будто мы конструируем самолёт. 

Проблема 1: ветер

Первая проблема воздушной среды — турбулентные завихрения. Так называют потоки воздуха, которые цепляются за тело и не дают ему нормально двигаться. Вспомните сами: в ветреную погоду гораздо проще гулять в застегнутой куртке, чтобы ветер не цеплялся за верхнюю одежду и не осложнял движение. 

Как справиться с завихрениями?

Нужно сделать так, чтобы воздуху было не за что цепляться. Форма тела должна стать обтекаемой, как у самолета. Для этого у птиц:

• появляются перья,
• обтекаемая форма тела,
• срастаются хвостовые позвонки.

Какими бывают перья?

• Контурное покровное делает тело обтекаемым, придает окраску. Они покрывают всё тело, поэтому называются “покровными”.
• Контурное маховое покрывает крылья. Машем крыльями — значит, маховые перья именно там.
• Контурное рулевое образует хвост. Хвост для птицы — это руль, следовательно, рулевые перья покрывают хвост.
• Пуховые осуществляют теплоизоляцию. Как и пуховик, пух сохраняет тепло в воздушных полостях между пёрышками.
• Нитевидные перья расположены под контурными, выполняют функцию осязания. 
• Щетинки, располагающиеся вокруг рта, участвуют в захвате пищи.

Типы перьев

Проблема 2: вес

Следующая проблема, которую нужно решить, — вес тела. Попробуйте бросить вверх пустую бутылку и бутылку, наполненную водой. Конечно, вторая упадет быстрее: на неё действует большая сила тяжести. Итак, нам нужно как-то похудеть для полета!

Для облегчения тела у птиц:

• исчезают зубы,
• формируются полые кости,
• редуцируется мочевой пузырь,
• укорачивается толстая кишка.

Полые кости называются так потому, что в них есть полости — пространства, заполненные воздухом. 

У позвоночных животных моча накапливается в мочевом пузыре. У птиц этот орган отсутствует за ненадобностью — скопившаяся там моча утяжеляет тело, а в полёте это невыгодно. Образовавшаяся моча сразу выходит наружу. Поэтому, если пролетающая мимо птичка испачкала вашу машину — это не месть за то, что вы её не покормили, а естественный физиологический процесс.

Проблема 3: энергия

Ещё одна проблема — для полёта нужно много энергии. Сравните: для преодоления 1 км пути пассажирский самолёт Boeing 737-300 тратит 2600 кг топлива, а газель — всего около 5-6 кг. Теперь порассуждаем: откуда живые клетки берут энергию, и как добыть её как можно больше? 

Наиболее выгодный вариант получения энергии — кислородный этап обмена веществ. На этом этапе образуется целых 36 молекул АТФ! О различиях этапов энергетического обмена Вы можете подробнее прочитать в статье «Фотосинтез, хемосинтез, энергетический обмен». Но тут снова возникает сложность — для того, чтобы кислородный этап протекал нормально, нужно поставлять к клеткам много кислорода.

Чтобы активно снабжать клетки кислородом, птицам нужны:

• губчатые лёгкие и воздушные мешки,
• четырёхкамерное сердце и четкое разделение артериальной и венозной крови,
• теплокровность.

Губчатые лёгкие птиц имеют большую площадь газообмена, чем ячеистые легкие пресмыкающихся. Посмотрите на их строение — перегородок стало гораздо больше!

Кроме того у птиц появляются воздушные мешки. В них на вдохе попадает дополнительная порция воздуха, которая может использоваться, когда происходит выдох. Так мы получаем еще больше кислорода: газообмен происходит и на вдохе, и на выдохе.

Вентиляция лёгких у птиц

Четырёхкамерное сердце необходимо, чтобы кровь не смешивалась. Перегородка в желудочке не даёт перемешиваться артериальной и венозной крови. Таким образом, ткани питает артериальная кровь, в которой концентрация кислорода гораздо больше, чем в смешанной.

Сердце птицы

Большинство химических реакций (в том числе и окисление веществ) протекает быстрее при нагревании. Поэтому птицам важно всегда поддерживать достаточно высокую температуру тела. Например, для голубя нормальная температура тела = 43,5 ℃. Эта особенность позволяет называть птиц теплокровными или гомойотермными животными.

Гомойотермность — способность поддерживать постоянную температуру тела.

Птицы в полете

Отлично! Мы с вами продумали все “воздушные” проблемы, и теперь тело полностью готово к полёту. 

Но как оторвать тело от земли? 

• Для того, чтобы всё-таки взлететь, необходимо с силой оттолкнуться от поверхности. Сильный толчок помогает осуществить цевка. Это дополнительная кость нижней конечности птиц, которая соединяет пальцы и голень. Цевка также способствует амортизации при приземлении — чтобы лапка не сломалась при быстрой посадке, нужно её укрепить! Кроме того к цевке прикрепляются сухожилия, которые позволяют птицам не падать во сне.

• В момент взлёта птицы делают сильный взмах крыльями. Чтобы этот первый взмах был достаточной силы, и крылья не уставали в процессе полёта, грудные мышцы птиц очень развиты. Давно ли вы разделывали куриную грудку? Вспомните, какая она толстая — таким мышцам позавидует любой бодибилдер! Грудные мышцы птиц прикрепляются к особому выросту грудины — килю. 

Строение скелета птицы

Ну всё, с таким строением тела мы точно может оторваться от земли и полететь! Теперь осталось последнее — правильно управлять им, чтобы полететь именно туда, куда нужно.

А управлять телом в воздушной среде гораздо сложнее, чем на земле! Только представьте — мы с вами двигаемся только в направлениях “вперед-назад” и “вправо-влево”, а у птиц появляется ещё одна ось движения — “вверх-вниз”. Нужен сложный бортовой компьютер, который будет контролировать положение тела в пространстве.

Отдел мозга, отвечающий за координацию движений, называется “мозжечок”. У птиц он очень хорошо развит, поэтому они отлично владеют телом на большой высоте.

У птиц увеличивается и развивается кора больших полушарий — отдел, отвечающий за сложное поведение. Именно поэтому птицы способны к примитивным мыслительным процессам: например, у них очень хорошая память. Вспомните попугаев-говорунов: они с точностью до звука воспроизводят слова дрессировщика.

Давайте резюмируем всё вышесказанное и перечислим основные ароморфозы птиц:

• прогрессивное развитие нервной системы; 
• губчатые легкие, появление воздушных мешков;
• четырехкамерное сердце, теплокровность;
• перья — роговые образования;
• превращение передних конечностей в крылья.

Развитие птиц

Зародыш птицы развивается в яйце. Давайте подробно разберем, зачем птицы несут яйца и почему их детёныши не могут рождаться так же, как у млекопитающих!

В первую очередь яйцо необходимо для защиты зародыша от высыхания — он не сможет жить без воды. Для этого в яичном белке содержится большое количество влаги. А в желтке есть запас белков — из него эмбрион получает питание до вылупления.

Строение яйца

Кроме белка и желтка в строении яйца выделяют скорлупу, канатики и воздушные камеры. 

Функции структур яйца

Скорлупа отделяет содержимое яйца от внешней среды. Но зародыш должен как-то получать кислород для дыхания — иначе он просто задохнётся в этом плотном “скафандре”. Для этого в скорлупе имеются многочисленные поры — через них заходит кислород и выходит углекислый газ. Однако весь углекислый газ не может выходить через маленькие поры — он скапливается в воздушных камерах.

Канатики же нужны для того, чтобы поворачивать зародышевый диск к более тёплой стороне — к той, с которой мать-наседка греет яйцо своим телом.

Развитие у птиц прямое, то есть из яйца вылупляется детёныш, который очень похож на взрослую особь.

Как мы уже говорили ранее, у птиц хорошо развит передний мозг, отвечающий за сложное поведение. Это делает возможным заботу о потомстве. 

Вспомните мультфильм “Пингвинёнок Лоло”, в котором пингвинят разлучили с родителями. Какие только опасности не преследовали главных героев: пришлось спасаться от хищников и браконьеров, самостоятельно искать еду, бороться с конкурентами за место гнездования. На ранних этапах развития птиц все эти проблемы решают родители: они кормят своих детёнышей, учат их летать и искать пропитание, защищают от хищников. Это способствует большей выживаемости птенцов и популяции в целом. 

Фактчек

• Птицы произошли от пресмыкающихся. Переходная форма — археоптерикс.
• Для облегчения веса в костях птиц есть полости, редуцируются хвостовые позвонки, мочевой пузырь и укорачивается кишечник.
• Для восполнения энергетических потребностей у птиц формируются губчатые лёгкие, воздушные мешки, четырёхкамерное сердце.
• В скелете птиц дополнительно образуются киль и цевка.
• Развитые передний мозг и мозжечок нужны для управления телом в полёте.
• Птицам свойственна забота о потомстве.

Проверь себя

Задание 1.

Из перечисленных ниже организмов выберите переходную форму между рептилиями и птицами.

1. латимерия
2. ихтиостега
3. зверозубый ящер
4. археоптерикс

Задание 2.

Выберите усложнение скелета птиц.

1. конечности под туловищем
2. увеличение количества позвонков
3. появление киля и цевки
4. исчезновение голени

Задание 3.

К ароморфозам класса Птицы относится…

1. трёхкамерное сердце
2. мезодерма
3. губчатые лёгкие
4. увеличение длины толстого кишечника

Задание 4.

Заботу о потомстве обусловливает прогрессивное развитие…

1. кровеносной системы
2. нервной системы
3. дыхательной системы
4. выделительной системы

Задание 5.

Какая структура яйца отвечает за питание зародыша?

1. желток
2. белок
3. канатики
4. воздушные камеры

Ответы: 1 — 4; 2 — 3; 3 — 3; 4 — 2; 5 — 1.