Егэ приспособления птиц к полету

Спрятать пояснение

Спрятать критерии

Источник: ЕГЭ по биологии 14.06.2016. Основная волна. Вариант 74

1. Приспособления птиц к полету.

Внешние
особенности для приспособления к
полету:

1. Большинство
   птиц небольших размеров.

   Летать
   легче, когда масса тела
   меньше.

2. Тело
   обтекаемой формы.

   Помогает
   бороться с сопротивлением воздуха.

3. Наличие
   хвоста.

   Во время
   полета является эдаким «рулем»,
   который помогает контролировать
   полет. Также, служит
   тормозом во время приземления.

4. Оперение.

   Образует
   летательную поверхность крыльев и
   помогает бороться с сопротивлением
   воздуха.

Внутренние
особенности для приспособления к
полету:

•
Особенности скелета:

Скелет
птиц очень легкий.

1. Максимально
   меньшее количество костей, чем
   у остальных позвоночных.

1. Отсутствие
   зубов (есть исключения).

2. Киль.

   Киль
   (вырост грудины)
   — к нему прикрепляются сильные грудные
   мышцы, двигающие крылья.

3. Цевка.

   Цевка (часть
   костей предплюсны и все плюсневые
   кости срослись и образовали единую
   кость) — дополнительная
   кость для мягких приземлений,
   обеспечивает способность
   не падать с веток. Длинная
   цевка помогает птице лучше отталкиваться
   при взлете и бегать по земле.

5.
Видоизменение передних
конечностей в крылья.

6.
Полые кости.

7.
Сложный крестец.

Прочие
особенности, связанные
со внутренним строением:

1. Нет
   мочевого пузыря.

2. Один
   яичник.

3. Укороченный
   кишечник.

4. Быстрый
   метаболизм (обмен
   веществ).

   Полет требует очень
   много энергии, а это значит,
   что и обмен веществ должен
   быть очень быстрым, чтобы
   образовывать достаточное количество
   энергии.

5. Двойное
   дыхание.

   Между
   внутренними органами птицы находятся
   воздушные мешки, являющиеся
   выростами легких. При
   вдохе воздух по трахее и первичным
   бронхам попадает преимущественно в
   задние воздушные мешки, при
   выдохе продвигается в легкие. При
   втором вдохе воздух из легких попадает
   в передние мешки, при
   втором выдохе выходит наружу. Такой
   способ дыхания птиц, при
   котором насыщенный кислородом воздух
   попадает в легкие и при вдохе, и
   при выдохе, называется
   двойным дыханием.

6. Быстрое
   пищеварение.

   Так
   как на полеты тратится много энергии,
   птицы должны много и часто
   есть. Но с полным желудком
   тяжело летать. Поэтому
   пища переваривается быстро.

7. Острое
   зрение и хороший слух.

   Быстрота
   передвижения птиц в воздушной среде
   привела и к большему развитию органов
   зрения и слуха. Острота
   зрения у птиц весьма велика, и
   минимум восприятия значительно
   превосходит таковой у человека:
   сокол-сапсан, например, видит
   горлиц на расстоянии более 1000м.
   Есть основания полагать,
   что в отношении восприятия
   пространства и расстояния птицы
   занимают первое место среди всех
   животных.

1. Систематика птиц.

2. Филогения птиц.

Палеонтологические
материалы по птицам очень скудны.
Несомненно, что
птицы обособились от архозавров
господствовавшей в мезозойскую
эру многочисленной и разнообразной
груп­пы диапсидных пресмыкающихся.
Непосредственных предков
птиц нужно искать не среди летающих
ящеров, а среди наиболее
древней группы архозавров — текодонтов,
которые дали начало и остальным
группам архозав­ров. Текодонты
по внешнему виду напоминали ящериц и
вели наземный образ жизни. У
части видов задние конечности были
несколько длиннее передних, и
при быстром беге животные, вероятно,
опирались о землю только задними
конечностями. В некоторых
особенностях скелета псевдозухий
можно усмотреть черты сходства с птицами
(детали строения черепа,
таза, задних конечностей).

Промежуточные
формы между текодонтами и птицами,
которые показывали бы
последовательные стадии развития
оперения и преобразования скелета,
пока не обнаружены.
Предполагают, что
некоторые текодонты постепенно
переходили к древесному образу жизни.
Разрастание роговых чешуй
по бокам тела и хвоста, по
заднему краю конечностей позволяло
удлинить прыжки с ветки на ветку
(гипотетическая стадия
предптицы). Дальнейшая
специализация и отбор привели к
формированию скелетно-мышечной
структуры и оперения крыла (и
соответствующих преобразований в
других системах органов), обеспечившего
возможность сначала планирующего,
а затем

и активного полета. Оперение
тела, возможно, развивалось
сначала как приспособление к термоизоляции,
а уже потом приобрело и добавочную
функцию обеспечения обтекаемости тела;
оно сформировалось еще до
приобретения способности к полету.
У некоторых текодонтов на
теле были удлиненные чешуи с продольным
гребнем и мелкими поперечными ребрышками.
Видимо, из них путем расчленения
и образовалось перо.

Обособление
птиц от пресмыкающихся, вероятно,
произошло уже в конце триаса
— начале юры, но ископаемых
остатков древнейших птиц этого периода
пока не найдено. В
сланцевых песчаниках — отложениях
мелководного залива Юрского моря
(возраст около 150 млн.
лет) — были найдены отпечатки
перьев и пять разной сохранности
отпечатков скелета и оперения наиболее
древней из известных нам птиц —
археоптерикса —
по размерам примерно
равного сороке. Его
относят к особому подклассу ящерохвостых
птиц, так как в отличие от современных
птиц он имел длинный хвост примерно
из 20 позвонков; к
боковым поверхностям каждого позвонка
крепились парные рулевые перья.
Хорошо развито оперение
крыла, оперено и все тело. Плечо
похоже на птичье, пряжка
еще не образовалась, а
три хорошо развитых, свободных
пальца оканчиваются острыми когтями.
Ключицы срослись в вилочку,
а лопатка саблевидна; грудина, видимо,
еще не имела киля. Задняя
конечность птичьего типа, но
с примитив­ными чертами (развита
малая берцовая кость, не
завершено образование цевки). Как
и у многих пресмыкающихся, у
археоптерикса были брюшные ребра.
Череп рептиль­ного типа,
но уже с некоторым подобием
клюва, с утонченными костями
и увеличенными глазницами. На
верхней и нижней челюстях в
альвеолах сидят зубы.
Вероятно, археопте­риксы были способны
лишь перепархивать с ветки на ветку
или планирующим полетом перелетать от
дерева к дереву. При
пере­мещениях в кронах они, видимо,
использовали хорошо развитые
подвижные пальцы крыльев. Несмотря
на многие черты сходства с пресмыкающимися,
— это, несомненно,
птицы. Археоптерикс
представляет примитивную, но
специализированную боковую
ветвь древних птиц. Предками
современных птиц, вероятно,
были какие-то
еще более примитивные ящерохвостые
птицы.

Современные
и все остальные ныне известные ископаемые
птицы относятся к подклассу настоящих,
или веерохвостых, птиц:
у них хвостовой отдел
позвоночного столба резко укорочен,
а последние хвостовые позвонки
сливаются в единую косточку —
пигостиль, к которой
веером прикрепляются рулевые перья.
Формируется типичный птичий
скелет крыла, на грудине
образуется киль, завершается
образование цевки, исчезают
брюшные ребра и т. д. Примитивных
веерохвостых птиц Юрского периода
пока не обнаружено, хотя несомненно,
что в этот период они уже
существовали. Наиболее
древние остатки веерохвостых птиц
обнаружены в отложениях мелового
периода. Их относят к
двум надотрядам. Гесперорнисы
были крупные, длиной до
метра плававшие и нырявшие птицы,
по внешнему облику напоминавшие
гагар или поганок. Они
утратили способность к полету:
передние конечности и пояс
сильно редуцированы, а грудина без
киля. Ихтиорнисы и другие
были размерами с голубя. Скелет
крыла у них типично птичий, а
на грудине хорошо развит киль;
несомненно, они
были способны летать. От
современных эти меловые птицы отличаются
наличием мелких зубов на верхней и
нижней челюстях и очень маленьким
объемом мозговой полости. Вероятно,
это боковые специализированные
ветви примитивных веерохвостых птиц.
В конце мела — в третичном
периоде кайнозойской эры, при­
мерно 70—40 млн. лет назад,
идет интенсивная адаптивная
радиация веерохвостых птиц и возникает
большинство современных отрядов.
К сожалению, палеонтологические
остатки этого времени малочисленны и
не дают представления о характере и
темпах эволюции птиц. Резкое
увеличение числа видов птиц и формирование
современных отрядов по времени совпадает
с бурной эволюцией покрытосеменных
растений и насекомых: возрастание
потенциальных пищевых ресурсов
способствовало выработке новых пищевых
связей и тем самым обеспечивало
интенсивное видообразование птиц.

Соседние файлы в предмете Зоология

• #
• #
• #

Полет для птиц является основополагающим качеством, позволяющим обеспечить поиск еды и гнездовья, избрать способ защиты. И подавляющее большинство представителей этого класса отлично доминируют в наземно-воздушном пространстве. Адаптация этого класса к полету и явилась причиной многих особенностей их внешнего строения и внутренней структуры.

Общие признаки приспособления

Главными особенностями, которые дарят птицам возможность полета и доминирования в атмосфере, можно считать:

• наличие перьевого покрова;
• трансформация передних конечностей и образование крыльев;
• облегченный каркас тела, и специальная кость, получившая название киль;
• теплая кровь;
• двойное дыхание;
• незначительная длина кишечника;
• развитая нервная система;
• наличие одного яичника.

Костная система и скелет

Чтобы иметь возможность летать, птицы обзавелись легким каркасом тела, который у них сформирован из костей, которые внутри оснащены воздушными полостями. И многие кости скелета соединены вместе, чтобы обеспечить общую прочность конструкции.

Каркас скелета почти всех птиц состоит из следующих частей:

• череп;
• позвоночник;
• верхние конечности в виде крыльев;
• нижние конечности в виде лап.

Основной отличительной особенностью птиц и их скелетной структуры является наличие особой кости, киля, которая обеспечивает крепление мышц, за счет которых происходит движение крыльев.

Покровы (перья)

Характеризующим приспособлением к полету у многих птиц является особенности кожных покровов. Птицы являются единственной группой животных, у которых сформирован перьевой покров.

Перья птиц разделяются на несколько видов:

• Контурные перья, которые и обеспечили телу птиц обтекаемую форму.

К такому виду покрытия в зависимости от положения и функционала принято относить крышку, маховые перья, а также любое хвостовое оперение: благодаря этому виду оперения образуются контуры конечностей (крыльев) и хвоста.

Любой из видов перьев состоит из нескольких частей:

• стержня, представляющего самую массивную часть пера, его основу;
• опахала, которое формируется из вееров с бородками нескольких порядков (с крючками и без);
• очина, который представляет собой основание стержня и обхватывается перьевой сумкой, которая расположена в коже;
• пуховые перья, которые не снабжены крючками, и за счет этого являются свободными, ничем не ограниченными; именно они обеспечивают аэродинамику полета и теплоизоляцию;
• нитевидные перья, которые похожи на нитки и снабжены несколькими бородками.

Все перья в своем составе имеют кератин, или белок, образующий кожный покров человека, а формируются они в особом отделе кожи, получившим название фолликула. При развитии пера оно поначалу снабжено кровеносными сосудами (артериями и венами), расположенными в стержне и питающими перо.

На этой стадии развития данное формирование получило название кровяного: за счет наличия крови цвет такого пера является темным, а уже позже перо получает белый цвет стержня. Кровяное перо отличается более значительным очином (в отличии от взрослого), а растет оно из кератинового чехла из воска, защищающего перо в процессе роста. Восковая защита удаляется птицей по мере формирования пера.

Теплокровность

Именно подобная адаптация является одной из самых важных характеристик птиц. И именно наличие теплой крови помогает обеспечить постоянный температурный показатель тела птиц, который не зависит от окружающего пространства (понятно, что чем выше высота птицы, тем будет ниже температура окружающего воздуха). Если бы птицы остались хладнокровными, как их предки, земноводные или рыбы, то попросту могли бы погибнуть.

Такая теплокровность обеспечивается благодаря прогрессивной структуре кровеносной системы (два круга кровообращения), характеризующейся наличием четырехкамерного сердца. Несколько кругов кровообращения позволяет не смешиваться венозному и артериальному потоку крови, поскольку обмен веществ у птиц достаточно интенсивный.

Все органы и системы птицы снабжаются артериальной кровью, а благодаря интенсивности жизнедеятельности в организме птицы вырабатывается значительное количество тепла, что позволяет его обеспечить постоянными температурными показателями.

Внешнее строение

Внешнее строение организма птиц подразделяется на несколько отделов:

• голова, на которой расположены глаза с неподвижными веками и мигающими перепонками (для увлажнения), а также ноздри и клюв, которые покрыты роговой оболочкой;
• шея;
• тело;
• хвост;
• нижние и верхние конечности.

Именно модификация верхних конечностей, которые у птиц трансформировались в крылья, являются основной внешним признаком адаптации данной группы животных к полету. Нижние конечности почти всех птиц тоже покрыты роговой чешуей, что передалось птицам от их предков из класса рептилий. А возможность оставаться на поверхности птицам обеспечивают когти на пальцах ног.

Внутреннее строение

Особенности строения многих внутренних органов птиц также заточены под необходимость удерживаться в полете:

• Пищеварительная система, которая сформирована ротовой полостью, а также пищеводом (с характерным разрастанием, зобом), где пища проходит ферментативную обработку, получает необходимую степень мягкости и возможность скорейшего усваивания. Дальше пища оказывается в желудке (его железистый и мышечный отдел), а затем в укороченный кишечник (опять для обеспечения легкости тела), и выводится через клоаку, причем даже на протяжении полета.

Особенности строения этой системы связаны, прежде всего, с необходимость расщепления значительных объемов пищи в короткое время, а также с уменьшением общей массы тракта. Такая задача достигается путем отсутствия у птиц зубов, применению клюва и языка в качестве инструмента для добывания пищи, и формированием целого отдела (зоба), где происходит ее размягчение, а также перетирание пищи в мышечном отделе желудка, словно на жерновах.

• Нервная система птиц тоже полностью подчинена нуждам полета. Этот класс обладает весьма развитым, четким зрением в цвете, что позволяет достаточно эффективно ориентироваться на местности даже на очень значительной высоте; точно также дело обстоит и со слухом.

Благодаря хорошему развитию мозжечка у птиц высокая координация движений, и они способны быстро отреагировать на опасность или добычу.

Компактность является главной характеристикой для летающих птиц, и это в обязательном порядке касается даже репродуктивной системы: у самцов небольшие яички, которые могут открываться прямо в клоаку, а у самок яичник вообще один (другой попросту редуцирован для облегчения веса). В целом подобная компактная конструкция всех внутренних систем значительно помогает добиться облегчения веса птицы.

Приспособленность птиц полету – таблица

Особенности системы дыхания

На дыхательную систему тоже оказала серьезное влияние адаптация птиц к возможностям полета. Чтобы иметь возможность интенсивно работать в полете, мышечная система птицы нуждается в постоянном снабжении кислородом всех тканей и органов. И с этой целью у птиц сформированы специальные органы, воздушные мешочки, т.е. своеобразные баллоны с воздухом, а благодаря им у птиц имеется двойное дыхание.

Приспособление птиц к окружающей среде

Характеристики внешней и внутренней организации организма птицы могут меняться в прямой зависимости от среды ее обитания. Так, дятел, обитающий в лесу, оснащен когтями для возможности передвижения по веткам. Свои приспособления имеют и обитатели водоемов – у них короткие конечности, снабженные перепонками, и густые перья со смазкой. Если говорить о прибрежных птицах, то они являются настоящими мастерами планеризма и обладают крепкими крыльями, но значительно укороченным хвостом (чайки, альбатросы), что дает возможность им ловить рыбу непосредственно во время полета.

Хищные птицы способны разглядеть добычу на расстоянии до тысячи метров: ястреб, сокол и другие хищники отлично приспособлены к этому.

Не все представители птиц способны к полету. К примеру, пингвины приспособлены к проведению большей части жизни в холодной воде, а их конечности трансформировались в ласты. Точно также не летают страусы, курицы и некоторые другие птицы, что нашло отражение в их системах и строении.

Приспособление птиц к полету – видео

Многие пернатые освоили наземно-воздушную среду обитания. Приспособление птиц к полету стало возможным из-за многих изменений во внешнем виде и внутреннем строении.

Основные признаки приспособления птиц к полету

1. Двойное дыхание.
2. Летательные мышцы содержат большое количество миоглобина.
3. Перьевой покров.
4. Легкий скелет.
5. Развита кровеносная система.
6. Быстрый обмен веществ.
7. Видоизменение передних конечностей в крыльях.
8. Обтекаемая форма тела.
9. Есть специальная кость — киля.
10. Теплокровность.
11. Один яичник.
12. Уменьшено количество костей.
13. Увеличен мозжечок.
14. Хорошо развитая нервная система.

Как птицы приспособлены к полету?

У птиц легкие не имеют возможности расширяться или сжиматься, как у людей. Воздушные мешки выполняют всю эту работу. При вдохе и при выдохе через легкие птицы движется свежий воздух, который запасается в мешках. По этой причине дыхание у птиц называется «двойным». Чтобы запастись достаточным количеством кислорода, у птиц летательные мышцы содержат много миоглобина.

Внутреннее строение птицы схема

Птицы вынуждены много питаться, чтобы получать большое количество энергии. У них очень хорошо развита кровеносная и дыхательная система. Среднее давление пернатых составляет около 130 мм рт. ст., в то время, как у млекопитающих она всего — 95 мм рт. ст.

У птиц очень быстрый обмен веществ, температура тела достигает от 40 до 42 градусов. Высокая температура тела значительно влияет на все процессы жизнедеятельность, также сокращение мышц происходит в разы быстрее.

В большой мере, крупные мышцы, двигающие конечности, расположены на теле, а к ним уже идут сухожилия.

Птицы пережевывают свою еду в желудке, поэтому все жевательные процессы расположены внутри тела, что улучшает их аэродинамику.

Пернатые имеют перья, которым не нужны кровеносные сосуды, они слишком легкие и мягкие. Также помимо всего этого у птиц легкий скелет, который наполнен воздухом. А для лучшей координации движений был увеличен мозжечок.

Приспособление птиц к среде обитания

В зависимости от места обитания внешнее строение пернатых сильно видоизменено. К примеру, дятел имеет клюв, который похож на долото. Он использует его, чтобы доставать насекомых и личинок из коры деревьев. Вдобавок у него слишком длинный липкий язык и острые когти, которые позволяют ему выполнять все необходимые задачи для продолжения жизнедеятельности.

Птицы, которые живут в водоемах, тоже имеют некоторые изменения. У них есть короткие нижние конечности с плавательными перепонками и сплошной перьевой покров. Пернатые, обитающие в пустынях и степях обладают защитной окраской перьев, у них прекрасное зрение и сильные ноги.

Страусообразные птицы населяют Африку. Они не могут летать, так как у птиц недоразвиты крылья, однако хорошо развиты ноги. Птицы могут развивать скорость до 70 км/ч, их вес составляет 50-90 кг, а рост около 2,5-2,7 метров. Обитают страусообразные в саваннах, пустынях, степях.

• Статья по теме — Какие птицы улетают на юг осенью

Хищные птицы имеют большой изогнутый клюв, который используют для разрыва добычи на мелкие кусочки. Имея мощные острые когти, они цепляются в добычу, после чего наносят им смертоносные ранения или переносят пищу к себе в гнездо. Хищники могут долго парить в воздухе, у них отличное острое зрение и прекрасный слух.

Большинство птиц способны к полету. Этот фактор сильно повлиял на строение их тела. А для полёта необходимо сбросить всё лишнее, раскрыть крылья и полететь. И у птиц это получилось!

Первая группа приспособлений, связанных со скелетом:

1️⃣ полые кости: содержат много губчатого вещества, состоят из костных и балок и воздушных полостей, что уменьшает вес костей;

2️⃣ также особенностями скелета является наличие киля — костного выроста грудины, к которому прикрепляются хорошо развитые грудные мышцы, участвующие в полете;

3️⃣ сращение некоторых костей и уменьшение их количества.
Так образовались сложный крестец и цевка. Цевка, кроме того, способствует отталкиванию при взлете и посадке и удержанию птицы при сидении на ветвях;

4️⃣ скелет передних конечности видоизменен в крылья. А как же ещё летать? 😉

5️⃣ хоть зубы и не являются костям, но если считать их частью скелета, то да, птицы не имеют зубов, что уменьшает вес.

Помимо изменений выше, существуют ещё и приспособления к полету, не связанные со скелетом:

1️⃣ уменьшение или исчезновение органов.
Например, у птиц укороченный кишечник, женские особи имеют только 1 яичник, отсутствует мочевой пузырь (страусу повезло, у него мочевой пузырь есть — он не летающая птица);

2️⃣ высокий уровень обмена веществ.
Необходим, так как для полета нужно большое количество энергии. Это становится возможным благодаря 4-х камерному сердцу и двойному дыханию. В 4-х камерном сердце артериальная и венозная кровь не смешиваются, и к клеткам тела поступает кровь, содержащая больше количество кислорода. В результате двойного дыхания газообмен происходит непрерывно — и на вдохе и на выдохе;

3️⃣ обтекаемая форма тела, которая уменьшает сопротивление воздуха и дифференцированный перьевой покров.
Перья создают маховую поверхность крыла, а конкретно хвостовые перья способствуют рулению.

Как видите, для полёта требуется очень много усилий. Нам достаточно купить билет на самолёт, а бедным птичкам пришлось эволюционировать 😀