Вся электронная библиотека      Поиск по сайту

 

ЦАРСТВО ЖИВОТНЫЕ - ЗООЛОГИЯ

 

 

Класс птицы –

пингвины, бескилевые и килегрудые

 

Смотрите также:

Биология

 

Биографии учёных биологов

 

История медицины

 

Микробиология

 

Физиология человека

 

Общая биология

 

Ботаника

 

Необычные растения

 

Жизнь зелёного растения

 

Лекарственные растения

 

Необычные деревья

 

Мхи

 

Лишайники

 

Древние растения

 

Пособие по биологии

 

Валеология

 

Естествознание

 

История медицины

 

Медицинская библиотека

Птицы — специализированный класс высших позвоночных, приспособившихся к полету. Их передние конечности превратились в крылья, что дало им возможность освоить воздушную среду, не утратив возможности передвигаться по твердому субстрату или лазать. Ряд крупных изменений в строении наряду со множеством частных приспособлений позволили птицам широко расселиться и образовать многочисленные формы. В настоящее время насчитывается более 8 тыс. видов птиц, объединяемых в 35—40 отрядов, т. е. это самый многочисленный класс среди наземных позвоночных

 

Класс птиц делится на три надотряда: пингвины (около 15 видов); бескилевые птицы (африканские страусы, американские страусы, австралийские страусы, бескрылые, или киви); килегрудые (гагарообразные, поганки, аистообразные, гусеобразные, дневные хищники, куриные, кулики, голуби, кукушки, попугаи, воробьиные и др.).

 

Тело у птиц округлое, голова небольшая. Шея, как правило, длинная и подвижная. Птицы покрыты перьями, которые придают телу обтекаемую форму. Размеры птиц очень разнообразны. Самые мелкие (колибри) имеют массу тела 1,6—2 г, лебеди, грифы достигают 14—16 кг. У нелетающих птиц масса тела 6ОЛЬШР: у пингвинов — до 40 кг, у страусов — до 80—90 кг. Вымер шие эпиорнисы имели массу 300—400 кг.

 

Кожа птиц тонкая, сухая, почти лишенная желез. Единственная кожная железа — копчиковая, расположенная над корнем хвоста. Ее жироподобный секрет служит для смазывания перьев. Копчиковая железа хорошо развита у водоплавающих птиц и отсутствует у птиц, обитающих в засушливых условиях (страусы, дрофы). Эпидермис образует многочисленные производные. Челюсти птиц покрыты роговым веществом (клюв), пальцы, иногда голень задних конечностей — роговыми чешуями. На пальцах имеются роговые когти. Тело покрыто перьями — преобразованными чешуями рептилий. Приспособление к полету вызвало перестройку скелета птиц. Позвоночник состоит из пяти отделов, но подвижность сохраняет только шея. Грудные позвонки срастаются между собой и с крестцом. Грудная клетка образована подвижными ребрами и грудиной. У большинства современных птиц грудина имеет костный киль, к которому справа и слева прикреплены мышцы, приводящие в движение крылья.

 

Нелетающие птицы (страусы и некоторые другие) не имеют киля. У нелетающих пингвинов киль развит сильно, так как передние конечности у них выполняют большую работу при нырянии. Поясничные позвонки полностью срастаются между собой, с подвздошными костями и с крестцовыми позвонками. Часть хвостовых позвонков также срастается с крестцом. В результате образуется так называемый сложный крестец, состоящий из большого числа позвонков и имеющий важное приспособительное значение в связи с опорой тела только на задние конечности Череп птиц по схеме строения очень близок к черепу рептилий. Отличие заключается главным образом в том, что кости черепа очень тонкие, рано срастаются.

 

Очень велики ооъем мозговой коробки и глазные впадины, что связано с развитием головного мозга и очень крупными глазными яблоками. Передние конечности и их пояс сильно изменены в связи с приспо соблением к полету. О-метим только, что левая и правая ключицы срастаются между собой, что придает поясу особую упругость. Запястье и пясть преобразуются в сложную пястно-запястную кость, из пальцев сохраняются только три. Задние конечности состоят из бедра, голени, образованной сросшимися берцовыми костями, цевки и четырех пальцев. Цевка характерна только для птиц и возникает в результате сращивания нижних костей предплюсны и костей плюсны и у взрослых птиц представляет единую кость. В целом скелет птиц очень прочный, легкий, кости содержат полости, заполненные воздухом.

 

 

Мышечная система птиц более дифференцирована, чем у рептилий, и имеет ряд особенностей. Крупные мышцы, приводящие в движение конечности, располагаются на туловище, а к конечностям идут сухожилия. Основная масса мускулатуры сосредоточена на груди, где находятся мышцы, приводящие в движение крылья. Совершенство опорно-двигательного аппарата птиц позволяет им перемещаться в воздухе с большой скоростью и преодолевать огромные расстояния. Во время миграции серая ворона летит со скоростью 50 км/ч, утки — 70—100, гуси — 90—100 км/ч. С большой скоростью могут перемещаться нелетающие птицы. Например, у страусов она достигает 50 км/ч.

 

Интенсивная и разнообразная двигательная активность птиц сопряжена с большой затратой энергии. Строение и функционирование пищеварительной системы обеспечивает быстрое переваривание пищи и выведение неиспользованных остатков наружу. Функцию захвата и удержания пищевых объектов выполняют роговые чехлы, одевающие верхнюю и нижнюю челюсти. Форма клюва очень изменчива и прямо зависит от характера пищи и способов ее доставания (см.  55, 56). В ротовой полости пища смачивается слюной. Длинный пищевод образует расширение — зоб, служащий для временного нахождения в нем проглоченной пищи ( 140). У некоторых видов (голуби, фламинго и др.) стенки зоба в период выкармливания птенцов выделяют жирное творожистое вещество, которым птицы кормят своих птенцов. Желудок состоит из двух отделов — железистого и мускульного.

 

Толстостенный мускульный желудок выстлан плотной кутикулой. Благодаря движениям стенок желудка и проглатываемых птицами камешек пища перетирается. Перетирание пищи и высокая активность ферментов обеспечивают высокую скорость пищеварения. Например, у домового воробья зерно переваривается за 3—4 ч, жуки—за 1 ч, гусеницы — за 15 мин. Тонкая кишка относительно длинная, она в 8—12 раз превышает длину тела. Задний отдел кишечника короткий, прямая кишка отсутствует, что рассматривается как приспособление к облегчению тела. Питание птиц чрезвычайно разнообразно. Они поедают громадное количество насекомых: например, горихвостка за лето съедает до 1 млн. насекомых, королек в течение года — до 4 млн. Много вредителей леса уничтожают дятлы. Птицы потребляют также большое количество саранчи, гусениц, вредителей сельского хозяйства. Многие виды поедают семена сорных растений. Дневные хищники, а также вороны, сороки, чайки, цапли и другие активно ловят сусликов, полевок, мышей. Многие виды питаются рыбой. Прожорливость птиц объясняется большими тратами энергии во время полета. Мелкие птицы вынуждены потреблять за сутки количество пищи, составляющее 50—80% от массы их тела, крупные — 15—40 %.

 

Органы дыхания птиц очень своеобразны и состоят из легких и воздушных мешков. Воздушные мешки располагаются между внутренними органами, мышцами и заходят внутрь полых костей. Бронхи, войдя в легкие, ветвятся. Некоторые из них пронизывают легкие насквозь и впадают в воздушные мешки. При вдохе часть воздуха поступает в легкие, а часть направляется в воздушные мешки. Во время выдоха воздух из воздушных мешков поступает в легкие, где происходит газообмен. Таким образом, насыщение крови кислородом осуществляется как при вдохе, так и при выдохе. Это явление получило название двойного дыхания. Воздушные мешки имеют и другие функции. Во время полета при усиленной работе они предохраняют организм от перегревания.

 

В строении кровеносной системы птиц произошло крупное изменение, позволившее резко повысить уровень жизнедеятельности и послужившее анатомической основой их теплокровности. Это изменение заключается в полном разделении артериального и венозного кровотоков благодаря появлению полной перегородки между левой и правой половинами желудочка и утрате одной из дуг аорты. Из левого желудочка отходит единственная дуга аорты — правая, которая снабжает тело птиц максимально насыщенной кислородом кровью. Высокому уровню жизнедеятельности птиц соответствует интенсивная работа сердца. Так, у голубя в покое частота сердцебиений равна в среднем 165 ударов в минуту, а в полете — 550.

 

Органы выделения — почки. Как и у пресмыкающихся, конечный продукт белкового обмена — мочевая кислота. Потери воды при мочевыделении невелики. Поэтому потребности птиц в воде ограничены. Многие виды совсем не пьют воды (большинство хищных птиц, некоторые воробьиные).

 

Птицы — раздельнополые яйцекладущие животные. У самцов имеются парные семенники, у самок — один (левый) яичник. Оплодотворение внутреннее. Яйцеклетка содержит большое количество желтка. При прохождении яйцеклетки по яйцеводу она окружается оболочками, из которых белковая содержит запасы воды и предохраняет желток от толчков, а скорлуповая защищает яйцо от механических повреждений. Кроме того, во время развития эмбриона соли кальция из скорлупы расходуются на построение скелета. Одно из проявлений заботы о потомстве у птиц — насиживание яиц. Птицы откладывают яйца не просто во внешнюю среду, а в специально построенные гнезда, где яйца развиваются в относительно постоянных условиях, создаваемых телом родителей. Почти все птицы проявляют заботу о потомстве еще некоторое время после вы- лупления птенцов. Все это обусловливает высокую степень выживания потомства, и яйцекладность птиц по конечному эффекту не уступает живорождению млекопитающих.

 

По степени зрелости птенцов в момент вылупления различают птиц выводковых и гнездовых. У выводковых птенцы выклевываются зрячими, покрытыми пухом, способными ходить и самостоятельно склевывать корм. Сюда относятся виды, обитающие преимущественно на земле или на воде: страусовые, куриные, гусиные, дрофы. У гнездовых птенцы голые, часто слепые, беспомощные. Они долго остаются в гнезде и выкармливаются родителями (воробьиные, дятлы, стрижи, голуби, зимородки).

 

Для птиц характерно сложное поведение. Они образуют устойчивые семейные пары, в которых функции самца и самки существенно различны, собирают запасы на зиму, совершают длительные миграции. Птицы активно охраняют свои гнездовые участки, у них сложный брачный ритуал, они способны изменять свое поведение в соответствии с изменениями окружающей среды, при обретая индивидуальный опыт. Все эти черты обусловлены развитием нервной системы птиц. Размеры голов ного мозга увеличиваются. Если у рептилий масса головного мозга равна массе спинного мозга, то у птиц она всегда больше в 1,5—2,5 раза. Это зависит в первую очередь от развития полушарий переднего мозга, которые вместе со средним мозгом обеспечивают сложные формы поведения. Принципиально важно, что приобретение индивидуального опыта путем выработки условных рефлексов облегчает приспособление к меняющейся среде путем целесообразного поведения (при появлении новых кормов, новых врагов) Способность к обучению позволяет распространить приобретенный опыт среди потомства или среди стаи, в результате чего выживаемость увеличивается. Особенностью мозга птиц являются также большие размеры мозжечка, что связано со сложными движениями во время полета. Обонятельные доли у птиц невелики. Это указывает на незначительную роль обоняния в их жизнедеятельности.

 

Основные органы чувств — зрение и слух. Орган зрения — основной для ориентировки во внешней среде. Глазные яблоки очень крупные, особенно у хищных птиц, активных в сумерки и ночью. Острота зрения очень большая, птицы способны различать цвета и оттенки. Отчетливость изображения (аккомодация) достигается изменением формы хрусталика под действием ресничной мышцы и изменением расстояния между хрусталиком и сетчаткой. Орган слуха анатомически сходен с органом слуха рептилий (состоит из внутреннего и среднего уха), но отличается более высокой чувствительностью и улавливает звуковые колебания частотой от 30 до 20 ООО Гц.

 

Из наземных позвоночных птицы распространены наиболее широко, даже более широко, чем млекопитающие Широкое распространение птиц обусловлено, во- первых, постоянной температурой тела, во-вторых, насиживанием яиц, при котором яйца развиваются в относительно постоянных температурных условиях, и, в- третьих, способностью к перелетам, позволяющим им заселять местности, пригодные для существования в немногие месяцы года, и перемешаться на большие расстояния в поисках корма. Можно сказать, что пределом распоостранения птиц служит наличие корма.

 

Птицы — обязательный компонент практически любого биоценоза. Вследствие своей многочисленности и разнообразия птицы выступают в роли эффективных регуляторов численности насекомых, паукообразных, мелких позвоночных. Некоторые птицы служат опылителями растений (колибри). Птицы способствуют распространению семян многих растений. Устраивая запасы семян сибирского кедра, сосны и желудей, они способствуют тем самым расселению этих растений. Такие птицы, как дрозды, свиристели, сороки, славки, рябчики и многие другие, имеют решающее значение для расселения рябины, бересклета, терна, малины, ежевики, черники, брусники и др. Семена этих растений, проходя через кишечный тракт, не теряют всхожести. Птицы распространяют семена растений на вырубках, гарях и других оголенных участках, что тоже способствует быстрому восстановлению биоценоза после разного рода стихийных бедствий.

 

Значение птиц для сельского хозяйства определяется тем, что они истребляют мелких грызунов. Дневные (орлы, пустельги, кобчик и др ) и ночные (совы, неясыть и др.) хищники при обилии грызунов питаются только ими Существенно, что в силу приспособительного поведения птицы могут переключаться с обычных источников пищи на другие, если они в изобилии. Так, в годы массового размножения мышей ими питаются не только хищные птицы, но и вороны, сороки, грачи, сойки, чайки. Птицы имеют важное значение для человека как объект промысла. В нашей стране обитает примерно 150 видов охотничьих птиц. Ежегодный промысел водоплавающей и боровой дичи составляет более 30 млн. шт. Интенсивный отстрел и изменение природной обстановки в связи с хозяйственной деятельностью человека (рубка леса, осушение болот, распахивание степей и т. д.) привели к сокращению ресурсов дичи. Некоторые промысловые виды находятся на грани исчезновения, охота на них запрещена и они занесены в Красную книгу СССР. К ним относятся краснозобая казарка, горный гусь, фламинго, кречет, пеликаны, белый журавль и ряд других.

 

Птицы произошли в конце триасового — начале юрского периода мезозойской эры от вполне сформированных рептилий. Именно поэтому в основных чертах своего строения они очень близки к рептилиям и могут рассматриваться как прогрессивная ветвь пресмыкающихся. Предки птиц передвигались на задних ногах, имели длинный хвост, передние конечности служили им для схватывания пищи. Эволюция этой группы шла по пути приспособления первоначально к лазанью по деревьям, в связи с чем задние конечности стали единственным орудием опоры о твердый субстат, а передние специализировались для лазания путем обхвата пальцами ветвей. Такая функция крыла сохранилась у птенцов современных тропических птиц гоацинов, которые лазают по деревьям, цепляясь за ветви хорошо развитыми подвижными и снабженными когтями первым и вторым пальцами крыла. По мере развития эта способность у них пропадает.

 

Дальнейшим этапом было удлинение и расширение краев чешуй и превращение их в перья, что дало им возможность перепрыгивать с ветки на ветку и совершать планирующие перелеты. Предки птиц эволюционировали на протяжении мезозойской эры и только в палеогене появляются формы, близкие к современным. Хотя в это время еще встречаются зубатые формы, но уже существовали воробьиные, стрижи, дятлы и другие современные группы. В середине кайнозойской эры видовой состав орнитофауны становится близким к современному.

 

 

К содержанию книги: Биология, пособие для студентов

 

Смотрите также:

 

Курс биологии  Какие животные относятся к беспозвоночным  ЖИВОТНЫЕ эукариотическими организмами  царства животных   Биологический адрес человека - царство животные, тип хордовые...  первые животные и насекомые