Класс птицы, общая характеристика класса
Класс птицы, общая характеристика класса
Птицы - высокоорганизованные позвоночные животные, тело которых покрыто перьями, а передние конечности превращены в крылья. Способность передвигаться в воздухе, теплокровность и другие особенности строения и жизнедеятельности дали им возможность широко расселиться на Земле. Особенно разнообразны виды птиц в тропических лесах. Всего насчитывается около 9000 видов.
Это высокоспециализированный и широко распространенный класс высших позвоночных, представляющий собой прогрессивную ветвь пресмыкающихся, приспособившихся к полету.
О сходстве птиц с пресмыкающимися свидетельствуют общие признаки:
1) тонкая, бедная железами кожа;
2) сильное развитие на теле роговых образований;
3) наличие клоаки и другие.
К числу прогрессивных черт, отличающих их от пресмыкающихся, относятся:
а) более высокий уровень развития центральной нервной системы, обуславливающий приспособительное поведение птиц;
б) высокая (41-42 градуса) и постоянная температура тела, поддерживаемая сложной системой терморегуляции;
в) совершенные органы размножения (гнездостроение, насиживание яиц и выкармливание птенцов).
Особенности строения
Эволюция птиц шла по единому пути, связанному с освоением воздушной среды. Полет как основной способ их передвижения наложил отпечаток на их внешнее и внутреннее строение (хотя сохранили также способность передвигаться по деревьям, по земле).
1) Тело их расчленено на голову, шею, туловище и хвост. На небольшой голове расположены различные органы чувств. Челюсти лишены зубов и одеты роговыми чехликами, образующими клюв. Форма клюва разная, что связано с характером потребляемой пищи. Шея у разных птиц разной длины и отличается большой подвижностью. Туловище имеет округлую форму. Передние конечности превращены в крылья. Задние - ноги - разного строения. Это связано с разнообразием мест обитания. На ногах четыре пальца, заканчивающиеся когтями. Нижняя часть ног покрыта роговыми щитками. Укороченный хвост снабжен веером рулевых перьев. У разных птиц он имеет разное строение.
2) Кожа сухая, лишена желез (за исключением копчиковой), которая служит для смазки перьевого покрова и придания ему водонепроницаемости. Тело покрыто перьями. Основу составляют контурные (состоят из стержня, очина, опахала) - они придают телу птицы обтекаемую форму. На крыльях они называются маховыми, а образующие плоскость хвоста - рулевыми. Под контурными располагаются с тонким стержнем - пуховые перья. Они лишены бородок 2-го порядка и соответственно не образуют сомкнутого опахала. Есть также собственно пух, который имеет укороченный стержень с пучком отходящих от них бородок 1-го порядка. Перьевой покров способствует сохранению постоянной температуры тела птиц.
3) Скелет птиц в связи с приспособлением к полету легкий и прочный. Легкость обусловлена пневматичностью, а прочность - срастанием отдельных костей еще в раннем возрасте (череп, туловищный отдел позвоночника, цевка, кости кисти и других) Трубчатые кости полые, содержат воздух, поэтому они легкие. В скелете выделяют шесть отделов: череп, позвоночник, пояс передних конечностей, скелет передней конечности, пояс задних конечностей, скелет задней конечности. Череп характеризуется большими размерами мозговой коробки и глазниц, беззубыми челюстями. Тонкие кости черепа срастаются, не образуя швов. Для сочленения черепа с позвоночником служит один мыщелок. Позвоночник состоит из шейного, грудного, поясничного, крестцового и хвостового отдела. Только шейный отдел подвижен, все остальные малоподвижны или срослись между собой (конечные хвостовые отделы срастаются в копчиковую кость). Имеется грудная клетка, образованная грудными позвонками, отходящими ребрами и грудиной. У летающих птиц и пингвинов грудина несет высокий гребень - киль, к которому прикрепляется сильные мышцы, обеспечивающие движение крыльев (или ластов). Плечевой пояс состоит из лопатки, поракоида и ключицы - он создает опору для крыльев. Тазовый пояс состоит из трех парных костей: подвздошной, седалищной и лобковой. Внизу кости таза не соединены, что связано с откладыванием крупных яиц.
Скелет птицы
4) Мускулатура имеет важное значение в передвижение, как в воздухе, так и на суше и воде. Большого развития достигают мышцы груди, поднимающие и опускающие крыло. У птиц, потерявших способность к полету, хорошо развиты мышцы задних конечностей (страусы, куры, гуси).
5) Строение органов пищеварения характеризуется дальнейшим усложнением и тесно связано с полетом птиц. У них нет зубов, их частично заменяют острые края клюва. Ротовая полость невелика и ведет в глотку, которая переходит в пищевод. У некоторых он образует расширение - зоб (у зерноядных). Здесь пища хранится и размягчается. Желудок состоит из двух отделов: переднего - железистого и заднего - мускулистого. В первом происходит химическая обработка пищи, а в мускулистом - механическая. Кишечник короткий, на границе тонкого и толстого отделов имеются слепые выросты. Короткая толстая кишка не накапливает каловые массы, и испражнения выводятся из кишечника очень часто, что облегчает массу птицы. Прямая кишка отсутствует – приспособление к облегчению тела. Процесс переваривания пищи у птиц очень активен: у насекомоядных он не превышает 1 часа, а у зерноядных - 4 часа. С интенсивным обменом веществ связано потребление значительного количества корма, особенно возрастающее у мелких птиц, которым свойственны большие потери тепла.
Внутренние органы птиц:
1-пищевод; 2-железистый желудок; 3-селезенка; 4-мускульный желудок;
5- поджелудочная железа; 6-двенадцатиперстная кишка; 7-тонкая кишка;
8-прямая кишка; 9- слепые кишки; 10-клоака; 11- зоб; 12-печень; 13-трахея;
14-нижняя гортань; 15-легкие и воздушные мешки; 16- семенники;
17-семяпроводы; 18-почки; 19-мочеточники
6) Дыхательная система имеет ряд особенностей, связанных с
приспособлением к полету. Начинается ноздрями, расположенными у основания
надклювья. Изо рта гортанная щель ведет в гортань, а из нее в трахею. В нижней
части трахеи и начальных участков бронхов находится голосовой аппарат - нижняя
гортань. Источником звуков служат вибрирующие при прохождении воздуха перепонки
между последними хрящевыми кольцами трахеи и полукольцами бронхов. Бронхи
проникают в легкие, разветвляются в них на мелкие трубочки - бронхиолы - и
очень тонкие воздушные капилляры, которые образуют в легких воздухоносную сеть.
С ней тесно переплетаются кровеносные сосуды, газообмен происходит через стенки
капилляров. Часть бронхиальных ответвлений не разделяется на бронхиолы, выходит
за пределы легких, образуя тонкостенные воздушные мешки, расположенные между
внутренними органами, мышцами и даже внутри полых костей. Объем воздушных
мешков почти в 10 раз превышает объем легких. Парные легкие небольшие и мало
растяжимы, они прирастают к ребрам по бокам позвоночника. В спокойном состоянии
и во время движения по земле акт дыхания осуществляется за счет движения
грудной клетки. Грудная кость при вдохе опускается, отдаляясь от позвоночника,
а при выдохе поднимается, приближаясь к нему. Во время полета грудная кость
неподвижна. При поднятии крыльев происходит выдох, богатый кислородом воздух
попадает из воздушных мешков в легкие, где осуществляется газообмен. Таким
образом, насыщенный кислородом воздух проходит через легкие два раза: и при
выдохе, и при вдохе (так называемое двойное дыхание). Воздушные мешки
предотвращают перегрев организма, так как избыток тепла удаляется с воздухом.
7) Кровеносная система птиц представлена четырех камерным сердцем (два предсердия, два желудочка) и отходящими кровеносными сосудами. В правой части сердца концентрируется венозная кровь, а в левой - артериальная. Органы и ткани получают чистую артериальную кровь, что способствует усиленному обмену веществ и обеспечивает постоянную высокую температуру тела (38-42 градуса). Из левого желудочка артериальная кровь поступает в правую дугу аорты (только у птиц). От нее отходят артерии, питающие кислородом все части тела. Венозная кровь по передним и задним полым венам возвращается в правое предсердие. Это движение крови составляет большой круг кровообращения. По малому кругу кровообращения венозная кровь по легочной артерии поступает из правого желудочка к легким. Окисленная кровь из легких направляется по легочным венам в левое предсердие, в котором малый круг оканчивается. Циркулирует кровь с большой скоростью, что связано с энергичной работой сердца, высоким кровяным давлением. Пульс у воробьиных в покое составляет 400-600 ударов, при полете - 1000.
Кровеносная система и сердце
Круги кровообращения
1-сердце; 2-сосуды большого круга кровообращения; 3-сосуды малого круга кровообращения; венозная кровь показана синим цветом, артериальная – красным, смешанная – фиолетовым
8) Органы выделения представлены двумя крупными почками, лежащими в глубине таза. Их масса составляет 1-2% от массы тела. По двум мочеточникам мочевая кислота стекает в клоаку и выделяется вместе с экскрементами наружу. Мочевого пузыря нет, что облегчает вес птицы.
9) Птицы - теплокровные животные, у них постоянная температура тела (в
среднем 42оС). Теплокровность обусловлена повышением уровня обмена
веществ путем интенсификации пищеварения, дыхания, кровообращения, выделения и
наличием теплоизолирующих покровов. Постоянство температуры окружающей среды -
важный прогрессивный признак птиц по сравнению с предыдущими классами животных.
10) Нервная система птиц по сравнению с нервной системой пресмыкающихся значительно усложнилась. Высокое развитие центральной нервной системы обусловлено более сложное поведение птиц. Оно проявляется в различных формах заботы о потомстве (гнездостроение, откладка и насиживание яиц, обогревание птенцов, их кормление), в сезонных перемещениях, в развитии звуковой сигнализации. Представлена головным, спинным мозгом и отходящими нервами. Головной мозг заключен в объемную мозговую коробку. Большие полушария переднего мозга крупных размеров и образованы полосатыми телами. Средний мозг имеет развитые зрительные доли. Мозжечок обеспечивает сохранение равновесия и точную координацию птицы во время полета. Обонятельные доли развиты слабо. Черепно-мозговых нервов 12 пар.
