Меню Рубрики

Мышцы птицы и их значения

В связи со сложностью выполняемых движений при полете, при передвижениях с помощью ног и при работах клювом у птиц наблюдается усложнение соответствующих отделов мышечной системы.
Нa голове наибольшего развития достигают мускулы, открывающие и закрывающие клюв, т. е. опускающие и поднимающие подклювье (нижнюю челюсть). Открывают клюв мышцы (в числе 2—3), опускающие нижнюю челюсть (m. depressores mandibulae, или т. digastricus), прикрепляющиеся позади точки сочленения ее с квадратной. Этими же мускулами поднимается кверху надклювье, так как квадратная кость при этом передает давление вперед на крыловидные и нёбные, на скуловые и верхнечелюстные кости.
Мышцы, поднимающие подклювье, т. е. приводящие нижнюю челюсть (m. adductores mandibulae), у птиц распадаются на лежащие глубже височные мускулы (в числе до 4 — in. temporales) и на лежащие снаружи жевательные мускулы (m. masseteres); с внутренней стороны лежат крыловидные мышцы (m. pterygoidei).
Хорошо развита у птиц мускулатура подъязычного аппарата. Одни мускулы втягивают язык внутрь (m. stylohyoideus, m. thyreohyoideus, m. mylobyoides posterior, m. ceratoglossus), другие выдвигают язык вперед (m. geniohyoideus, m. genioglossus); при неодновременном сокращении этих мускулов по обеим сторонам эти мускулы в разной комбинации их сокращений могут обусловливать очень сложные движения языком, как то мы наблюдаем, например, у дятлов и попугаев.
Мускулатура шеи имеет у птиц чрезвычайное развитие, что при подвижности позвонков и длине шейного отдела стоит в связи со сложностью движений, выполняемых головой. Помимо мышц, соединяющих следующие друг за другом позвонки шеи (m. interspinales, m. intertransversarii и transversospinales), и мышц, идущих вдоль всей спины до головы (m. iliocostales и m. longissimus dorsi), обычно весьма усложненных, имеется еще ряд систем мышц, выпрямляющих (система m. spinalis), сгибающих (m. longus colli anticus), поворачивающих шею и голову (m. complexus, n. rectus capitis posticus, major и minor) и др.
Хорошо развита у птиц мускулатура ребер и живота в связи с характером дыхательных движений: одни из них увеличивают объем грудной клетки (mm. levatores costarum и mm. intercostales), другие уменьшают (m. obliquus abdominis). Серия мускулов живота играет роль брюшного пресса (m. transversoabdominalis и т. rectus abdominis).
Довольно сложна и хорошо развита мускулатура хвоста, где имеются мускулы, поднимающие и поворачивающие хвост (m. levatores coccygis), опускающие хвост (m. depressores coccygis) и расправляющие или складывающие рулевые перья (m. pubi-coccygeus).
Однако более всего развиты у птиц мышцы конечностей. Мышцы крыла можно разделить на несколько групп. Во-первых, имеются мускулы, приводящие в движение пояс передних конечностей: лопатку, коракоиды и ключицу, или — правильнее — удерживающие пояс конечностей от движения при полете. Из них одни тянут лопатку к позвоночному столбу (mm. rhomboideus), другие идут от ребер к лопатке (mm. serratores), оттягивая лопатку в противоположном направлении, третьи идут от передней части грудины к коракоиду (m. sterno-coracoideus), оттягивая его вниз и назад. Вторая группа мышц приводит в движение плечевую кость. Здесь мы имеем группу мышц, прикрепляющихся к плечу сверху: широкий спинной мускул (m. latissimus dorsi), который идет от остистых отростков спинных позвонков к спинной стороне проксимальной части плеча; он отводит плечо назад. Дельтовидные мускулы (m. deltoideus major и т. deltoideus minor) отходят от пояса передней конечности к плечу — двигают крыло вверх и вперед. Имеется ряд других мышц, идущих от пояса передней конечности к плечу, которые модифицируют движения при поднимании крыла вверх. Исключительного развития достигают у птиц мышцы, опускающие крыло. Здесь самыми большими среди мышц птиц являются грудные мышцы (m. pectorales). Они лежат на грудине, прикрепляясь к ней и к ее килю. При полете они опускают крыло книзу. Являясь мышцами, от деятельности которых зависит быстрота полета, они естественно достигают наибольшего своего развития у хороших летунов, составляя до половины веса всей птицы (в среднем 1/6 веса тела).
Предплечье приводится в движение девятью мускулами, причем одни из них, например, трехглавая мышца (m. triceps), разгибают, а другие, например, двуглавая мышца (m. biceps), сгибают крыло. Имеются мускулы, сгибающие (flexores) и разгибающие (extensores) кисть.
Также своеобразна мышца, начинающаяся от плеча, прикрепляющаяся к основанию маховых перьев (mm. rectores remigum), поворачивающая их при полете.
Что касается задних конечностей, то там насчитывается до 35 мышц. На голени располагается главный разгибатель пальцев (m. extensor digitorum communis) и несколько сгибателей пальцев (mm. flexores perforantes digitorum profundi и другие); мелкие сгибатели и разгибатели пальцев и приводящие мышцы пальцев расположены на цевке. У некоторых птиц имеется особый тонкий бедренный мускул (m. ambiens), который идет от лобковой кости и снабжен длинным сухожилием. Это последнее проходит в борозде через надколенную чашечку, частично прикрепляясь к передней поверхности голени; частично этот мускул соединен с сухожилием глубокого сгибателя пальцев (m. flexor digitorum profundus); этот последний соединен с голенью при помощи связок, так что он не может соскочить и, пройдя через пяточный сустав, распадается по числу пальцев на отдельные сухожилия. При сгибании ноги в колене происходит натяжение всего аппарата, и пальцы сгибаются сами собой. Хотя это приспособление чрезвычайно важно для садящихся на деревья птиц, особенно во время сна, однако у таких типичных древесных обитателей, какими являются воробьиные, m. ambiens отсутствует.

источник

Скелетная мускулатура у птиц расположена на теле неравномерно (рис. 3).

Подкожные мышцы. Хорошо развиты, собирают кожу в складки, что позволяет взъерошивать, поднимать и поворачивать контурные перья.

Мышцы головы. Лицевая (мимическая) мускулатура отсутствует, жевательная мускулатура более дифференцирована, чем у млекопитающих, и хорошо развита.

Имеются особые мышцы, действующие на квадратную кость, и другие подвижные кости черепа.

Рис. 5. Мускулатура

2 — большая нижняя прямая мышца головы,

22 — седалищно-хвостовая мышца,

3- грудино- подъязычная мышца,

25 — задняя подвздошно- берцовая мышца (двуглавая мышца бедра),

26 — напрегатель широкой фасции бедра,

27 — портняжная мышца вместе с передней подвздошно-большеберцовой мышцей,

28 — мускул крыловой складки,

9 — внутренняя часть икроножной мышцы,

29 — поверхностная зубчатая мышца,

10-поверхностная малоберцовая мышца,

11 — малоберцовый длинный мускул,

12 — сгибатель третьего пальца,

13 — отводящая мышца 4- ого пальца,

33 — двуглавая мышца плеча,

14 — глубокий сгибатель пальцев,

34 — разгибатель лучевой кости,

15 — длинный сгибатель большого пальца,

35 — поверхностный пронатор,

16 — латеральная часть икроножной мышцы,

36, 37 — пленчатая и эластичная части летательной перепонки,

38 — шейная и грудинная остистая мышца,

18 — наружная косая брюшная мышца,

19 — полусухожильная мышца,

41 — боковая и прямая мышцы головы.

Мышцы стволовой части тела. Хорошо развиты в области шеи и хвоста. На шее много коротких и длинных мышц, расположенных в несколько пластов. Особенность позвонков

— подвижность и большая длина шеи способствуют разгибанию, отведению и некоторому вращению не только шеи целиком, но и отдельных ее участков, в результате чего шея птицы принимает S-образный вид. Мышцы грудного и пояснично-крестцового отделов позвоночника не развиты в связи с их неподвижностью. Мышцы грудной клетки и брюшной стенки те же, что и у млекопитающих, кроме диафрагмы, которая имеет вид соединительнотканной пленки, не полностью отделяющей легкие от остальных органов.

Мышцы грудной конечности: -Сильно развиты и дифференцированы. В их число входит несколько десятков мышц. Грудная конечность птиц связана с туловищем не только суставами, но и с помощью мышц в области плечевого пояса и плеча. Это самые мощные мышцы тела. Они составляют до 45% от массы мускулатуры и выполняют основную работу во время полета, поднимая, опуская, (обеспечивая вращение передней поверхности конечности наружу), а также (обеспечивая вращение передней поверхности конечности внутрь) крыло в зависимости от маневра, совершаемого птицей (большая грудная мышца, подлопаточная, коракоидно-плечевая и др.)

Мышцы тазовой конечности. В области таза и бедра расположены разнообразные по функции мышцы, действующие на тазобедренный сустав. Из мышц, действующих на дистальные звенья конечности, развиты разгибатели и сгибатели. Их сухожилия обычно окостеневают. При движении благодаря сочетанному действию мышц на 2-3 сустава происходит одновременное разгибание и сгибание суставов. Сгибание всегда сопровождается приведением пальцев, разгибание — отведением. У куриных хорошо развит механизм сидения на ветке без затраты мышечной энергии. Это своеобразная сухожильная система, которая начинается сухожилием стройной мышцы, перекидывается через коленную чашечку, где прикрепляется к сухожилию гребешковой мышцы, затем переходит на латеральную сторону голени, закрепляется на малоберцовой кости, поворачивает на верхнюю поверхность и срастается с сухожилиями сгибателей пальцев. Этот механизм связывает суставы так, что при сгибании коленного сустава сгибаются и пальцы.

источник

Птица анатомия , или физиологическая структура из птичьих тел », показывает множество уникальных приспособлений, в основном пособничество рейса . Птицы имеют легкую скелетную систему и легкий , но мощную мускулатуру , которая, наряду с кровеносными и дыхательными системами , способными очень высоких метаболических ставок и кислородом питания, вид на птице летать. Развитие клюва привело к эволюции в специально приспособленной пищеварительной системе . Эти анатомические специализаций заработали птица своего собственный класс в позвоночной филе .

Птицы имеют много костей , которые являются полыми ( пневматизировано ) с перекрещивающимися распорками или стропилами для структурной прочности . Количество полых костей варьирует у разных видов, хотя большая скользя и парящих птиц , как правило, больше всего. Респираторные воздушные мешочки часто образуют воздушные карманы в пределах полу-полые кости птицы скелета. Кости водоплавающих птиц часто менее полые , чем у видов , не водолазные. Пингвины , гагары и тупики находятся без пневматизированы костей полностью. Нелетающих птиц , таких как страусы и эму , которые пневматизированы бедренные и, в случае эму, пневматизированы шейные позвонки .

Птица скелет сильно приспособлен для полета . Это очень легкий , но достаточно , чтобы выдерживать сильные стрессы взлетать, летать, и приземление. Одним из ключевых адаптации является сращиванием костей в одиночные окостенения , такие как пигостиль . Из — за этого, птицы , как правило , имеют меньшее количество костей , чем других наземных позвоночных. Птицы также отсутствие зубов или даже настоящую челюсть , и вместо того, чтобы иметь клюв , который является гораздо более легким. Клювы многих птенцы имеют выступ , называемое яйцо зуб , что облегчает их выход из амниотической яйца , который спадает , как только он сделал свою работу.

Позвоночник делится на пять секций позвонков :

  • Шейки (11-25) (шеи)
  • Ствол (спинной или грудная клетка) позвонки обычно сливает в notarium .
  • Сложный крестец (плавленые позвонки спины и слитой с бедрами / таза). Этот регион похож на крестец у млекопитающих и является уникальным в голубей , потому что это слияние крестцовых, поясничных и хвостового позвонка. Он крепится к тазу и поддерживает наземное передвижение ног голубя.
  • Хвостовой (5-10): Эта область похожа на копчик у млекопитающих и помогает контролировать движение перьев во время полета.
  • Пигостиль (хвост): Эта область состоит из 4 до 7 сращивания позвонков и является точкой присоединения пера.

Горлышко птицы состоит из 13-25 шейных позвонков позволяют птиц иметь повышенную гибкость. Гибкая шея позволяет много птиц с неподвижными глазами , чтобы переместить голову более продуктивно и в центре их взгляд на объекты , которые находятся близко или далеко на расстоянии. У большинства птиц примерно в три раза больше , шейных позвонках , чем у людей, что позволяет для повышения стабильности во время быстрых движений , таких как полет, посадка и взлет. Шейка играет роль в головном подпрыгивая , который присутствует , по крайней мере , 8 из 27 отрядов птиц, в том числе Голубеобразного , курообразного и Gruiformes . Head-покачивание является оптокинетическим ответом , который стабилизирует птица обстановки , как они чередуются между фазой тяги и фазой удержания. Head-покачивание синхронно с ногами , как голова движется в соответствии с остальной частью тела. Данные различных исследований свидетельствуют о том, что основная причина головной подпрыгивая в некоторых птицах для стабилизации их окружений, хотя неясно , почему некоторые , но не все птицы заказов показывают головной боб.

Птицы являются единственными позвоночными , чтобы иметь слитые ключицы и килевых грудину . Киль грудина служит местом прикрепления для мышц , используемых в полете или плавание. Нелетающие птицы, такие как страусы , испытывают недостаток в килевые грудины и имеют более плотные и тяжелые кости по сравнению с птицами , которые летают. Водоплавающие птицы имеют широкие грудины, прогулочные птицы имеют длинные грудины, и летающие птицы имеют грудину, которая почти равен по ширине и высоте.

Грудная клетка состоит из вилка (рычаги) и клювовидных (ключиц), который вместе с лопаткой , образует плечевой пояс . Сторона грудной клетки образована ребрами, которые отвечают на грудины (средней линии грудной клетки).

Птицы имеют крючковую процессы на ребрах. Они подключили расширение кости , которые помогают укрепить грудную клетку путем перекрытия с ребром за ними. Эта функция также находится в гаттерия ( Sphenodon ).

Череп состоит из пяти основных костей: лобные ( в верхней части головы), теменная (задняя часть головы), предчелюстная и носовая (верхняя клюв ) и нижняя челюсть (нижняя клюва). Череп нормальной птицы обычно весит около 1% от общей массы тела птицы. Глаз занимает значительное количество черепа и окружен склеротических глаз кольцо , кольцо мелких костей. Эта характеристика также наблюдается у рептилий.

Грубо говоря, птичьи черепа состоят из множества мелких, непересекающихся костей. Paedomorphosis , поддержание наследственного состояния у взрослых, как полагают, способствовали эволюции птичьего черепа. В сущности, взрослые черепа птицы будут напоминать ювенильную форму их теропод динозавров предков. По мере того как птичий рода прогрессировал и имеет paedomorphosis произошло, они потеряли Заглазничную кость позади глаза, на ectopterygoid в задней части неба и зубов. В нёба структуры также становятся значительно изменены с изменениями, в основном сокращений, наблюдаемых в ptyergoid, небных и скуловых костей. Снижение в камерах приводящих также произошло Это все условия , замеченные в ювенильной форме их предков. Резцовая кость также гипертрофированные , чтобы сформировать клюв в то время как верхнечелюстной стало сокращаться, как это было предложено как в области развития и палеонтологических исследований. Это расширение в клюв произошло в тандеме с потерей функциональной стороны , и в области развития точки на передней части клюва , который напоминает «палец». РгаетахШаге также известно, играют большую роль в питании поведения рыб.

Структура птичьего черепа имеет важные последствия для их поведения кормления. Птицы показывают независимое движение костей черепа , известные как черепной кинезис . Черепно кинезис у птиц происходит в нескольких формах, но все разные сорта все стало возможным благодаря анатомии черепа. Животные с большими перекрывающимися костьми ( в том числе предков современных птиц) имеют акинетические (не-кинетические) черепа. По этой причине было высказано мнение о том , что paedomorphic птичьего клюва можно рассматривать как эволюционные инновации.

Птицы имеют диапсиды черепа, как и у рептилий, с предварительно слезной ямкой (присутствует в некоторых рептилиях). Череп имеет один затылочный мыщелок .

Плеча состоит из лопатки (лопатки), коракоида и плечевой кости (предплечье). Плечевой кости присоединяется радиус и локтевой кости (предплечье) , чтобы сформировать локоть. В Запястье и пясть образуют «запястье» и «рука» птицы и цифры сливаются вместе. Кости в крыле очень легкие , так что птица может летать более легко.

Бедра состоят из таза, которая включает в себя три основные кости: при регистрации подвздошной кости (верхняя часть бедра), седалищной (стороны бедра), и лобка (передней части бедра). Они слиты в один ( безымянной кости ). Безымянные кости эволюционные значения в том , что они позволяют птицы откладывают яйцо. Они встречаются в вертлужной впадине (бедро) и гнездо суставного с бедренной костью, которая является первой костью задней конечности.

Читайте также:  Тест быстрые медленные мышцы

Верхняя ножка состоит из бедренной кости. В коленном суставе, бедренная кость соединяется с тибиотарзус (голень) и малоберцовой (сторона нижней части ноги). Цевка образует верхнюю часть стопы, цифры составляют пальцы. Кости ног птиц являются тяжелыми, что способствуют низкому центру тяжести, который помогает в полете. Птичье скелета составляет лишь около 5% от общей массы тела.

Они имеют значительно удлиняются tetradiate таза , похожего на некоторые рептилия. Задние конечности имеют внутри предплюсневую сустав обнаружен также в некоторых рептилиях. Существует обширное слияние ствола позвонков, а также слияние с плечевым поясом .

Ноги птиц классифицируются как anisodactyl , zygodactyl , heterodactyl , syndactyl или pamprodactyl . Anisodactyl является наиболее распространенным расположение цифр в птиц, с тремя пальцами вперед и один назад. Это часто встречается в певчих и других усаживаться птиц , а также охотничьих птиц , как орлы , ястребы и соколы .

Syndactyly, как это происходит у птиц, подобно разная длина соответствующих пальцев, за исключением того, что третьи и четвертые пальцы (наружные и средних вперед-указывая пальцы), или три пальца, сплавлены вместе, как и в поясе Зимородок Ceryle Alcyon . Это характерно для Ракшеобразных ( зимородков , пчелоедов , роликов и т.д.).

Zygodactyl (от греческого ζυγον, ярмо ) ноги имеют два пальца лицом вперед (цифры два и три) и два назад (цифры один и четыре). Такое расположение является наиболее распространенным в древесных видах, особенно тех , которые поднимутся дерева стволов или карабкаться через листву. Zygodactyly происходит в попугаях , дятлы ( в том числе мерцаний ), кукушки ( в том числе Roadrunners ), и некоторые совы . Zygodactyl следы были найдены знакомства с 120-110 Ма (ранний меловой ), 50 миллионов лет до первых выявленных zygodactyl ископаемых.

Heterodactyly, как zygodactyly, за исключением того, что цифры три и четыре точки вперед и цифры один и два точечных назад. Это только в trogons , в то время как pamprodactyl представляет собой механизм , в котором все четыре пальца может указывать вперед, или птицы могут вращать внешние два пальца назад. Это является характеристикой стрижей ( Apodidae ).

У большинства птиц около 175 различных мышц, главным образом контролируя крылья, кожи, и ноги. Самые крупные мышцы птицы являются грудными или мышцей груди, которые контролируют крыла и составляют около 15-25% от массы тела скребков птицы. Они обеспечивают мощный удар крыла , необходимый для полета. Мышцы медиального к (внизу) с грудным является supracoracoideus. Он поднимает крыло между wingbeats. Обе группы мышц прикрепляются к килю грудины. Это замечательно, потому что другие позвоночные имеют мышцы , чтобы поднять верхние конечности , как правило , прикрепленные к областям на задней части позвоночника. Supracoracoideus и грудные плавники вместе составляют около 25-35% от полной массы тела птицы.

Мышцы кожи помогают птицы в полете его, регулируя перья, которые прикреплены к мышце кожи и помогают птице в своих маневров в полете.

Есть только несколько мышц туловища и хвост, но они очень сильны и имеют важное значение для птиц. Пигостиль контролирует все движения в хвост и контролирует перья в хвосте. Это дает хвост большую площадь поверхности, которая помогает держать птицу в воздухе.

В масштабах птиц состоят из кератина, как клювы, когти, и шпоры. Они встречаются в основном на пальцах ног и лапок (нижняя нога птиц), как правило , вплоть до tibio-плюсневой сустава, но может быть найдено далее вверх ногами в некоторых птиц. Во многих из орлов и сов ноги пернатых вниз (но не включая) их пальцы. Большинство весов птицы существенно не перекрывают друг друга, за исключением случаев зимородки и дятлов . Масштабы и щитков птиц были первоначально думали, гомологичны таковым рептилий; Однако недавние исследования показали, что масштабы у птиц вновь развились после эволюции перьев.

Птица эмбрионы начинают развитие с гладкой кожей. На ногах, в слое , или наружный слой, это кожа может кератинизуруется, утолщаются и образуют чашу весов. Эти весы могут быть организованы в;

  • Cancella — минутные весы, которые на самом деле просто утолщение и затвердение кожи, испещренные мелкими бороздками.
  • Щитки — весы, которые не столь велики , как щитки, такие как те , что на каудальном или задней части, куриный метатарзус .
  • Щитки — самые большие весы, как правило , на передней поверхности пяточной кости и спинной поверхности пальцев ног.

Строки щитков на передней части пяточной кости можно назвать «acrometatarsium» или «acrotarsium».

Сеточек расположены на боковых и медиальных поверхностей (сторон) стопы и были первоначально думали, что отдельные чешуйки. Однако, гистологические и эволюционная развития работы в этой области показали , что эти структуры не имеют бета-кератин (признак чешуи рептилий) и полностью состоят из альфа-кератина. Это, наряду с их уникальной структурой, привело к предположению , что это на самом деле перьевые почки , которые были арестованы в начале развития.

Законопроекты многих куликов имеют корпускулы Herbst , которые помогают им найти добычу скрытого под мокрым песком, путем обнаружения мельчайших перепадов давления в воде. Все дошедшие до нас птицы могут двигаться части верхней челюсти относительно корпуса головного мозга. Однако это более заметным в некоторых птиц и могут быть легко обнаружены в попугаях.

Область между глазом и счетами на стороне птичьей головы называется уздечкой . Этот регион иногда перья, и кожа может быть окрашена, как и во многих видах бакланов семьи.

Чешуйчатый покрытие присутствует на ноге птиц называется podotheca.

Клюв, счет, или Рострум внешнего анатомическое строение птиц , которая используется для еды и для ухода , манипулирования объектов, убивая добычу, борьбы, зондирования для еды, ухаживания и кормления детенышей. Хотя клюв значительно различаются по размеру, форме и цвету, они имеют аналогичную базовую структуру. Два костные выступы-верхние и нижние мандибулы покрытые тонким слоем ороговевшего эпидермиса , известных как rhamphotheca . У большинства видов, два отверстие , известное как ноздря привести к дыхательной системе.

Из — за высокой скорости обмена веществ , необходимых для полета, птицы имеют высокую потребность в кислороде. Их высокоэффективное дыхательная система помогает удовлетворить этот спрос.

Хотя у птиц есть легкие, их довольно жесткие структуры , которые не растягиваться и сжиматься , как они делают у млекопитающих, рептилий и многих земноводных. Вместо этого, те структуры , которые выступают в качестве мехов , которые проветрить легкие являются воздушными мешочками , которые распределены на протяжении большей части тела птиц. В airsacs перемещение воздуха uniderectionally через парабронх из жестких легких. Хотя птица легких меньше , чем у млекопитающих сравнимого размера, составляют воздушные мешки 15% от общего объема тела, тогда как у млекопитающих, в альвеолах , которые выступают в качестве сильфона, составляют лишь 7% от общего объема тела. Стенки альвеол не имеют хорошее кровоснабжение и поэтому не играют непосредственную роль в газообмене .

Птицы не имеют диафрагму , и поэтому использовать их межреберные и брюшные мышцы , чтобы развернуть и свернуть их все торакоабдоминальной полости, таким образом , ритмично изменяя объемы всех своих воздушных мешочков в унисон (рисунок справа). Активная фаза дыхания у птиц выдох, требуя сокращения их мышц дыхания. Расслабление этих мышц вызывает ингаляцию.

Три различного набор органов дыхания — выполнять на передние воздушные мешки (interclavicular, шейные позвонки, и передние thoracics), в легких , и задних воздушных мешок (заднее thoracics и брюшной пресс). Как правило , имеется девять воздушных мешков внутри системы; Однако, это число может варьироваться от семи до двенадцати лет, в зависимости от вида птицы. Ракши обладают семь воздушными мешками, так как ключицы воздушных мешков могут соединять или быть слиты с передними грудными мешочками.

Во время ингаляции, окружающий воздух первоначально попадает в птицу через ноздри от того, где он нагревается, увлажняется и фильтруют в носовые проходы и верхние части трахеи. Оттуда воздух поступает в нижнюю трахеи и продолжает только за свищ , в этот момент ветви трахеи на два первичных бронхах , идя к двум легких. Первичные бронхи попадают в легких , чтобы стать внутрилегочными бронхами, которые выделяют множество параллельных ветвей под названием ventrobronchi и, немного дальше, эквивалентный набор dorsobronchi. Концы внутрилегочного бронхов нагнетаемого воздуха в задних воздушных мешков на хвостовом конце птицы. Каждая пара дорсо-ventrobronchi связана с большим количеством параллельных микроскопических воздушных капилляров (или парабронхов) , где газовый обмен происходит. Как вдыхает птица, трахеи воздух проходит через внутрилегочные бронхи в заднем воздушных мешки, а также в спинно бронхи (но не в ventrobronchi , чьи отверстия в внутрилегочные бронхи ранее считал , чтобы быть плотно закрыты во время ингаляции. Тем не менее, более недавние исследования показали , что аэродинамика бронхиальной архитектуры направляет вдыхаемый воздух от отверстий в ventrobronchi, в продолжение внутрилегочного бронха в стороне dorsobronchi и задних воздушных мешков). Из dorsobronchi воздух протекает через парабронх (и , следовательно , газовый теплообменник) к ventrobronchi , откуда воздух может выходить только в расширяющихся передних воздушных мешков. Так, во время вдоха, как задние и передние воздушные мешочки растягиваться, задние воздушные мешки заполнения свежим вдыхаемым воздухом, в то время как передние воздушные мешки наполняются «провели» (бедный кислород) воздухом , который только что прошел через легкие.

Во время выдоха, как полагает, внутрилегочные бронхи быть плотно стягиваются между областью, где ventrobronchi ответвляются и область, где dorsobronchi ответвляются. Но в настоящее время считается, что более сложные аэродинамические характеристики имеют тот же эффект. Поэтому воздушные мешочки сжимающий задние могут только опорожнить в dorsobronchi. Оттуда свежий воздух из задних воздушных мешков протекает через парабронх (в том же направлении, как это имело место во время ингаляции) в ventrobronchi. Воздушные каналы, соединяющие ventrobronchi и передние воздушные мешки с внутрилегочными бронхами открыть во время выдоха, таким образом, позволяя бедный кислород воздуха из этих двух органов, чтобы избежать через трахею наружу. Поэтому ОКСИГЕНИРОВАННОГО воздух протекает непрерывно (в течение всего дыхательного цикла) в одном направлении через парабронх.

Поток крови через легкие птицы находится под прямым углом к потоку воздуха через парабронхи, образуя систему обмена потока поперечного тока (смотри рисунок слева). Парциальное давление кислорода в парабронхи уменьшается по их длине , как О 2 диффундирует в кровь. Капилляры крови , выходящие из теплообменника у входа воздушного потока занимают больше O 2 , чем делают капилляры , оставляя вблизи выходного конца парабронхов. Когда содержимое всех капилляров смешать, окончательное парциальное давление кислорода в смешанной легочной венозной крови выше , чем у выдыхаемом воздухе, но, тем не менее меньше , чем вдвое меньше , чем вдыхаемый воздух, таким образом достигая частичного примерно то же самое системное артериальное давление кислорода , как млекопитающие с их легкими сильфонными .

Трахеи является областью мертвого пространства : кислород бедного воздуха содержит в конце выдоха первого воздух , чтобы повторно ввести задние воздушные мешки и легкие. По сравнению с млекопитающих дыхательных путей , мертвый объем пространства в птицу, в среднем, в 4,5 раза больше , чем у млекопитающих того же размера. Птицы с длинными шеями неизбежно будут иметь длинные трахеи, и , следовательно , должны принимать более глубокие вдохи , чем млекопитающие , чтобы сделать поправку на их большие мертвых объемы пространства. В некоторых птиц (например, кликун , Cygnus Cygnus , то белый колпица , Platalea leucorodia , то журавль , Grus Americana , и шлемоносный кракс , Pauxi pauxi ) трахея, что некоторые краны могут быть длиной 1,5 м, наматывают назад и вперед внутри тела, резко увеличивая мертвое пространство вентиляции. Цель этого необычного признака неизвестна.

Воздух проходит в одном направлении через легкие в течение обоих выдоха и вдоха, в результате чего, для бедной кислородом мертвого пространства воздуха , оставшегося в трахее после выдоха , за исключением и вдохнул в начале вдоха, практически не смешивания нового обогащенного кислородом воздуха с отработанным бедный кислород воздух (как это происходит в легких млекопитающих ), изменяя только (от богатого кислорода с бедным кислородом) , как она двигается (однонаправлено) через парабронх.

Птичий легкие не имеют альвеолы , как сделать легкие млекопитающих. Вместо этого они содержат миллионы узких проходов , известных как парабронх, соединяя dorsobronchi к ventrobronchi в обеих концах легких. Воздушные потоки кпереди (каудально черепной) через параллельный парабронхи. Эти парабронхи имеют Ячеистые стены. Клетки сот являются воздушными пузырьками тупиковых, называемые предсердиями , которые выступают в радиальном направлении от парабронхи. В предсердия являются местом газообмена путем простой диффузии. Поток крови вокруг парабронхов (и их предсердия), образует газовый теплообменник перекрестного тока (см схемы слева).

Все виды птиц, за исключением пингвина, имеют малую область легких, посвященных «neopulmonic парабронхи». Эта неорганизованная сеть микроскопических трубок ответвляются от задних воздушных мешков, и открытой бессистемна в оба дорзо- и ventrobronchi, а также непосредственно в внутрилегочных бронхах. В отличие от парабронхи, в котором воздух движется в одном направлении, поток воздуха в neopulmonic парабронхи является двунаправленным. Neopulmonic парабронхи никогда не составляют более 25% от общего газообмена поверхности птиц.

Свищ является издающим звук вокального органа птиц, расположенным у основания птицы трахеи. Как и у млекопитающих гортань , звук производится путем вибрации воздуха , проходящего через орган. Свищ позволяет некоторым видам птиц производить чрезвычайно сложные вокализации, даже имитируя человеческую речь. В некоторых певчих, свищ может производить более одного звука одновременно.

Птицы имеют четыре-камерные сердца , общие с млекопитающими, и некоторые рептилии ( в основном Крокодилы ). Это приспособление позволяет эффективно питательные вещества и транспорту кислорода по всему организму, обеспечивая птица с энергией , чтобы летать и поддерживать высокий уровень активности. Колибри рубинового горла сердце «s бьет до 1200 раз в минуту (около 20 ударов в секунду).

источник

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, суха кожа без желез, перья птиц являются производными роговых чешуй (которые покрывали тело рептилий).

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

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 крылья 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.

Читайте также:  Таз анатомия мышцы и связки

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.

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 отряду килевые.

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.

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, 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.

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.

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) клюв крепкий, снабжен режущими краями, которые позволяют разгрызать оболочки семени. Удлиненные формы клювов характерны для птиц, охотящихся в воде — цапли, питающихся нектаром — колибри.

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.

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 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.

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.

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. 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).

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.

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 — 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.

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.

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.

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.

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.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

источник

Птицы – удивительные создания. Большинству из них природа даровала способность пользоваться всеми тремя стихиями – и воздухом, и землей, и водой. Способность эта обусловлена особенностями строения скелета и мускулатуры птиц, наличием перьевого покрытия.

Чем же скелет птиц отличается от скелетов других живых существ, в чем его особенности?

Именно птицы были первыми теплокровными животными на Земле. Произошел этот вид от пресмыкающихся, на сегодняшний день в нем насчитывается 40 отрядов, которые, в свою очередь, состоят более чем из 200 семейств.

Особенность в строении скелета птиц заключается в том, что в нем ярко выражена приспособленность к полетам. Он состоит из тонких, плоских и губчатых костей. Полости в них заполнены либо воздухом, либо костным мозгом, в зависимости от того, какие функции они выполняют.

В ходе археологических раскопок ученые находят скелеты представителей этого класса животных, которые прекрасно сохранились, и объясняют их прочность и устойчивость к внешним разрушителям именно их строением.

Скелет любой птицы разделен на несколько так называемых поясов, каждый из которых выполняет определенные функции и несет определенную нагрузку. Благодаря тому, что нагрузка распределяется правильно, птицы и способны летать, а не просто парить на потоках воздуха. Многие из них могут летать против ветра, причем довольно сильного.

Кроме этого, скелет отвечает и за безопасность особи – шейный его отдел необычайно подвижен, голова большинства птиц может моментально поворачиваться сразу на 180˚. Это помогает не только отслеживать пространство вокруг и вовремя замечать опасность, но и продуктивно охотиться.

Свое начало птицы берут в ветке архозавров, которая на сегодняшний день уже не существует, то есть они остались ее единственными представителями. Архозавры были промежуточным звеном между рептилиями и птицами. Для их скелета были характерны укороченные передние конечности и удлиненные задние, как и у современных представителей класса птиц. Основное и единственное отличие – у архозавра еще был длинный хвост. Передние конечности, аналоги крыльев птиц, архозавр, по мнению ученых, использовал для того, чтобы при движении цепляться за ветви деревьев. Летать это животное не могло.

Читайте также:  Таблетки от защемления сердечной мышцы

Не все этапы эволюции птиц ученым удалось отследить. Есть гипотезы, что в этой же ветке берут начало и другие классы животных. Это подтверждено фактами – у некоторых из видов строение скелета похоже на строение скелета птиц, есть аналогичные «узлы» в мышечных тканях, неразвитые приспособления для полета и парения. Яркий тому пример – хамелеон и другие подвиды ящериц.

Эволюция птиц отражена даже в фольклоре некоторых народностей. Переходный этап представляют драконы, славянский змей-горыныч и другие персонажи. Интересно то, что и многие научные гипотезы эволюции птиц и их скелета подтверждают сказочные варианты развития событий.

Скелет птиц отличается от скелетов других живых существ и внешними, и внутренними признаками. Внешние отличия – форма тела и скелета, расположение глазниц на черепе, отсутствие ушного входа (раковины), повышенная цепкость пальцев на нижних конечностях, крылья.

Скелет птицы состоит их нескольких поясов:

  • череп и шейный пояс,
  • пояс передних конечностей,
  • тазовый пояс.

Череп современных птиц аналогичен черепу их древних сородичей рептилий. Он состоит из затылочной части, надклювья, подклювья и подъязычного аппарата. Затылочную часть образуют четыре кости – основная, две боковых и верхняя. Сочленение черепа с позвоночником обеспечивает затылочный мыщелок, который расположен под затылочным отверстием. Крыша и бока мозговой коробки закрыты парными костями – лобными, чешуйчатыми, теменными и клиновидными боковыми. Дно черепа образует покровная клиновидная кость.

Сложной частью черепа у птиц считается клюв. Его образуют множество мелких костей – гребень и носовые кости, парные скуловые и квадратно-скуловая, нижняя дуга, передне-ушные кости, сочленовая и зубная части, подъязычное удлиненное тело.

Пояс передних конечностей скелета птицы – это сложная конструкция, образованная лопаткой, ключицей, коракоидом. Особенность этого отдела скелета птиц, позволяющая летать, заключается в том, что плечевая кость очень большая и мощная. Этот фактор обеспечивает устойчивость крыла при нагрузках, характерных для полета.

Тазовый пояс скелета птицы образуют сросшиеся седалищные, подвздошные и лобковые кости. Задние конечности, слаборазвитые в плане размера, но прочные, состоят из трубчатых костей. В структуре лап птиц есть так называемая цевка, которая является добавочным рычагом, значительно увеличивающим шаг. У большинства видов птиц количество пальцев на лапах составляет 4, но у некоторых подвидов орнитологи отмечают редукцию – когда под воздействием внешних факторов изменяется их количество. Яркие примеры страусы – у некоторых видов на лапах 3 пальца, у некоторых всего 2.

Еще одна уникальная особенность строения скелета птиц – практически сросшиеся позвонки в его основании. Самый подвижный отдел позвоночника птицы – шейный. Череп способен поворачиваться моментально на 180˚. Малоподвижные грудные позвонки соединяются с крестцовым отделом, который абсолютно неподвижен и отвечает за способность птицы ходить. За ним следует пигостиль – хвостовой отдел позвоночника, превратившийся в ходе эволюционных изменений в единую копчиковую кость.

Птица – удивительное создание природы, в ходе эволюции которой произошли изменения не только в строении скелета, но и в строении мускулатуры и принципах ее соединения с костной основой.

Самая развитая группа мышц у птиц – грудной отдел. Мышечные ткани плотно крепятся к костной основе особей благодаря так называемому килю, костному наросту в области грудины. Грудные мышцы у некоторых видов составляют 1/5 часть от общей массы тела. Именно они отвечают за способность опускать и поднимать крылья, то есть за способность летать.

На втором месте по уровню развития и степени крепления на скелете – мышцы задних конечностей птицы. Для этой области мышечной системы характерно наличие прочных, но подвижных сухожилий, с помощью которых особи закрепляются на ветках, проводах и могут удерживаться на них длительное время. Хватательная функция – одна из самых важных функций мышечной системы нижних конечностей птиц. У некоторых видов этого класса животных мышцы лап (ног) развиты лучше, чем мышцы передних конечностей, отвечающие за полет. Сильная сторона таких видов – ноги, и они, как правило, не летают. Самый известный представитель группы – страус.

За способность летать отвечает не только скелет с особенным строением и мышцы птицы, но и перьевая система. Она образована пуховыми и контурными перьями. Пуховые отвечают за теплообмен, а контурные – за передвижение и защиту.

Летают птицы при помощи маховых контурных перьев. Большая часть их расположена на крыльях, есть они и на хвосте особей. Хвостовые контурные перья выполняют роль своеобразного руля, направляющего при парении.

Строение маховых контурных перьев птицы не менее сложное, чем строение их скелета. Их образуют роговые бородки первого и второго ряда. Крепление между ними осуществляется крючочками, рассмотреть которые можно только под микроскопом. Удивительно то, насколько такие крепления прочны.

Птицы – одни из самых удивительных созданий. При серьезных эволюционных изменениях они сохранили большинство признаков своих предков-сородичей.

источник

Птицы — это позвоночные животные, приспособленные к полету, их передние конечности превращены в крылья, тело покрыто перьями, имеют обтекаемую форму тела. Ныне живущих видов более 9000. Птицы живут фактически во всех климатических зонах, занимают разнообразные экологические ниши.

По-сравнению с пресмыкающимися у птиц произошел ряд крупных ароморфозов, позволивших им стать более активными и меньше зависеть от условий окружающей среды. Это возникновение терморегуляции (теплокровности), полное разделение венозного и артериального кровотока, возникновение четырехкамерного сердца. Другие множественные адаптации птиц уместней считать приспособлениями к полету.

Перьевой покров птиц эволюционно возник из роговых чешуй пресмыкающихся. Каждое перо развивается в перьевой сумке, в ней же остается нижний конец пера (очин), через который происходит питание пера.

В пере выделяют ствол и опахало. Опахало состоит из роговых бородок первого, и отходящих от них второго порядка. У бородок второго порядка есть крючочки, которыми они сцепляются с соседними бородками второго порядка. Таким образом опахало становится монолитным, не пропускает через себя потоки воздуха, что играет немаловажную роль в способности птиц к полету.

Перьевой покров птиц растет не по всему их телу, а только в так называемых птерилиях. В аптериях перья не растут, однако они прикрыты перьями, выросшими в птерилиях. У птиц перьями не покрыты только нижняя часть ног и клюв (у некоторых видов еще и шея).

Перья птиц не одинаковы. Различают контурные, пуховые перья, пух и др. Контурные перья бывают покровными, рулевыми (находятся на хвосте), маховыми (на крыльях). Маховые и рулевые перья имеют важное значение для полета. Пух выполняет функцию теплоизоляции.

Для птиц характерна линька, когда перьевой покров сменяется. У одних видов это происходит так, что они сразу теряют почти все старые перья. У других линька происходит постепенно.

Кожа птиц сухая, тонкая. У них есть единственная железа — копчиковая. Хорошо развита у водоплавающих птиц. Ее жировым секретом птицы смазывают перья, что предотвращает их намокание.

Опорно-двигательная система птиц претерпевает ряд существенных изменений, связанных с полетом. Это касается как скелета, так и мышечной системы.

Кости птиц становятся более легкими, во многих есть полости. Многие кости скелета срастаются между собой, что дает дополнительную прочность во время полета.

Череп птиц прочный с большими глазницами. Клюв образован челюстями, покрытыми роговыми чехлами (надклювье и подклювье). Клюв разных видов птиц приспособлен к добыванию и обработке определенных видов пищи. Зубы отсутствуют у всех птиц.

Шейный отдел позвоночника отличается большой подвижностью. Количество позвонков зависит от вида птиц. Грудные позвонки срастаются. Также срастаются поясничные, крестцовые и первые хвостовые позвонки, образуя сложный крестец, дающий мощную опору тазовому поясу и задним конечностям. Последние хвостовые позвонки также срастаются, к ним крепятся рулевые перья.

От грудных позвонков отходят ребра. Каждое ребро птицы состоит из верхней и нижней части, подвижно соединенных между собой. Нижние части ребер прикреплены к достаточно большой грудине. Ребра птиц имеют крючковидные отростки. У подавляющего большинства птиц от грудины отходит киль, к которому крепятся мощные мышцы, обеспечивающие подъем и опускание крыльев в полете.

Плечевой пояс птиц состоит из удлиненных лопаток (лежат вдоль позвоночника), мощных коракоидов (соединены с началом грудины) и ключиц. Ключицы срастаются между собой и образуют вилочку, которая играет роль своеобразной распорки при движении крыльев. Кости передних конечностей гомологичны таковым у пресмыкающихся. В крыле птиц сохраняется плечевая, локтевая и лучевая кости. Однако ряд костей запястья и пясти срастаются между собой образуя пряжку. Пальцы на крыльях у птиц редуцируются, остаются только три, из которых хорошо развит только один.

Кости тазового пояса (подвздошные, седалищные и лобковые) сращены между собой с каждой стороны и неподвижно приращены к сложному крестцу. Обе лобковые кости между собой не срастаются. Также между собой не срастаются седалищные кости. Это делает таз птицы открытым, что дает возможность нести крупные яйца. Скелет задней конечности состоит из бедренной кости, костей голени, цевки, пальцев (обычно четыре, три из которых повернуты вперед). Цевку образует ряд костей предплюсны и кости плюсны.

Мышцы птиц более дифференцированы, чем у пресмыкающихся. Кроме того в ряде отделов мышечная система очень мощная. Так у птиц сильно развиты грудные и подключичные мышцы, отвечающие за подъем и опускание крыльев. Хорошо развиты мышцы шеи и хвоста.

Дыхательная система птиц во многом уникальна, для них характерно так называемое двойное дыхание. При нем через легкие проходит свежий воздух и при вдохе и при выдохе. Для осуществления такого дыхания у птиц есть воздушные мешки (несколько пар, также могут быть непарные).

На вдохе воздух поступает в легкие и задние воздушные мешки. На выдохе воздух из легких преимущественно переходит в передние воздушные мешки, а в легкие поступает из задних. Из передних мешков воздух удаляется через трахею.

Легкие птиц представляют собой плотную губчатую ткань, что увеличивает их поверхность.

Воздушные мешки, заполненные воздухом, уменьшают плотность тела птицы, делают его более легким.

В покое птицы дышат за счет расширения и сокращения грудных мышц. В полете грудь птиц остается почти неподвижной и создает дополнительную опору для крыльев. Поэтому расширение и сжатие воздушных мешков происходит за счет движения крыльев. Причем чем чаще и мощнее взмахи крыльев, тем чаше птицы дышат, и тем сильнее наполняются воздухом их воздушные мешки.

В кровеносной системе птиц венозная и артериальная кровь не смешиваются. В отличие от пресмыкающихся у птиц из левого желудочка сердца выходит только одна (правая) аорта.

Сердце четырехкамерное. Правые предсердие и желудочек содержат только венозную кровь. Левые — только артериальную. Большой круг кровообращения начинается в левом желудочке и заканчивается в правом предсердии. Малый (легочный) круг кровообращения начинается в правом желудочке и заканчивается в левом предсердии.

Большое сердце птиц сокращается часто, в полете очень часто (сотни раз в минуту).

Для птиц характерно быстрое пищеварение. У многих пища проходит через их пищеварительных тракт менее чем за час.

У многих птиц пищевод имеет расширение (зоб), где на время откладывается проглоченная пища. Есть слюнные железы.

Особенностью пищеварительной системы птиц является наличие двух желудков. В первом (железистом) происходит ферментативная обработка пищи. Во втором (мускульном) пища перетирается как мощными стенками желудка, так и заглоченными камешками.

Толстая кишка у птиц короткая, открывается в клоаку, прямая кишка отсутствует. Таким образом остатки не задерживаются в организме, что облегчает тело птицы для полета.

Основным продуктом выделения у птиц является мочевая кислота, также как у пресмыкающихся. Для ее выделения требуется мало воды. Выведение вредных веществ из организма происходит быстро, что связано с интенсивным обменом веществ.

У птиц достаточно крупные почки, мочеточники открываются непосредственно в клоаку. Мочевой пузырь отсутствует.

В нервной системе птиц происходит более сильное развитие полушарий переднего мозга (отвечают за сложное поведение и выработку условных рефлексов), также увеличивается средний мозг (связано с совершенствованием зрения) и мозжечок (отвечает за координацию движений, что для птиц имеет большое значение в связи с полетом).

Основным органом чувств птиц является зрение. Это связано с тем, что при полете надо видеть предметы с далекого расстояния, птицы хорошо различают цвета и их оттенки. В глазах птиц больше чувствительных клеток, чем у млекопитающих.

Немаловажное значение в жизни птиц имеет и слух. У ряда птиц (например, сов) он очень тонкий, позволяет улавливать в темное время суток звуки, издаваемые добычей.

У подавляющего большинства птиц обоняние плохо развито.

В качестве органов размножения у самцов птиц функционирует пара семенников. В период размножения они сильно увеличиваются. По семяпроводам сперма поступает в клоаку и впоследствии впрыскивается в клоаку самки. У птиц бывает только внутреннее оплодотворение.

У самок сохраняется только один яичник. Это связано с образованием крупных яйцеклеток (содержащих большое количество желтка), превращающихся в половых путях самки в крупные яйца. Два таких яйца не смогли бы пройти через таз птицы.

Оплодотворение яйцеклетки происходит в верхней части яйцевода. Продвигаясь к клоаке яйцо покрывается оболочками: белковой (содержит большой запас воды), двумя подскорлуповыми, скорлупой (известь в последствии частично используется на формирование скелета), надскорлуповой оболочкой. Длительность формирования яйца у разных видов птиц различна. В среднем около суток.

На поверхности желтка путем дробления образуется зародышевый диск. Желток подвешен в яйце на белковых нитях — халазах.

Одним из проявлений сложного поведения птиц является выраженная забота о потомстве. Птицы насиживают кладку, после вылупления птенцов еще долго заботятся о них. Птенцы бывают двух типов: выводкового и гнездового. Первые почти сразу после вылупления способны следовать за родителями, самостоятельно питаться. При вылуплении они уже покрыты пухом. Гнездовые птенцы появляются голыми, слепыми и беспомощными. Родители выкармливают их в гнезде.

Высокая скорость обмена веществ за счет совершенствования в первую очередь кровеносной, дыхательной и пищеварительной систем привели к теплокровности птиц (способности к поддержанию постоянной температуры тела). Это привело к меньшей зависимости от условий окружающей среды, чем у пресмыкающихся. Птицы расселены по Земле достаточно широко, они встречаются в том числе и в Антарктиде.

Для птиц характерны сезонные миграции, связанные с перемещением в лучшие места для питания, размножения, избежания неблагоприятных условий. Выделяют оседлых, кочующих и перелетных птиц. Оседлые птицы обычно живут круглый год в одном и том же месте. Кочующие птицы в послегнездовой период улетают на сотни километров. Перелетные птицы пролетают тысячи и десятки тысяч километров. Обычно они улетают на зиму в те места, где нет сильных холодов (например, из Европы в Африку).

Среди птиц выделяют три большие группы: типичные птицы, пингвины и страусы. Представители последних двух не летают. Виды страусовых являются самыми крупными из ныне живущих птиц. Пингвины приспособлены к плаванию. Подавляющее большинство типичных птиц летают. Они наиболее многочисленны и разнообразны (более 20 отрядов).

Выделяют различные экологические группы птиц по местам обитания (птицы леса, открытых пространств, водоплавающие, обитающие у водоемов), местам гнездования (в кронах, кустарниках, наземные, гнездящиеся в дуплах и др.), типу питания (растительноядные, насекомоядные, хищные, падальщики, всеядные) и др.

источник