Конспект урока: Особенности строения птиц

Происхождение птиц

Рис. 1. Археоптерикс

Учёные предполагают, что птицы могли произойти от потомков древних рептилий. В XIX веке в Германии в древних слоях земной коры были найдены остатки  археоптерикса (рис. 1), жившего около  150 млн лет назад.

 

У археоптерикса передние конечности имели большое сходство с птичьими крыльями. В задних конечностях была развита цевка, пальцы располагались, как и у многих птиц: три вперёд, а один назад.

 

Однако челюсти, вооружённые зубами, отсутствие киля на грудине, тяжёлые, не наполненные воздухом кости, наличие развитых пальцев с когтями на крыльях и другие признаки свидетельствовали о том, что археоптериксы плохо летали и вели древесный образ жизни. Скорее всего, он лазил по ветвям и мог планировать, перепрыгивая с одной ветки на другую.

Рис. 2. Протоавис

Археоптерикс не является прямым предком современных птиц, а рассматривается как боковая ветвь в их эволюции.

 

Недавно в Северной Америке были найдены ископаемые останки более древней первоптицы — протоависа (рис. 2). Она жила 225 млн лет назад и имела больше признаков сходства с современными птицами, чем археоптерикс. У протоависа на грудной кости был развит киль, многие кости полые. Всё это свидетельствует о приспособленности протоависа к полёту.

Внешнее строение птиц

Рис. 3. Клюв в жизни птиц

Внешний облик птиц хорошо отражает их приспособленность к полёту. 

Форма тела птицы обтекаемая. Тело состоит из головы, туловища и конечностей. Птицы не имеют зубов, что существенно облегчает их голову. Челюсти покрыты роговыми чехлами, которые образуют клюв. Форма его и размеры различны и зависят от характера пищи (рис. 3). 

В клюве различают верхнюю часть — надклювье и нижнюю — подклювье. По бокам головы располагаются глаза, а сзади и ниже их — наружные слуховые отверстия. У основания надклювья находятся ноздри.

Кожа у птиц достаточно тонкая, практическая лишенная желёз, за исключением копчиковой железы, развитой у водоплавающих.

Рис. 4. Перо: виды и основные функции

Тело птицы полностью покрыто перьями (рис. 4), за исключением цевки, которая лишена оперения и покрыта роговыми щитками. На пальцах задних конечностей имеются когти.

Основой оперения служат контурные перья. Они состоят из полого стержня, нижняя часть его (очин) погружён в кожу  и находящегося по его бокам опахала. Опахало похоже на упругую эластичную пластинку. К контурным перьям относят маховые, рулевые и кроющие перья. Полёт обеспечивают маховые перья, находящиеся на крыльях, и рулевые перья, расположенные на хвосте у птицы. Также имеются пуховые перья и пух. Пуховое перо имеет на стержне только бородки первого порядка. Пух образован коротким стержнем, на верхушке которого расположен пучок бородок первого порядка.

У птиц периодически происходит смена перьевого покрова. Такое явление называется линька. У большинства перья сменяются постепенно, поэтому птицы не теряют способность к полёту.

Внутреннее строение птиц

Рис. 5. Скелет птицы

Скелет  птиц (рис. 5) состоит из тонких костей с частыми воздушными полостями, что делает его очень лёгким.

Единую кость представляет собой череп. Он состоит из тонких костей, прочно соединённых между собой. Подвижна лишь нижняя челюсть. В нём различают крупную округлую мозговую коробку  с большими глазницами и вытянутые кости челюстей, лишённые зубов.

Позвоночник птицы имеет 5 отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый, хвостовой. Шейный отдел состоит из 9–25 позвонков. Грудной отдел состоит из 3–10 позвонков, которые срастаются в единую спинную кость.

[/img]

К грудным позвонкам причленяются рёбра, которые другим концом соединяются с грудиной. Грудные позвонки, рёбра и грудина образуют грудную клетку, защищающую внутренние органы. Большинство птиц имеется киль, к которому прикреплены летательные мышцы.

Шесть поясничных позвонков срослись между собой, также срастаются с крестцовыми и частью хвостовых позвонков. Крестцовых позвонков всего два. Хвостовой отдел состоит из 6–9 позвонков и заканчивается вертикальной костной пластинкой — копчиковой костью. Копчик — место прикрепления хвостовых перьев.

Пояс передних конечностей состоит из трёх парных костей: лопатки, вороньей и ключицы. Скелет передней конечности состоит из одной плечевой кости, локтевой, лучевой, нескольких сросшихся костей кисти и трёх недоразвитых пальцев.

Пояс задних конечностей (таз) состоит из трёх пар сросшихся костей. На средней линии тела на брюшной стороне тазовые кости не связаны, что даёт птицам откладывать крупные яйца. Скелет задней конечности состоит из одной бедренной кости, сросшихся костей голени, костей стопы, образующих цевку и четырёх пальцев.

У птиц крупные и сильные летательные мышцы.

Пищеварительная система. На дне ротовой полости имеют очень подвижный язык. Слюнные железы развиты неодинаково, у некоторых видов птиц практически отсутствуют. Пища через рот и глотку поступает в пищевод. У основания шеи пищевод расширяется и образуется зоб, в котором пища накапливается и начинает перевариваться. Пищевод ведёт в тонкостенный двухкамерный желудок, состоящий из железистого и мускульного отделов.  В железистом отделе на пищу воздействуют секретом пищеварительных желёз, а в мускульном отделе пища перетирается заранее проглоченными птицей камушками. Тонкий отдел кишечника относительно длинный. В петле двенадцатиперстной кишки лежит поджелудочная железа. Задняя кишка укорочена и открывается в клоаку.

Органы выделения — парные почки. Она находятся в углублении тазовых костей. От почек  отходит мочеточник, открывающийся в клоаку. Мочевого пузыря не имеют.

Дыхательная система состоит из ноздрей, ведущих в носовую полость, которая переходит в ротовую, а затем в трахею. Трахея делится на два бронха. Каждый из бронхов входит в соответствующее лёгкое и распадается на бронхи более мелкого калибра.

Лёгкие птиц  имеют губчатое строение. Птицам  свойственно двойное дыхание, которое становится возможным благодаря воздушным мешкам.

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

Рис. 6. Органы кровообращения птиц

Органы кровообращения. Сердце птиц четырёхкамерное: оно состоит из двух предсердий и двух желудочков (рис. 6). Левая половина сердца содержит артериальную кровь, правая — венозную. В процессе полёта интенсивность сердцебиения увеличивается. Движение крови происходит по двум кругам кровообращения. Артериальная кровь не смешивается с венозной. Температура тела птиц более не зависит от окружающей среды, они могут осваивать среды обитания с низкими температурами.

Нервная система птиц развита хорошо, в особенности полушария переднего мозга, средний мозг и мозжечок. Мозжечок обеспечивает координацию движения, хорошее развитие полушарий переднего мозга связано со сложным поведением птиц, среднего — с совершенствованием органов зрения. 

Среди органов чувств наиболее развиты органы зрения и слуха. Глаза крупные, имеют два кожистых века и мигательную прозрачную перепонку. 

Птицы обладают высокой остротой зрения, хищные птицы способны видеть добычу с расстояния 1 км. Известно, что птицы хорошо различают цвета. 

Также у них хороший слух. Особенно острым слухом обладают совы. 

Органы обоняния у птиц развиты слабо. Из птиц только киви, буревестники и американские грифы способны находить добычу по запаху.