Внутреннее строение птиц

Кто входит в класс «Птицы»

Вершина таксономической иерархии для классификации птиц выглядит следующим образом:

1. Царство: животные (сюда входят все животные на Земле).
2. Тип: хордовые (все животные на Земле, у которых есть спинной хребет).
3. Подтип: позвоночные (все животные, у которых есть позвоночник).
4. Класс: птицы (сюда входят все живые и вымершие птицы).

Общие характеристики птиц включают откладку яиц с твердой скорлупой, высокую скорость обмена веществ и легкий, но крепкий скелет, как правило, с полыми костями.

Классификация птиц

Современные птицы классифицируются в подклассе веерохвостых птиц, который далее разделяется на два надотряда: бескилевые (палеогнаты) — в основном нелетающие птицы и разнообразные новонебные (неогнаты), включающие всех остальных птиц. Существует также вымерший подкласс археорнитов.

К бескилевым относятся тинаму (встречаются только в Центральной и Южной Америке).

Отряды

Существует 29 отрядов птиц, но эта цифра пересматривается по мере того, как в области биологии птиц проводится больше исследований, и взаимосвязь между группами похожих птиц становится все более понятной.

Например, до недавнего времени в отряд страусообразных входили страусы, а также реи, казуары, эму и киви. Этот порядок был значительно изменен; страусообразные включают только страуса, в то время как казуары и эму относятся к отряду казуобразные, а киви относятся к отряду динорнисообразных.

Основной причиной значительных изменений в классификации птиц является новое исследование с использованием анализа ДНК, позволяющего лучше определить, насколько тесно связаны два вида, чем предыдущие методы, основывающиеся на морфологии и анатомии птиц.

Семьи

29 отрядов птиц делятся на 233 семейства, 83 из которых имеют виды, встречающиеся в Северной Америке. Как и в случае с отрядами птиц, численность и состав птичьих семейств постоянно меняются по мере того, как проводятся дополнительные исследования взаимоотношений между различными птицами.

До недавнего времени семейство чайковые включало все виды чаек, крачек, поморников, егерей и скиммеров. Теперь это семейство подразделено на четыре отдельных семейства: чайки (чайниковые), крачки (крачковые), поморники и егеря (поморниковые) и скиммеры (водорезы).

Роды

В общей сложности существует 9021 вид птиц в 2045 родах, из которых 3747 видов в 941 роду не являются воробьиными, а 5274 вида в 1104 родах являются воробьиными.

Например, большинство водоплавающих птиц в Северной Америке представлено 61 видом уток, гусей и лебедей, которые относятся к семейству утиных. В этом семействе есть несколько тесно связанных групп птиц, таких как лужистые утки рода серый гусь, ныряющие утки рода чернети, морские утки рода турпаны, мергансеры рода крохалии и т.д.

Виды

В то же время этот вид репродуктивно изолирован от других организмов тем, что они не могут свободно скрещиваться с ними. Действительно, бывают случаи, когда два отдельных вида могут производить потомство, но это потомство бесплодно и не способно к успешному размножению.

В настоящее время на земле насчитывается от 9700 до 9800 отдельных видов птиц, но это число меняется по мере того, как ученые находят новые виды, которые ранее были неизвестны, или они определяют, что два ранее разных вида на самом деле являются двумя цветовыми вариациями одного и того же вида.

Таким образом, класс птиц включает в себя все виды животных, имеющих не только спинной мозг и позвоночник, но и кожу, обладающую перьями — единственной структурой, отличающей птиц от всех других животных.

Внешнее строение птиц

Тела любой птицы состоит из обязательных элементов:

• голова;
• шея (подвижная);
• туловище (каплевидное);
• конечности (ноги и крылья).

Позвоночник шейного отдела птиц имеет особое строение, благодаря которому птицы могут вращать головой на 180 градусов.

У различных видов могут присутствовать различные нарастания на клюве, голове и ногах (реже перьях). Это может быть бахрома, гребень, перепонки, шпоры и многое другое.

Кожа птиц сухая, так как кожные железы отсутствуют. Функцию смазывания перьев выполняют

ТОП-4 статьи

которые читают вместе с этой

• копчиковая железа (водоплавающие птицы);
• пудровые перья (страусы).

Кожа покрыта перьями (отсюда название класса – пернатые). Крылья не только обеспечивают возможность полёта (хвостовые и рулевые перья), но и выполняют терморегуляционные функции, которые в свою очередь обеспечивают насиживание яиц, необходимое для выведения потомства. Крылья бывают трёх типов:

• пуховые (это терморегуляция);
• контурные (обеспечение плавного полёта);
• волосовидные (отвечают за осязание).

Различный цвет птичьих перьев обусловлен наличием в них разного типа пигментов.

Рис 2. Внешнее строение птиц

Пищеварительная система

Пищеварительная система птиц состоит из нескольких составляющих (как и у других позвоночных):

Пищеварительный тракт, представляющий собой определенную систему:

• клюв;
• глотка и пищевод;
• зоб, характерный для зерноядных видов;
• два отдела желудка: железистый и мускульный;
• кишечник, в состав которого входит тонкий и прямой отдел;
• клоака.

Пищеварительная система птиц

Пищеварительные железы, с помощью которых выделяются вещества, требующиеся для процесса переваривания пищи.

• слюнные железы;
• печень;
• поджелудочная железа.

Все особенности строения пищеварительной (да и любой другой) системы птиц: обработка еды через зоб, отсутствие зубов, несколько отделов желудка обеспечивают облегчение массы тела, а, значит, и простоту полета.

Поведение

У птиц поведение намного сложнее и разнообразнее, чем у земноводных и пресмыкающихся. Они находят удобное место для гнезда, строят его из подходящего материала, высиживают, кормят и защищают птенцов от врагов, ориентируются в пространстве, регулярно совершают перелеты на зимовку и обратно. Все упомянутые действия птиц инстинктивны. Инстинкты у них сочетаются с приобретенными условными рефлексами.

В ходе эволюции у птиц выработалось свойство не только петь, но и издавать различные звуковые сигналы, которые обозначают испуг, предупреждение особей своего вида об опасности и т. п. Записанные на магнитофонную ленту тревожные крики птиц человек использует для отпугивания птиц со взлетной полосы аэродромов, виноградников и садов.

Умение ориентироваться в пространстве имеет большое значение при перелетах птиц. Эта способность птиц раньше часто использовалась человеком (голубиная почта). Некоторые виды птиц (попугаи, грачи, вороны, скворцы) хорошо поддаются дрессировке, так как у них легко вырабатываются условные рефлексы.

Размножение и развитие птиц

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.

Внешнее строение птиц

Перьевой покров присущ только птицам, почему их иногда называют пернатыми. Плотно прилегающее оперение придает телу птицы обтекаемую форму. Перьевой покров, легкий и теплый, служит хорошим термоизолятором, способствует насиживанию яиц, а отдельные перья (маховые и рулевые) обеспечивают возможность полета. У подавляющего большинства птиц оперение не сплошь покрывает всю поверхность тела. Исключение составляют лишь некоторые нелетающие птицы, все тело которых покрыто перьями равномерно.

Перья — это производные кожи и гомологичны чешуям пресмыкающихся. Перо состоит из плотного стержня, оканчивающегося внизу пустотелым концом — очином. От плотного стержня отходят опахала, состоящие из бородок (роговых пластинок). Бородки первого порядка несут на себе бородки второго порядка, сцепляющиеся крючочками с соседними бородками. Благодаря такому устройству образуется плотное опахало пера.

Перья птиц можно разделить на две основных группы: контурные и пуховые. Пуховые перья отличаются отсутствием плотного опахала. Кроме пуховых перьев, имеется пух, состоящий почти из одних бородочек опахала, стержень недоразвит. Контурные перья разделяются на покровные, кроющие, маховые (их разделяют на несколько порядков) и рулевые. Выделяют еще щетинки, состоящие из одного стержня. Наблюдаются волосовидные перышки типа щетинок, выполняющие функции осязания. Разные типы перьев выполняют и различные функции.

Форма птичьих лап

Цвет перьев птиц обусловлен наличием в них особых красящих веществ — пигментов, в частности меланинов и каротиноидов, придающих перьям бурые и красные оттенки. Иногда цвет оперения обусловливается сочетанием пигментов и определенной структуры пера. Например, синюю окраску создает бурый пигмент, с лежащим над ним слоем бесцветных многоугольных клеток, отражающих свет. У птиц часто встречается структурная окраска, обусловленная дифракцией и интерференцией света вследствие отражения его от гладких поверхностей или тонких пластинок на верхней стороне пера.

Кожа птиц тонкая и сухая; кожные железы отсутствуют. Имеется только одна копчиковая железа, расположенная над хвостовыми позвонками. Она служит для смазки перьев и поэтому особенно сильно развита у водоплавающих. У некоторых же птиц и эта железа отсутствует (голуби, дрофы, попугаи), а функцию кобчиковой железы у них выполняет «пудра», выделяемая поверхностью кожи.

К производным кожи птиц относятся роговые разрастания на ногах и клюве, мягкие кожные придатки на голове (куриные, водоплавающие).

Клюв птиц покрыт роговым слоем. У хищных, голубей и некоторых других птиц основание клюва одето мягкой кожей — восковицей. У большинства птиц кожа на ногах образует роговые пластинки, у некоторых бахромки, кожные перепонки, лопасти и другие образования.

Форма клюва, лап, крыльев, хвоста, головы, шеи и туловища чрезвычайно разнообразна. Она зависит от образа жизни птиц, а главное от способа добывания ими пищи.

Внутренние системы

Строение внутренних органов птиц отличается от внутреннего строения других животных. Это опять же обусловлено тем, что птицы имеют склонность к длительному полёту.

Рис 3. Внутреннее строение птиц

Птицы имеют семь внутренних систем, которые взаимосвязаны друг с другом:

• костно-мышечная системы (кости птиц лёгкие, полые; объём черепа – большой; к грудинному килю крепятся самые крепкие мышцы – мышцы крыла; благодаря особому строению мышц и сухожилий конечностей птицы могут спать, сидя на ветке, обхватив её пальцами);
• пищеварительная система (строение: клюв, в котором нет зубов – пищевод, способный растягиваться;– зоб, в котором некоторые виды пернатых хранят запасы пищи; – желудок, состоящий из двух отделов: железистого и мускульного – кишечник, – клоака);
• дыхательная системы (у птиц, которые вынуждены летать, есть не только лёгкие, но и дыхательные мешки, которые обеспечивают нормальное дыхание и поступление кислорода в лёгкие во время долгого полёта; например, голубь во время полёта делает до 400 вдохов, а в режиме покоя всего 26);
• кровеносная система (наиболее сложная, состоит из двух кругов кровообращения, отдельных друг от друга и четырёхкамерного сердца с двумя желудочками и двумя предсердиями; сердце у птиц бьётся часто, особенно во время полёта, кровь максимально насыщена сахарами и кислородом. Метаболизм у птиц очень быстрый);
• нервная система и органы чувств (лучше всего развито зрение и слух, обоняние развито слабо; увеличен мозжечок, отвечающий за координацию, глазные узлы и передний мозг; в основном поведение птиц инстинктивно, но некоторые особи способны к обучению);
• выделительная система (состоит из парных почек, мочеточников, выходящих в клоаку; мочевого пузыря у птиц нет);
• половая система (различна у самцов и самок; внутреннее оплодотворение. Откладывание яиц – основной способ размножение птиц; яйцеклетка самки увеличивается, проходя по яйцеводу, и постепенно превращается в яйцо, которое полностью обеспечивает зародыша птицы всеми питательными веществами; зародыши нуждаются в тепле, поэтому родители по очереди согревают яйцо теплом своего тела, пока птенец не вылупится из яйца.

Во втором отеле желудка идёт перетирание уже размягчённой пищи. Это процесс происходит быстрее из-за камешков, которые глотают птицы.

Рис 4. Птицы: от внутренних систем до внешнего вида

Что мы узнали?

Внутреннее строение птиц имеет свои особенности из-за того, что птицы много времени проводят в воздухе. Основные внутренние органы, кости и системы у них такие же, как и у других животных, но в большей степени приспособлены к полету.

1. /7

   Вопрос 1 из 7

Особенности класса птиц

Птицы являются единственными животными, покрытыми перьями, большинству из них свойственен полет. Многие птицы мигрируют на большие расстояния, чтобы использовать оптимальные места обитания (например, арктическая крачка), в то время как другие проводят почти все свое время в море (например, странствующий альбатрос).

Некоторые из них (такие, как птицы-фрегаты) остаются в воздухе по нескольку дней подряд, даже спят на крыле. Самым быстрым живым животным является птица сапсан, достигающая скорости полета не менее 200 км/ч и, возможно, 350 км/ч во время погружения. С другой стороны, бескилевые птицы и некоторые другие виды, особенно на островах, также утратили эту способность. К нелетающим птицам относятся пингвин, страус, киви и вымерший дронт.

Размеры птиц варьируются от крошечных колибри до огромных страусов и эму. В зависимости от таксономической точки зрения, в мире насчитывается от 8800 до 10000 видов живых птиц, что делает их самым разнообразным классом наземных позвоночных.

Большинство птиц моногамны, и многие виды спариваются на всю жизнь.

Птицы — очень дифференцированный класс, некоторые из них питаются нектаром, растениями, семенами, насекомыми, грызунами, рыбой, падалью или другими птицами. Некоторые птицы даже питаются паразитами на черных носорогах или в пасти крокодилов.

Большинство птиц ведут дневной образ жизни или активны в течение дня. Некоторые птицы, такие как совы и козодои, ведут ночной или сумеречный образ жизни (активны в сумерки). Многие птицы сезонно мигрируют на большие расстояния, расширяя возможности для получения пищи, улучшения климата и размножения.

Пищеварительная система

Органы пищеварения птиц характеризуются полным отсутствием зубов у современных птиц. У зерноядных птиц мышечный отдел желудка служит для механического перетирания пищи. Типичным образованием для многих птиц является зоб (расширение пищевода), где размягчается пища.

Желудок состоит из двух отделов, мышечного и железистого. В железистом отделе желудка пища обрабатывается пищеварительными соками. Далее пища переваривается и всасывается в тонкой кишке. Короткая толстая кишка открывается в клоаку. Имеются большая двухлопастная печень, поджелудочная железа, у большинства — желчный пузырь.

Поведение

В основе поведения птиц лежат сложные комплексы врожденных (иначе еще называемых безусловными) рефлексов, которые наследственно закреплены и связаны с основными элементами существования: размножением, гнездостроением, воспитанием потомства, добычей еды, миграцией и другими моментами.

Как безусловный раздражитель таких рефлексов обычно выступают определенные элементы окружающего пространства (место и материал при гнездовании, ухудшение кормовых ресурсов при миграциях и так далее) и другие представители вида (к примеру, открытый клюв птенца в гнезде).

Однако поведение отдельных особей обогащается еще и благодаря индивидуальному опыту, т.е. условным рефлексам. Так, подражание родителям или партнеру обеспечивает временные связи и повышает целесообразность поведения в случае, если внешняя обстановка меняется (скажем, появляются новый вид пищи, или неизвестные источники опасности). И такой индивидуальный опыт может превратится в дальнейшем в опыт всей популяции, что значительно повышает ее выживаемость.

Внутреннее строение птиц – таблица

Система органов птиц	Органы	Особенности строения птицы, связанные со способностью к полету
Мускулатура	Развиты грудные и подключные мышцы, мощно развиты также мышцы ног	приводят в движение крылья, выполняют работу при хождении, во время взлета и посадки
Нервная система	Головной и спинной мозг	мозжечок отвечает за координацию. Для птиц характерны более сложные рефлексы и инстинкты
Органы чувств	Хорошо развиты орган слуха и глаза; обоняние, вкус, осязание развиты слабее	зрение и слух более значимы для летающих птиц
Кровеносная система	Четырехкамерное сердце, два круга обращения	большое сердце – большие нагрузки, пееркачивает большое количество крови. Часто бьется
Дыхательная система	Глотка, гортань, трахея, бронхи, губчатые легкие. Есть голосовые связки. Воздушные мешки	двойное дыхание за счет воздушных мешков (легкие постоянно насыщены кислородом, как при вдохе, так и при выдохе)
Пищеварительная система	Рот, глотка, пищевод, зоб, кишечник толстый и тонкий, клоака. сть железы	зоб – накопление пищи, короткая задняя кишка. Быстрый обмен веществ
Выделительная система	Почки, мочеточники, клоака	нет мочевого пузыря, мочеточники открываются в клоаку
Половая система	У самцов – семенники, семяпроводы. У самок – яичник, яйцевод	у самок правый яичник и яйцевод не развиваются (для облегчения веса)

Как работает обоняние у птиц

Обоняние – одно из главных ощущений у птиц и играет важную роль в их жизни. Они используют это чувство для поиска пищи и ориентации в окружающей среде.

У птиц обоняние развито на уровне высших позвоночных животных. Их носовая полость содержит специальные рецепторы, которые обнаруживают химические вещества в воздухе. Когда птица вдыхает воздух, запахи достигают этих рецепторов и вызывают реакцию в мозге птицы.

Однако, птицы не обладают таким высоким уровнем обоняния, как многие млекопитающие. Они не могут запахать пищу на большие расстояния или отыскивать добычу по запаху. Вместо этого, у птиц более развито зрение и слух.

Некоторые виды птиц, такие как грифы и стервятники, имеют более развитое обоняние, которое им помогает обнаруживать падаль и другую пищу. Они могут лететь вокруг на больших расстояниях, ища пищу по запаху.

Обоняние также важно для птиц при выборе партнера. Многие виды птиц выбирают своих партнеров на основе их запаха

Каждая птица имеет уникальный запах, который помогает им определить, кто соответствует их генетическим потребностям.

Помимо использования обоняния для поиска пищи и выбора партнера, птицы также используют его для ориентации в окружающей среде. Они могут распознавать опасность по запаху, так что могут избегать опасных ситуаций и искать безопасное место для гнездования.

В целом, обоняние у птиц является важным чувством, которое помогает им выживать и приспособиться к различным условиям. Оно позволяет им находить пищу, выбирать партнера и избегать опасности.

Экология птиц

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.