2014-02-24
664
Класс Птицы – позвоночные гомойотермные животные, приспособленные к полету
Сравнительная характеристика земноводных и пресмыкающихся
| Отличительные признаки | Класс Земноводные | Класс Пресмыкающиеся | |
| Среда обитания | Водная, воздушная | В основном воздушная | |
| Первичноводные | Первичноназемные | ||
| Шея | Отсутствует | Есть | |
| Расположение конечностей | Под телом | По бокам тела | |
| Покровы тела | Кожа | Влажная, много желез | Сухая, без желез |
| Ороговение | Отсутствует | роговые чешуйки или щитками | |
| Линька | Отсутствует | Наблюдается | |
| Скелет | Общее строение | Много хрящевой ткани | Почти полностью окостеневшый |
| Позвоночник | 4 отдела: шейный (1), грудной, крестцовый (1) и хвостовой | шейный (атлант и эпистрофей), грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой отделы | |
| Грудная клетка | Отсутствует | Есть | |
| Твердое небо | Отсутствует | Есть | |
| Дыхательная система | Дыхательные пути | Ноздри, хоаны, ротоглоточная полость, гортанно- трахейная камера | Ноздри, хоаны, гортань, трахея, два бронха |
| Газообмен | В легких, коже, ротовой полости, жабрах | В легких | |
| Легкие | Мешковидные (маленькая площадь поверхности) | Ячеистые, у черепах губчатые (большая площадь) | |
| Тип дыхания | Нагнетательный тип | Реберный тип дыхания | |
| Общий объем крови | До 5 % веса тела | До 7 % веса тела | |
| Почки | Туловищные | Тазовые | |
| Конечный продукт обмена веществ | Мочевина (у взрослых), аммиак (у личинок) | Нерастворимая мочевая кислота или мочевина | |
| Головной мозг | Мозговой свод | Первичный (архипалиум) | Вторичный (неопалиум) |
| Продолговатый мозг | Не имеет изгиба в вертикальной плоскости | Имеет характерный вертикальный изгиб | |
| ЧМ нервы | 10 пар | 11 пар | |
| Аккомодация | Путем перемещения хрусталика | Путем перемещения и изменения кривизны хрусталика | |
| Оплодотворение | Внешнее | Внутренне | |
| Откладывают | Икру | Кожистые яйца, со скорлупой | |
| Развитие | Непрямое | Прямое | |
| Связано с водной средой | Не связано с водной средой | ||
| Зародышевые оболочки | Отсутствуют | Амнион, аллантоис, хорион |
Тело обтекаемой формы
|
|
|
голова небольшая, шея длинная и подвижная, глаза защищены веками:верхним, нижним,
мигательной перепонкой, ноздри, клюв (надклювье и подклювье), слуховые отверстия,
затянутые барабанной перепонкой,
туловище округлое, компактное,
хвост редуцирован, но имеет хорошо развитое хвостовое оперение
конечности: передние видоизменились в крылья (полет), задние образуют опору для
тела, пальцы снабжены когтями.
Покровы – кожа тонкая сухая, содержит мало желез
эпидермис многослойный ороговевающий, его производные – перья, рамфотека (клюв),
чешуйки, которые покрывают пальцы, цевку, часть голени, шпора на цевке, когти;
|
|
|
соединительная ткань – собственно кожа с кровеносными сосудами, очинами и гладкими
мышцами и подкожная жировая клетчатка (рыхлая соединительная ткань), в которой
откладываются запасы жира.
Производные эпидермиса. Единственная кожная железа – копчиковая – вырабатывает секрет, способствующий сохранению эластичности и повышающий водоотталкивающие свойства перьев, вырабатывает витамин D. Копчиковая железа хорошо развита у гусиных, куриных, слабо - у бакланов и цапель, отсутствует у страусов, попугаев.
Перья регулярно обновляются, содержат пигменты, яркие (участие в брачных ритуалах)
Контурные (большинство)
Собственно контурные располагаются на определенных участках кожи – птерилиях,
отсутствуют на других участках - аптериях
Маховые располагаются по заднему краю крыла и формируют лопасть крыла
Первостепенные расположены на заднем крае скелета кисти
Второстепенные прикрепляются к задней стороне локтевой кости
Рулевые самые длинные перья хвоста
Пуховые и собственно пуховые
Нитевидные и щетинки
| Виды перьев | Строение | Функции |
| Собственно контурные | Ствол: стержень и очин с опахалами (бородки I порядка удлиненные роговые пластинки и бородки II порядка тонкие с крючочками пластинки) | Определяют обтекаемость тела в полете, защищают от механических повреждений и смачивания водой, участвуют в терморегуляции |
| Маховые | Вогнуты с нижней стороны, их можно дополнительно вогнуть, но выгнуть нельзя, укреплены полуподвижно – могут поворачиваться вокруг своей оси, несимметричны более широкое опахало прикрывает более узкое => перо – неравноплечий рычаг | Сопротивление воздуха заставляет поворачиваться длинное плечо, а перья при этом прижаты. |
| Пуховые | Имеют тонкий стержень, но лишены бородок II порядка, из-за чего не образуют пластинки опахал | Термоизоляция |
| Собственно пуховые | Стержень сильно укорочен, и все бородки отходят от его вершины одним пучком | |
| Нитевидные | Короткий ствол с редкими короткими бородками | Датчики тока воздуха |
| Щетинки | Упругий стержень, лишенный бородок | осязание |
Скелет кости прочные и легкие, кости конечностей длинные и содержат много воздуха
осевой – позвоночный столб из гетероцельных позвонков, торцевые поверхности которых
имеют седловидные сочленения => высокая подвижность несросшихся позвонков
шейный отдел: до 25 позвонков (у лебедей) => подвижность головы (совы на 270о),
череп сочленяется с атлантом одним затылочным мыщелком, по бокам шейных
позвонков есть отверстия, в которых - позвоночная артерия и нерв (в длинной и
подвижной шее их важно защитить)
грудной отдел: 3-10 позвонков срастаются в спинную кость; к каждому позвонку +
пара ребер (из подвижно сочлененных спинной и брюшной частей), ребра +
грудина => изменение объема полости тела – интенсификация дыхания, киль –
место прикрепления грудных мышц
сложный крестец: поясничные + крестцовые + первые хвостовые позвонки => единое
костное образование, обеспечивающее защиту внутренних органов и создает
жесткую опору для задних конечностей
хвостовой отдел: 5-9 позвонков свободные, последние сливаются → пигостиль
череп диапсидного типа, но с редуцированной верхней дугой,отличается большим
объемом мозгового отдела, крупными глазницами, расположенными впереди мозга;
между глазницами мозга нет мозг тропибазальный, его тонкие кости срастаются
=> череп легкий и прочный, зубов нет
мозговой отдел
затылочный отдел: основная затылочная, 2 боковые затылочные, верхняя
затылочная,
бока и крыша мозга: 2 чешуйчатые, 2 теменные, 2 лобные, 2 боковые клиновидные
дно черепа: основная клиновидная, основная височная, парасфеноид, сошник,
|
|
|
ушные кости сливаются между собой
надклювье: предчелюстные, носовые, верхнечелюстные + небные, скуловая,
квадратно-скуловая, квадратная, небные,
подклювье: зубная, сочленовная, угловая
висцеральный отдел
нижнюю челюсть формируют сочленовная кость (производная меккелева хряща) и
накладные кости: зубная, пластинчатая, угловая и венечная.
верхнюю челюсть образуют межчелюстные кости, верхний отросток которых
срастается с носовыми костями, а их боковые отростки – с верхнечелюстными. Сзади от каждой верхнечелюстной кости отходит костная перекладина (скуловая
+ квадратно-скуловая) + квадратная кость = нижняя скуловая дуга
скелет свободных конечностей и их поясов
| Плечевой пояс | Тазовый пояс | ||
| коракоиды | + с грудиной малоподвижным суставом + с лопаткой формирует впадину для плечевого сустава | подвздошные кости | по всей длине + с со сложным крестцом → надежная опора для задних конечностей |
| лопатки | узкие и длинные лежат поверх грудной клетки, перемещаются над ребрами, не стесняя движения крыла | седалищные | крупные, прирастают к подвздошной и лобковой костям, не срастаются между собой (таз открытый) |
| ключицы → вилочка | + с коракоидами, препятствуя их сближению, сглаживают толчки при взмахах крыльев в полете | лобковые | палочковидные, направлены назад, не срастаются между собой (таз открытый) |
| Плечевой пояс создает надежную опору для крыла и в то же время сохраняет эластичность | Тазовый пояс открытый => позволяет проходить крупным яйцам с жесткой скорлупой; увеличивается подвижность стенки полости тела → интенсивное дыхание |
| Передняя конечность | Задняя конечность | |||||
| плечо | плечевая кость | уплощённая головка => вращение ограничено, крыло в полете устойчиво | бедро | бедренная кость | образует сустав с тазом и голенью (коленный) | |
| пред- плечье | локтевая кость | бугорки – место прикрепления маховых крыльев | голень | малая берцовая | редуцирована, прирастает к большой берцовой | |
| лучевая | более прямая и тонкая | большая берцовая |  голено –предплюсна:
все элементы ноги
двигаются в одной
плоскости
| |||
| кисть | запястье | 2 косточки малоподвижно + с костями предплечья | стопа | пред- плюсна | ||
 пястно-запястная кость:
пряжка – опора перьям,
 подвижность только
в плоскости крыла
|  плюсно-предплюсна:
цевка - добавочный
рычаг (увеличивает
длину шага)
| |||||
| пястье | плюсна | |||||
| фаланги пальцев | II – 1 короткая фаланга III – 2 фаланги IV – 1 короткая фаланга | фаланги пальцев | у большинства – 4, у казуаров – 3, у страусов – 2 | |||
| Образование пряжки, редукция пальцев, малая подвижность суставов => кисть – опора для первостепенных маховых крыльев, легкая подвижность только в плоскости крыла (не выворачивается, можно менять площадь крыла в полете, а в покое их складывать) | Мощные трубчатые кости, все элементы ноги двигаются в одной плоскости, вращательные движения ограничены, цевка- добавочный рычаг, увеличивающий длину шага, общая длина ноги превышает длину туловища |
Мышечная система хорошо дифференцирована
|
|
|
Мышцы передних конечностей (в крыле мышц мало, только сухожилия + кости, сами
мышцы вынесены из крыла и начинаются на костях туловища):
мышца, опускающая крыло - грудная (20% массы тела) опускает крыло в полете →
создает разреженное пространство → увеличивается подъемная сила птицы,
подключичные (под грудными) поднимают крыло,
Мышцы задних конечностей (35) развиты очень хорошо.
обходящая мышца ( летающим птицам важно надежно цепляться пальцами за ветки)
ü птица садится на ветку → натягивается обходящая мышца → натягивается
сгибатель пальцев → пальцы с силой обхватывают ветвь,
ü птица сгибает коленный сустав под силой массы тела → натягивается
обходящая мышца → натягивается сгибатель пальцев → пальцы с силой
обхватывают ветвь
глубокий сгибатель пальцев (его сухожилие имеет шероховатую поверхность и
находится в фиброзном влагалище)
ü птица садится на ветку → глубокий сгибатель напрягается → шероховатое
сухожилие фиксируется в фиброзном влагалище → пальцы с силой
обхватывают ветвь
Подкожные мышцы – меняется положение перьев на больших участках тела
Межреберные мышцы осуществляют дыхательные движения грудной клетки.
Пищеварительная система:
Пищеварительный тракт:
ротовая полость
слюнные железы: слюна облегчает заглатывание, содержит ферменты (амилаза), липкая
(дятлы захватывают мелкую добычу), густеет (стрижи саланганы строят гнезда),
роговой клюв – основной орган захвата пищи: острый с крючком и режущими краями
(удержать подвижную добычу), пинцетообразный (вытащить беспозвоночного из
убежища), крепкий с режущими краями (разгрызать семена),
язык занимает почти все дно ротовой полости: мясистый (выталкивает воду изо рта,
пищу проталкивает в глотку), острый (удерживает семя на краю клюва при
раскусывании), свертывается в трубочку (засасывает нектар), выдвигающий
ся с шипиками (вытаскивает насекомых из узких ходов)
пищевод длинный, расширяясь, образует зоб – вместилище пищи, в период размножения
егоэпителий усиленно делится, отторгается в полость зоба + лимфа = птичье
молочко (10% белков, 15% жиров)
желудок толстостенный(перистальтика), его железы, выделяют пепсин и HCl, пища в нем
размельчается, пропитывается желудочным соком, обрабатывается ферментами,
железистый толстостенный, много желез (гусеница переваривается у воробья за 15 мин)
мускульный с мощным слоем мышц, изнутри выстлан кутикулой с утолщениями и
складками, гастролиты (камешки) выполняют роль жерновов, степень развития
зависит от характера пищи (у куриных - очень хорошо, у насекомоядных - слабо)
двенадцатиперстная кишка, в нее впадают протоки печени (желчь эмульгирует жиры) и
поджелудочной железы (вырабатывает липазу, протеазу, амилазу)
тонкая кишка у растительноядных в 10 раз длиннее длины тела, у насекомоядных только в
5 раз,в ней происходит переваривание и всасывание, на границе с толстой кишкой
– 2 слепые кишки (пища переваривается под воздействием собственных
ферментов и микрофлоры)
толстая кишка происходит всасывание воды,
клоака, на ее спинной стороне – фабрициева сумка – место образования В-лимфоцитов
Прямой кишки нет, что облегчает вес, но становится невозможным накапливать фекалии в кишечнике, поэтому птицы часто испражняются. У птиц высокая скорость пищеварения за счет интенсивности перетирания пищи в мускульном желудке, высокой активности ферментов, большой поверхности кишечника (удлинение кишки, развитие ворсинок), участия в пищеварении бактериальной флоры.
Дыхательная система:
верхние дыхательные пути: 2 ноздри → хоаны,
нижние дыхательные пути:
гортань поддерживают 3 хряща – парные черпаловидные и 1 перстневидный,
трахея с хрящевыми трахейными кольцами в стенке, в нижней трахее голосовой
аппарат: резонатор (петли трахеи под кожей), барабан (разрастания нижних колец),
перепонки между кольцами трахей и полукольцами бронхов + мыщцы,
два бронха ветвятся,несут воздух в легкие и из них,
вторичные бронхи (15-20)
парабронхи (между вторичными)
бронхиоли – ячеистые выросты, густо оплетенные капиллярами
Характерной особенностью дыхательной системы птиц является наличие воздушных мешков – выростов бронхов, которые располагаются между внутренними органами, а их отростки проникают под кожу, между мышцами и в полости костей. Различают передние (шейные, межключичные, переднебрюшные) и задние (заднегрудные и брюшные).
В легких птиц воздух всегда двигается только в одном направлении => газообмен происходит непрерывно => содержание СО2 в артериальной крови более низкое, а содержание О2 в артериальной крови более высокое, чем в выдыхаемом воздухе.
| Вдох | Выдох |
| Грудина отодвигается от позвоночного столба | Грудина смещается к позвоночному столбу |
| Объем полости тела увеличивается | Объем полости тела уменьшается |
| Эластичные воздушные мешки расширяются и засасывают воздух: из легких воздух с СО2 → в передние воздушные мешки; из внешней среды воздух с О2 → в трахею → бронхи → легкие → задние воздушные мешки | Под давлением внутренних органов воздух выдавливается из воздушных мешков: из задних воздушных мешков воздух с О2 → в легкие; из передних воздушных мешков воздух с СО2 → в трахею → наружу |
Кровеносная система характеризуется полным разделением артериальной и венозной крови и в сердце и в сосудистом русле
Сердце покрыто перикардом, миокардом и эндокардом
правое предсердие собирает венозную кровь из задней и 2 передних полых вен,
в предсердно-желудочковом отверстии мускульный клапан,
ле вое предсердие принимает артериальную кровь от легких, в его предсердно-
желудочковом отверстии двух или трехстворчатый сухожильный клапан,
правый желудочек выбрасывает венозную кровь в артериальный ствол,
левый желудочек выбрасывает артериальную кровь вправую дугу аорты
Артериальная система большого круга
Левый желудочек → правая дуга аорты → правые и левые безымянные артерии → сонные артерии (к голове) и подключичные артерии → плечевые артерии (кровоснабжают крыло) и плечевые артерии (кровоснабжают грудные мышцы. Правая дуга круто поворачивается над правым бронхом и, направляясь вниз, переходит в спинную аорту → ветви к внутренним органам: внутреносная (к желудку), брыжеечная (к кишечнику), почечные, бедренные, подвздошные и хвостовая. Таким образом, все ткани птиц снабжаются чистой артериальной кровью.
Венозная система характеризуется частичной редукцией воротной системы почек
Венозная кровь от головы и шеи → наружные и внутренние яремные вены, от передних конечностей → плечевые вены, от грудных мышц → грудные вены сливаются → правая и левая полые вены → правое предсердие.
Мелкие вены задней части тела сливаются в три крупные вены: хвостовую и парные подвздошные → копчиково – брыжеечная → впадает в печень. Правые и левые воротные вены почек → общие подвздошные вены (продолжение воротных вен почек) → принимают бедренные, седалищные и почечные вены → задняя полая вена проходит через печень, но не участвует в воротной системе печени, выйдя из печени, принимает печеночные вены → правое предсердие.
Воротная вена печени: копчиково-брыжеечная вена + кишечные → воротные вены печени – воротная система печени → печеночные вены → задняя полая вена → правое предсердие.
Малый круг кровообращения:
Правый желудочек → легочные артерии → капилляры легких – газообмен – артериальная кровь → легочные вены → левое предсердие.
