Птицы (AVES): особенности строения скелета и мускулатуры в связи с приспособлением к полету

Прочность и легкость костей. Кости тонкие и трубчатые, полости заполнены воздухом. Прочность обусловлена срастанием отдельных костей. Большая тонкостенная мозговая коробка, огромные глазничные впадины, беззубые челюсти. В скелете птиц различают отделы: череп, позвоночник, два пояса конечностей, передние и задние конечности.

Все кости черепа, кроме нижней челюсти, у птиц сросшиеся. В позвоночнике птиц выделяют шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой отделы. Шейный отдел длинный и гибкий. Позвонки грудного отдела обычно сросшиеся. С ними соединены ребра. Каждое ребро состоит из подвижно соединенных грудной и брюшной частей. Нижними концами ребра прикреплены к грудине и образуют грудную клетку. Есть костный вырост – киль. Пояснич, крестцовые, часть хвостовых позвонков и кости пояса задних конечностей срастаются, образуя сложный крестец. Хвостовой отдел позвоночника заканчивается вертикальной костной пластинкой – копчиковой железой.

Пояс передних конечностей образован парными костями – вороновидными, лопатками и ключицами. Скелет передней конечности – крыла– состоит ив плечевой кости, двух костей предплечья (лучевой и локтевой) и костей кисти. Скелет задней конечности – ноги – состоит из бедра, голени, цевки, костей фаланг пальцев. Цевка есть только у птиц. Она образована несколькими сросшимися костями стопы. У птиц разных видов на ногах обычно по четыре, реже по три или два пальца

Туловищный отдел укорочен. Мышцы хорошо развиты на конечностях, в шейном и хвостовом отделах тела. Длинные и прочные сухожилия. Особенно развиты грудные и подключичные мышцы. Мощные мышцы ног. Особые подкожные мышцы для управления над положением перьев.

Птицы (AVES): особенности дыхательной и кровеносной системы

Органы дыхания птиц также несут признаки приспособления к полету, во время которого организм нуждается в усиленном газообмене. От глотки птицы отходит длинная трахея, которая в грудной полости делится на два бронха. На месте разделении трахеи на бронхи имеется расширение нижняя гортань, в которой расположены голоси вые связки. Нижняя гортань играет роль голосового аппарата и особенно сильно развита у птиц, поющих или издающих громкие звуки.

Легкие у птиц губчатые, маленькие ни объему и очень большие по площади газообмена. Бронхи, входя в легкие, распадаются ни все более мелкие ветви. Последние заканчиваются тончайшими слепыми канальцами бронхиолами, в стенках которых проходит кровеносные капилляры. Часть разветвлений бронхов пронизывает легкие, продолжаясь в тонкостенны» воздушные мешки, которые располагаются между органами и мышцами, под кожей и в полостях трубчатых костей крыльев. Эти мешки играют большую роль в дыхании птицы во время полета. У сидящей птицы дыхание осуществляется путем расширения и сжатия грудной клетки и результате движения грудины. В полете же, когда движущимся крыльям нужна твердая опора, грудная клетка остается почти неподвижной и прохождение воздуха через легкие обусловливается в основном расширением и сжатием воздушных мешков. Этот процесс получил название «двойное дыхание», поскольку отдача кислорода в кровь происходит как при вдохе, так и при выдохе. Полнота извлечения кислорода из воздуха при этом способе дыхания такова, что гуси способны достигать высоты 10 км. Воздушные мешки также участвует в терморегуляции, уменьшают трение между органами и мышцами, способствуют акту дефекации. Путем изменения объема воздушных мешков ныряющие птицы регулируют свою плавучесть. Объем воздушных мешков примерно в 10 раз больше объема легких, Мо газообмен осуществляется только в легких. Само дыхание в полете происходит в основном за счет работы крыльев. Чем быстрее машущий Полет, тем интенсивнее дыхание. При подъеме крыльев легкие растягиваются и воздух засасывается в них; кроме того, воздух частично, минуя легкие, попадает в воздушные мешки. При опускании крыльев происходит выдох, причем через легкие проходит воздух из мешков, что способствует окислению крови в легких.

Кровеносная система птиц имеет два круга кровообращения. Сердце птиц очень большое, у колибри оно составляет 2,37% массы тела, у человека — 0,42 %. Сердце у птиц четырехкамерное, поэтому кровь полностью разделяется на артериальную и венозную. От каждого желудочка отходит по одному сосуду — общий ствол легочных артерий от правого желудочка и правая дуга аорты от левого. В эритроцитах сохраняются ядра. У зародышей птиц, как и у зародышей пресмыкающихся, закладываются и левая, и правая дуги аорты, но в процессе эмбрионального развития у птиц левая дуга атрофируется. Артериальная кровь, идущая от легких по легочной вене, попадает в левое предсердие, а оттуда в левый желудочек, из которого уходит в аорту. Венозная кровь со всего тс ла поступает в правое предсердие, а из него в правый желудочек, затем по легочным артериям к легким. Правая дуга аорты изгибается вправо и поворачивает назад. На изгибе от нее отходят большие парные безымянные артерии, которые разделяются на сонные артерии, несущие кровь к голове, и грудные и под ключичные артерии, идущие к грудным мышцам и крыльям. Дуга продолжается стволом аорты, тянущимся под позвоночником. От ствола аорты ответвляются артерии к различным частям туловища птиц и к ногам. Венозная система птиц в основном сходна с венозной системой пресмыкающихся. Высокая активность обменных процессов у птиц делает необходимым быструю и обильную доставку питательных веществ и кислорода во все части организма, поэтому кровь по сосудам течет с большой скоростью, что обеспечивается энергичной работой сердца. Частота со крашений сердца высокая, например, пульс у серебристой чайки в покое 130—250, в машущем полете 625 ударов в 1 мин; у воробья в покое 460, а в полете до 1000 ударов в 1 мин.