Класс включает около 9000 видов. Птицы освоили как наземную, так и воздушную среды обитания. Форма тела обтекаемая. Отделы тела: голова, шея, яйцевидное туловище, конечности и хвост. На голове клюв. Его основа челюсти, одетые в роговой чехол из надклювья и подклювья. Тело покрыто тонкой сухой кожей, лишенной желез. Имеется лишь копчиковая железа, расположенная на хвосте. Она вырабатывает жироподобный секрет для смазывания перьев. Особенно железа развита у водоплавающих. Производными кожи являются роговые чешуи на конечностях, когти, роговые чехлы клюва, перья.
Снаружи тело покрыто контурными перьями.
Перо состоит из очина, погруженного в кожу, стержня и опахала. Опахало состоит из бородок 1-го и 2-го порядка. Бородки 2-го порядка имеют крючочки, соединяются между собой и образуют пластинку опахала. Контурные перья на хвосте называются рулевые, на крыльях - маховые, на туловище -кроющие.
Под контурными перьями расположены пуховые. Они имеют тонкий стержень, не имеют бородок 2-го порядка и не образуют плотных опахал. Могут быть пуховые перья с коротким стержнем и пучком отходящих бородок - это пух. Такие перья защищают от переохлаждения и хорошо развиты у водоплавающих. У птиц существует сезонная линька.
Мышечная система.
Хорошо развита и представлена отдельными мышцами. Наиболее развиты из них большие грудные мышцы, которые крепятся к плечевой кости и к грудине и килю. Их функция - опускание крыльев. Масса этих мышц равна массе остальных мышц. Хорошо также развиты подключичные мышцы, поднимающие крылья, мышцы конечностей и шеи, межреберные мышцы. Через суставы ног перекинуты сухожилия, которые проходят в пальцы. При сидении сухожилия натягиваются и сгибают пальцы, и птица может спать на ветке.
|
|
Скелет.
Состоит из скелета головы - черепа, скелета туловища - позвоночника, скелета конечностей и их поясов.
Череп состоит из мозгового отдела (вместилище для головного мозга) и висцерального, включающего челюсти. Строение черепа сходное с пресмыкающимися, но мозговой отдел больше, глазницы крупнее. Все кости черепа, кроме нижней челюсти, срастаются прочно бесшовно.
Скелет туловища - позвоночник, который подразделяется на шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой отделы.
Шейный отдел: состоит из 9 - 25 подвижно соединенных позвонков (совы могут поворачивать голову на 270).
Грудные позвонки срастаются и образуют спинную кость. От грудных позвонков отходят ребра, которые подвижно соединяются с грудиной и образуют грудную клетку. Ребро состоит из спинной и брюшной части. Брюшные части крепятся к грудине. Спинные имеют крючковидные отростки, которые налегают на соседние ребра, что обеспечивает прочность грудной клетки. Грудина имеет высокий гребень - киль - место прикрепления грудных мышц.
Последний грудной позвонок, все поясничные, крестцовые и передние хвостовые позвонки срастаются и образуют сложный крестец- опору для задних конечностей. Крестец срастается с костями таза.
Часть концевых хвостовых позвонков тоже срастаются и образуют копчиковую кость пигостиль -место прикрепления рулевых перьев. Но перед ним есть несколько подвижно соединенных позвонков, поэтому птица может двигать хвостом.
Скелет передних конечностей, преобразованных в крылья, состоит из плечевого пояса и скелета
свободной передней конечности.
|
|
Плечевой пояс включает три парных кости: вороньи кости (каракоиды), лопатки, ключицы. Последние срастаются нижними концами и образуют вилочку, которая увеличивает прочность и смягчает толчки при взмахе крыльями.
Скелет свободной передней конечности: плечевая кость, две кости предплечья (лучевая и локтевая), кисть, в которой часть костей запястья и все кости пястья срастаются, образуя пряжку (придает прочность). Есть 3 недоразвитых пальца (2-ой, 3-ий, 4-ый) с неполным числом фаланг.
Скелет задних конечностей состоит из тазового пояса и скелета свободных задних конечностей.
Тазовый пояс включает 3 пары тазовых костей (подвздошные, седалищные и лобковые), которые срастаются между собой и со сложным крестцом. По бокам тазовых костей суставные ямки, с которыми сочленяются задние конечности. Нижние концы лобковых и седалищных костей не соединяются (тазовый пояс открыт снизу), что имеет значение для яйцекладки.
Скелет свободной задней конечности: бедренная кость, голень (образована сросшимися большой и
малой берцовыми костями), стопа (кости предплюсны и плюсны срастаются, образуя цевку, которая
смягчает толчки при взлете и посадке. 4 пальца, один из которых направлен назад). Скелет птиц
представлен прочными, но легкими костями. Полости трубчатых костей заполнены воздухом, что снижает массу птицы. Многие кости срастаются, что придает компактность и монолитность (спинная кость, сложный крестец, пряжки, цевки). Облегчает вес птицы в полете отсутствие зубов на челюстях, недоразвитые пальцы с неполным числом фаланг. Приспособлением к полету является также прочная грудная клетка, развитый киль.
|
|
Пищеварительная система.
Начинается ротовой полостью, в которой находится язык и беззубые челюсти. Слюнные железы развиты слабо или отсутствуют.
Короткая глотка.
Растяжимый пищевод, который у многих, особенно у зерноядных, образует расширение - зоб, в котором пища накапливается, смачивается выделениями желез и несколько химически изменяется. Во время размножения здесь образуется творожистая масса для выкармливания птенцов.
Желудок, состоящий из двух отделов. Первый отдел - железистый, в котором пища химически обрабатывается секретом пищеварительных желез, расположенных в стенках этого отдела. Второй отдел - это мускулистый желудок, имеющий толстые мышечные стенки и выстланный изнутри роговой кутикулой. Здесь пища перетирается за счет сокращения мышечных стенок и мелких камешков, которые птицы заглатывают.
Тонкий кишечник. Его начальный отдел - 12-перстная кишка, в которую открываются протоки печени и поджелудочной железы. 12-перстная кишка развита лучше, чем у пресмыкающихся, ее поверхность больше за счет ворсинок слизистой оболочки. Здесь пища переваривается и всасывается.
Тонкая кишка переходит в короткую толстую - прямую кишку, которая открывается в клоаку. Прямая кишка короткая, каловые массы не накапливаются, испражнения частые, что облегчает тело птицы.
Пищеварение у птиц идет очень быстро, что необходимо для поддержания постоянной и высокой температуры тела (38 -42), а также для пополнения запаса энергии, которой много расходуется при полете.
Выделительная система.
Представлена довольно крупными тазовыми почками, от которых отходят мочеточники, которые открываются в клоаку. Мочевого пузыря нет, что облегчает тело птицы. Так как много воды теряется в полете при дыхании и обмене веществ, то воду надо экономить. Поэтому продукты азотистого обмена выводятся в виде малорастворимой кашицеобразной мочевой кислоты.
Кровеносная система.
Замкнутая. Два круга кровообращения. Состоит из 4-камерного сердца, состоящего из двух предсердий и двух желудочков, и кровеносных сосудов. Артериальная и венозная кровь не смешиваются. В правой половине сердца течет венозная кровь, а в левой артериальная.
Большой круг кровообращения начинается в левом желудочке, откуда артериальная кровь идет в правую дугу аорты, которая огибает сердце справа и переходит в спинную аорту. От нее отходят артерии ко всем органам и тканям. Венозная кровь собирается в полые вены, которые впадают в правое предсердие.
Малый круг кровообращения начинается из правого желудочка, откуда венозная кровь попадает в легочную артерию, которая делится на правую и левую. По ним кровь попадает в легкие, где окисляется, превращаясь в артериальную. Артериальная кровь по легочным венам попадает в левое предсердие.
Частота сердечных сокращений птиц в покое достигает 160 в минуту, а в полете - более 500 в минуту. Такая интенсивность работы сердца обеспечивает быструю циркуляцию крови и высокий обмен веществ.
Дыхательная система.
Состоит из воздухоносных путей, легких и воздушных мешков. Воздухоносные пути начинаются ноздрями, которые ведут в носовую полость. Затем воздух попадает в гортань, трахею. В месте, где трахея делится на два бронха находится нижняя певчая гортань, характерная только для птиц и играющая роль голосового аппарата. Бронхи входят в соответствующие легкие, где разветвляются на вторичные бронхи, которые в свою очередь делятся на бронхиолы, концы которых оплетены капиллярами. Здесь происходит газообмен.
Легкие представляют собой плотные губчатые тела, не имеющие альвеолярного строения. В них много полостей, образованных ветвящимися бронхами.
Крупные бронхи проходят легкие насквозь и соединяются с воздушными мешками. Это разрастания слизистой оболочки. Воздушные мешки лежат между внутренними органами, мышцами, в трубчатых костях. Их объем в 10 раз превышает объем легких. Мешки участвуют в вентиляции легких, но не в газообмене. Они облегчают тело птицы в полете, препятствуют перегреванию. При поднятии крыла в полете происходит вдох, и воздух проходит в легкие и в воздушные мешки. В легких происходит газообмен, а в мешках нет. При выдохе воздух, насыщенный углекислым газом, из легких поступает наружу, а воздух из мешков поступает в легкие, где опять происходит газообмен. Таким образом, у птиц в полете газообмен в легких происходит как при вдохе, так и при выдохе. Это получило название феномена двойного дыхания.
Частота дыхательных движений у птиц в покое около 26 в минуту, а в полете до 400. В покое птица дышит за счет поднятия и опускания грудины и сокращения межреберных мышц. В полете грудная клетка неподвижна, и дыхательные движения происходят за счет взмахов крыльев.
Нервная система и органы чувств.
Представлена центральным отделом (головной и спинной мозг) и периферическим (нервы, нервные окончания, нервные узлы). Масса головного мозга больше, чем у пресмыкающихся. Он состоит из 5 отделов (переднего, промежуточного, среднего, мозжечка и продолговатого). От головного мозга отходят 12 пар черепно-мозговых нервов.
Особенно сильно развиты полушария переднего мозга, что связано со сложным поведением. Обонятельные доли развиты слабо, за исключением хищных и водоплавающих птиц. Хорошо развиты зрительные бугры промежуточного мозга, мозжечок, отвечающий за координацию движений. Хорошо развит средний мозг, имеющий бугры четверохолмия, связанные со зрением и слухом. В продолговатом мозге находятся все жизненно важные центры. Органы чувств.
Зрение совершенное. Цветное. Глаза снабжены подвижными веками и полупрозрачной мигательной перепонкой (третье веко). Аккомодация двойная: за счет изменения кривизны роговицы и хрусталика, и за счет изменения расстояния от хрусталика до сетчатки.
Орган слуха представлен внутренним и средним ухом с одной слуховой косточкой. Барабанная перепонка несколько углублена, т. е. начинает формироваться наружный слуховой проход. Ушной раковины нет, но у некоторых (совы) ее функцию выполняют подвижные ушные перья. В орган обоняния ведут ноздри.
Орган вкуса представлен чувствительными нервными окончаниями на языке и в ротовой полости. По всему телу в коже имеются нервные окончания, воспринимающие прикосновения, боль, изменения температуры.
Размножение и развитие.
Размножение половое. Птицы раздельнополые с выраженным половым диморфизмом. Половая система самцов представлена двумя бобовидными семенниками, семяпроводами, открывающимися в клоаку. У самок один яичник (левый) и яйцевод, открывающийся в клоаку. Стенки яйцевода богаты железами, которые вырабатывают секреты, покрывающие движущееся яйцо дополнительными оболочками.
Оплодотворение внутреннее, происходит в яйцеводе самки.
Развитие прямое.
Оплодотворенное яйцо движется по яйцеводу и покрывается толстой белковой оболочкой, двумя подскорлуповыми, скорлупой и надскорлуповой. Размер яйца различен и зависит от вида. Яйцо содержит желток (запас питательных веществ), покрытый желточной оболочкой, и зародышевый диск. К оболочке желтка прикреплены канатики из густого белка, которые удерживают желток в центре яйца. Удельный вес зародышевого диска меньше желтка, поэтому диск всегда находится сверху и получает больше тепла при насиживании. Белковая оболочка является запасом воды, питательных веществ и защитой. Две подскорлуповые оболочки расходятся в тупом конце яйца и образуют воздушную камеру, в которую птенец просовывает клюв перед вылуплением и делает первый вдох. Скорлуповая оболочка является защитой и запасом кальция для скелета зародыша. Она пронизана порами для газообмена. Надскорлуповая - защита от микроорганизмов.
Развитие зародыша происходит быстро в процессе насиживания. На 2-е - 3-й сутки у зародыша закладываются зачатки кровеносной, пищеварительной и нервной систем, органы зрения. На 3-й сутки появляются жаберные щели, хвост. После 5 суток зародыш.принимает черты птицы. Насиживание длится 16-20 суток.
Птицы делятся на птенцовых, которые откладывают немного яиц, т. к. могут прокормить немного птенцов. Птенцы рождаются голыми, слепыми и нуждаются в родительской защите. К птенцовым птицам относятся голуби, воробьи, дятлы, ласточки...
К выводковым птицам, которые откладывают много яиц, из которых вылупляются птенцы, покрытые пухом и способные следовать за матерью и самостоятельно питаться, относятся тетерев, курица, утка, гусь, куропатка, лебедь...
Есть промежуточная группа (чайки, хищники), которые по характеру питания схожи с птенцовыми, а по развитию - с выводковыми.
Сезонные явления в жизни птиц.
- Подготовка к размножению (миграция к месту гнездования; увеличение половых желез).
- Размножение и выведение потомства (постройка гнезд; кладка яиц; насиживание; выкармливание).
- Послегнездовая линька.
- Подготовка к зимовке (усиленное питание; заготовка кормов; миграция к месту зимовки).
- Зимовка.
В зависимости от кочевки выделяют три группы птиц:
- Оседлые (сойки, синицы, поползни, дятлы, воробьи...).
- Кочующие (грачи, снегири, овсянки), перемещающиеся зимой в более южные районы.
- Перелетные, которые перелетают зимой на юг. Стаей (гуси, журавли) или одиночно (кукушка).
При перелете ориентируются по солнцу, звездам, изменению магнитного поля земли, по памяти.
Первыми улетают насекомоядные (соловьи, иволги, стрижи, ласточки). Затем зерноядные. Последними
- водоплавающие и болотные. Причина - начинающаяся бескормица. Сигналом к началу перелета
является укорочение светового дня.
Происхождение птиц.
Произошли птицы от древних пресмыкающихся, на что указывают сходства в их строении: сухая без желез кожа, чешуи на задних конечностях, перья состоят из рогового вещества и тоже являются производными кожи; пищеварительная, выделительная и половая системы открываются в клоаку; сходное строение скелета, зародыша, яйца; в правой дуге аорты течет артериальная кровь.
У тропических птиц гоацинов птенцы имеют пальцы крыльев. Ископаемый предок птиц -архиоптерикс имел общий внешний вид птицы, был покрыт перьями, имел настоящие крылья, удлиненную цевку, 4 пальца на задних конечностях. Все это сходства с птицами. Но, длинный хвост, челюсти с зубами, кости, не наполненные воздухом, строение крыла, отсутствие киля, говорит о том, что они имели сходства с пресмыкающимися и не могли летать, а лишь перепрыгивали с ветки на ветку.