Класс Птицы
Важнейшие ароморфозы класса Птицы
- Передние конечности превращены в крылья.
- Тело покрыто перьями.
- Сердце четырёхкамерное; полное разделение кругов кровообращения — теплокровность.
- Высокий уровень развития ЦНС.
- Тело обтекаемой формы.
Покровы
Кожа тонкая и сухая.
Кожные железы отсутствуют (над основанием хвоста — копчиковая железа; функция: уход за перьями, защита от намокания).
Тело покрыто перьями.
Перья — производные эпидермиса, образованы роговым веществом — кератином; эволюционно произошли от роговых чешуй пресмыкающихся.
Скелет
Скелет птиц лёгок и в то же время прочен, что важно для полёта.
Скелет имеет множество морфофункциональных адаптаций для полёта:
- передние конечности — крылья — адаптированы к полёту;
- пневматические кости — кости с воздушными полостями;
- многочисленные срастания костей (грудная кость, сложный крестец; цевка и пряжка);
- бесшовное срастание костей черепа, крупные глазницы, отсутствие зубов — всё для уменьшения массы;
- открытый таз (откладывание крупных яиц);
- киль — вырост грудины для крепления мощной крыловой мускулатуры.
Скелет головы: череп птиц отличается большой тонкостенной мозговой коробкой, огромными глазницами, беззубыми челюстями. У взрослых птиц кости черепа полностью срастаются, что обеспечивает его прочность. Роговой клюв лёгкий и прочный.
Позвоночник:
- шейный отдел: разное количество позвонков, соединённых друг с другом седлообразными суставными поверхностями, что придаёт шее большую гибкость;
- грудной отдел: грудные позвонки срастаются в грудную кость;
- сложный крестец — срастание задних грудных, поясничных, крестцовых и передних хвостовых позвонков с тонкими подвздошными костями таза; функция: опора для ног;
- копчиковая кость (пигостиль) — срастание задних хвостовых позвонков; функция: опора для рулевых перьев.
Грудная клетка:
Каждое ребро состоит из двух костей, соединённых суставом. Рёбра имеют крючковидные отростки, которые налегают концами на рёбра следующей пары, что придаёт грудной клетке большую прочность.
Киль — вырост грудины птиц (кроме тех, которые утратили способность к полёту), к которому с обеих сторон прикрепляются мощные грудные и подключичные мышцы, приводящие в движение крыло.
Плечевой пояс состоит из трёх пар костей: саблевидных лопаток, лежащих вдоль позвоночника; тонких ключиц, которые срастаются нижними концами в вилочку, распирающую основания крыльев; коракоидов — массивных костей, соединяющихся одним концом с лопатками и основаниями плечевых костей, а другим — с грудиной.
Скелет крыла:
- пневматические кости плеча,
- кости предплечья (локтевая и лучевая),
- пряжка — сросшиеся кости запястья и пясти,
- сильно редуцированные фаланги II, III и IV пальцев, I и V пальцы атрофированы.
II палец имеет только одну фалангу, служащую опорой для обособленного пучка перьев на внешнем крае крыла, так называемого крылышка.
Рис. Особенности скелета птицы
Тазовый пояс образован тонкими подвздошными, лобковыми и седалищными костями, срастающимися у взрослых птиц в единую кость. Задние концы лобковых и седалищных костей у большинства птиц (кроме некоторых страусов) не сходятся, поэтому таз остается снизу открытым.
Скелет задних конечностей:
- кости бедра,
- малая берцовая кость сильно редуцирована и приращена к большой берцовой кости;
- цевка (сросшиеся кости предплюсны и плюсны),
- фаланги пальцев.
Обычно ноги птицы четырёхпалые, но иногда число их сокращается до трёх и даже двух (африканский страус). Из четырёх пальцев в большинстве случаев три направлены вперед и один — назад.
Внутреннее строение птицы
- Нервная система: головной мозг с крупными большими полушариями переднего мозга (кора развита слабо), сильным развитием зрительных бугров среднего мозга. Крупный складчатый мозжечок (точная координация движений).
- Органы чувств развиты у птиц в различной степени. Хорошо развито зрение (крупные, сложно устроенные глаза). Органы обоняния развиты слабо. Орган слуха включает внутреннее и среднее ухо с одной слуховой косточкой.
- Кровеносная система: два круга кровообращения. Сердце четырёхкамерное: два предсердия и два желудочка; полное разделение потоков артериальной и венозной крови — все органы снабжаются только артериальной кровью — высокий уровень обмена веществ — теплокровность.
У эмбрионов птиц, как и пресмыкающихся, закладываются как левая, так и правая дуги аорты, но в процессе эмбрионального развития животного левая атрофируется. - Органы дыхания приспособлены к усиленному газообмену.
Лёгкие птиц имеют губчатое строение. Бронхи, входя в лёгкие, распадаются на всё более мелкие ветви. Последние заканчиваются тончайшими слепыми канальцами — бронхиолами, в стенках которых проходят капилляры кровеносных сосудов.
Двойное дыхание. Лёгкие у птиц имеют дополнительные придатки — лёгочные мешки, расположенные между мышцами, среди внутренних органов и в полостях трубчатых костей крыльев.
- Пищеварительная система. Зубы у современных птиц отсутствуют — их частично заменяют острые края рогового чехла клюва, которым птица захватывает, удерживает и иногда размельчает пищу.
Ротовая полость — длинный пищевод — зоб (пища обрабатывается слюной) — железистый желудок с пищеварительными соками — мускульный желудок с ребристыми стенками и мелкими камешками, заглоченными птицей, — тонкая кишка с протоками печени и поджелудочной железы — толстая кишка — клоака.
Прямая кишка не развита, поэтому фекалии не накапливаются в кишечнике, что облегчает массу птицы.
В клоаку открываются мочеточники и протоки половых желез.
- Выделительная система: парные тазовые почки. Мочеточники открываются в клоаку. Густая моча поступает в клоаку, откуда выводится наружу вместе с калом.
- Половая система: раздельнополые. Внутреннее оплодотворение. Половой диморфизм.
У самцов: два семенника и семяпроводы, открывающиеся в клоаку. У некоторых птиц (гуси) самцы имеют совокупительный орган.
У самок: один, левый, яичник, лежащий близ почки. Вышедшее из яичника яйцо попадает в непарный яйцевод, в верхней части которого происходит оплодотворение. Пройдя по яйцеводу, яйцо приобретает белковую оболочку, а попав в более широкую матку, покрывается известковой скорлупой. Через конечный отдел половых путей самки — влагалище — яйцо попадает в клоаку, а оттуда выводится наружу.
Строение яйца
Яйцо птиц имеет очень крупные размеры, так как содержит много питательных веществ в виде желтка и белка. Зародыш развивается из небольшого зародышевого диска, находящегося на поверхности желтка.
На тупом конце яйца под скорлупой и подскорлуповой оболочкой находится полость, наполненная воздухом; она помогает дыханию зародыша.