Общая характеристика класса Птицы.

Известно свыше 9000 современных видов птиц, в фауне Беларуси — 305 видов.

Некоторые общие признаки современных птиц:

1) гомойотермные оперенные амниоты;

2) передние конечности преобразованы в крылья;

3) редукция хвоста;

4) полые кости;

5) беззубые челюсти, вытянутые в одетый роговым покровом клюв;

6) только один затылочный мыщелок;

7) в коже только копчиковая железа;

8) крупные яйца с белковой и известковой оболочками;

9) мощное развитие базальных ганглиев переднего мозга;

10) полное разделение артериальной и венозной крови, так как сохранена только одна правая дуга аорты, а сердце — четырехкамерное;

11) у самок нормально развит только левый яичник.

Тело птиц компактное, обтекаемое, голова небольшая, шея длинная и подвижная. Туловище заканчивается хвостом.

Кожа птиц тонкая, сухая, почти лишена желез. Только у некоторых видов имеется копчиковая железа, вырабатывающая жироподобный секрет, который повышает водоотталкивающее свойство оперения. Особенно сильно она развита у водоплавающих птиц. Производные эпидермиса — роговой покров клюва, когти и роговые чешуйки, которые покрывают пальцы и цевку. Производными кожи являются и перья. Тело птиц покрыто перьями, которые у большинства видов располагаются не повсеместно, а лишь на некоторых участках — птерилиях. На других участках — аптериях — перьев вовсе или почти нет.

Перья подразделяются на контурные и пуховые. Среди контурных перьев различают:

• рулевые (перья хвоста), участвующие в управлении полетом и в торможении при посадке;

• маховые (перья крыльев), образующие поверхности крыла и поддерживающие птицу в воздухе;

• кроющие, покрывающие тело сверху.

Пуховые перья располагаются под контурными, способствуют сохранению постоянной Температуры тела. Все птицы линяют: изношенные перья выпадают, а на их месте вырастают новые. Очень своеобразно линяют утки, гуси, лебеди, поганки и гагары. Маховые перья у них выпадают почти одновременно и птицы на долгое время утрачивают возможность летать. Гуси, некоторые утки, лебеди в это время собираются в глухих, труднодоступных местах по берегам рек, озер и морей, концентрируясь здесь в огромном количестве, иногда помногу тысяч особей.

Скелет птицы легкий, так как кости наполнены воздухом, прочный. Позвоночник состоит из пяти отделов — шейного, грудного, поясничного, крестцового и хвостового. Шейные позвонки чрезвычайно подвижны. В грудном отделе позвонки срастаются между собой, несут ребра, которые подвижно соединены с грудиной и образуют грудную клетку. В результате слияния поясничных, крестцовых и частично хвостовых позвонков с тазовыми костями образуется сложный крестец — опора для задних конечностей.

На грудине имеется выступ — киль, служащий для прикрепления мышц. Только страусовые птицы не имеют киля, их грудина лишь слегка выпуклая. У пингвинов киль грудины развит сильно, так как передние конечности выполняют у них большую работу при нырянии.

В черепе различают мозговую коробку с глазницами и челюсти, лишенные зубов. Кости черепа полностью срастаются вплоть до исчезновения швов.

Передняя конечность — крыло — состоит из плеча, предплечья и кисти. Плечо образовано плечевой костью, предплечье — локтевой и лучевой, кисть состоит из запястья, пясти и фалангов пальцев. Пальцев всего три. Пояс передних конечностей состоит из парных лопаток, коракоидов и ключицы. Левая и правая ключицы срастаются, образуя характерную для птиц «вилочку». Крыло всецело приспособлено к полету.

Задняя конечность образована бедром, голенью из сросшихся берцовых костей и цевкой, формирующейся за счет срастания костей предплюсны и плюсны в единую кость. К нижнему краю цевки прикрепляется четыре пальца.

Как и у наземных позвоночных пояс нижних конечностей — тазовый пояс — образован сросшимися тремя парами костей: подвздошными, седалищными, лобковыми. Лобковые и седалищные кости у птиц не срастаются друг с другом по средней линии тела; такой таз называют открытым. Он дает возможность откладывать крупные яйца.

Мускулатура птиц имеет ряд особенностей:

• мышечная система более дифференцирована, чему рыб, амфибий и рептилий, что обусловлено более сложными движениями;

• наиболее крупные мышцы, приводящие в движение конечности, располагаются на туловище, а к самим конечностям идут сухожилия;

• в связи с огромной работой, выполняемой крыльями, основная масса мускулатуры располагается не на спинной стороне тела, а на груди, где лежат мышцы, приводящие в движение крылья.

Грудные мышцы достигают 20 % общей массы птицы и служат для опускания крыла. Лежащие подними подключичные мышцы, служат для поднимания крыла.

Пищеварительная система характеризуется отсутствием зубов. Органом захватывания и удерживания пищи является клюв. Пища через рот и глотку поступает в длинный пищевод, который образует расширение — зоб, где она размягчается.

Желудок разделяется на два отдела — железистый, выделяющий желудочный сок, и мускульный, где происходит механическое перетирание пищи. Измельчение пищи достигается не только движениями кутикулярной оболочки желудка, но и нaличиe: в полости желудка специально проглоченных камешков, которые играют роль жерновов.

Кишечник состоит из двенадцатиперстной кишки, тонкой и очень короткой задней кишки, заканчивающейся клоакой.

В двенадцатиперстную кишку открываются протоки печени и поджелудочной железы. Остатки непереваренной пищи не накапливаются в задней кишке. Чем облегчается масса птицы.

Органами выделения служат тазовые почки с мочеточниками, открывающимися в клоаку. Мочевого пузыря нет, что также является приспособлением к полету.

Азотистые экстреты у различных групп животных:

Органы дыхания птиц также приспособлены к полету. Воздух через полость носа и глотку поступает в трахею, которая в грудной полости делится на два бронха. В этом месте расположен голосовой аппарат. Бронхи входят в легкие и многократно ветвятся в них. Главные разветвления пронизывают легкие насквозь и расширяются в воздушные мешки, располагающиеся между мышцами, внутренними органами, заходят в трубчатые кости.

Основная роль воздушных мешков в том, что они определяют механизм дыхания, особенно при полете.

Сидящая птица дышит путем удаления и приближения грудины относительно позвоночника, что связано с изменением углов между подвижно сочлененными грудными и спинными частями ребер. При опускании грудины объем грудной клетки увеличивается, растягиваются соответствующие воздушные мешки и засасываемый в них воздух проходит через легкие. При поднятии грудины происходит выталкивание воздуха. Одновременно роль насоса играют и сами легкие.

При полете грудина в связи с напряжением грудных и подключичных мышц фиксируется неподвижно и роль насоса выполняют только воздушные мешки. При подъеме крыльев они растягиваются, и воздух с силой засасывается в легкие и далее в мешки. Газообмена в мешках не происходит, а воздух, засасываясь в них при входе проходит через легкие так быстро, что не успевает отдать крови так много кислорода. При опускании крыльев происходит выдох и через легкие продувается воздух с большим содержанием кислорода, следовательно, на этой фазе дыхания вновь происходит окисление крови. Это явление получило название двойного дыхания. Приспособительное значение его совершенно очевидно. Чем чаще птица машет крыльями, тем интенсивнее она дышит.

Нервная система птиц состоит из головного и спинного мозга. Передний и средний мозг обеспечивают сложные формы поведения. Сильно развит мозжечок, что связано со сложной координацией движений полета. От мозга отходят 12 пар черепных нервов. Спинной мозг образует плечевое и поясничное сплетение. Основу поведения птиц составляют безусловные рефлексы, которые определяют различные формы поведения (брачные танцы, строение гнезда, насиживание и выкармливание птенцов, миграции и т. д.). Однако, в отличие от пресмыкающихся, у птиц отмечается способность к выработке и условных рефлексов.

Кровеносная система характеризуется полным разделением артериального и венозного кровотоков. Сердце четырехкамерное, состоит из двух предсердий и двух желудочков. В левой части сердца птиц находится артериальная кровь, а в правой — венозная. От желудочков сердца отходит только два сосуда, а не три как у пресмыкающихся: правая дуга аорты — от левого желудочка и легочная артерия от правого.

Из органов чувств хорошо развиты зрение и слух. Глаза обладают двойной аккомодацией (отмечается изменение не только формы хрусталика, но и расстояния между ним и сетчаткой). Глаза снабжены тремя веками (верхним, нижним и мигательной перепонкой). Все птицы обладают цветовым зрением.

Орган слуха состоит из трех отделов — внутреннего и среднего уха и наружного слухового отверстия.

Птицы — раздельнополые животные. У самца половая система парная (два семенника, два семяпровода), у самки не парная (левый яичник и яйцевод). Семяпроводы и яйцевод открываются в клоаку. Яйцо птиц представляет сложное образование. Оно состоит из собственно яйца, называемого желтком, и системы яйцевых оболочек. Оплодотворение у птиц внутреннее, тип развития — прямой. По степени зрелости птенцов к моменту вылупления делят на выводковых и птенцовых. Выводковые птенцы (страусы, гусеобразные, курообразные) покрыты пухом, зрячие и после обсыхания могут бегать, искать пищу. Птенцовые (голуби, дятлы, воробьиные) рождаются слепыми, голыми, долго нуждаются в заботе родителей. Птицы заботятся о потомстве.