КЛАСС ПТИЦЫ.

ВНЕШНЕЕ СТРОЕНИЕ,СКЕЛЕТ,МУСКУЛАТУРА .Птицы - теплокровные

животные, передние конечности которых, в связи с приспособлением к полету, превратились в крылья. Тело покрыто перьями и делится на голову, шею, туловище, хвост, конечности. Голова небольшая, несёт короткий клюв, состоящий из надклювья и подклювья. У основания надклювья лежат ноздри. По бокам головы расположены большие глаза, снабженные подвижными веками и мигательной перепонкой. Позади глаз лежат ушные отверстия, затянутые барабанной перепонкой и прикрытые перьями. Голова сидит на длинной подвижной шее. Туловище птиц яйцевидное, компактное. Хвост короткий, к нему крепятся рулевые перья. Передние конечности - крылья - расположены по бокам тела. Задние конечности выполняют опорную функцию при передвижении по земле.

Кожа птиц тонкая, сухая, лишена кожных желез. Только над корнем хвоста сохраняется копчиковая железа. Её жироподобный секрет служит для смазывания перьев. Особенно сильно она развита у водоплавающих птиц. Секрет копчиковой железы на солнце превращается в витамин Д, который заглатывается птицей при чистке пера. Разрастания рогового слоя эпителия образуют роговые чехлы нижней и верхней челюстей, чешуи на цевке и пальцах ноги, когти. К роговым образования кожи относится и перьевой покров, состоящий из контурных и пуховых перьев.

Контурное перо состоит из стержня, очина и опахала. Опахало образовано отходящими от стержня с двух сторон роговыми пластинками - бородками первого порядка, от которых отходят многочисленные бородки второго порядка с расположенными на них крючками. Крючочки соседних бородок, сцепляясь друг с другом, соединяют их в лёгкую упругую пластинку опахала. Нижняя, лишённая опахала часть ствола, называется очином. Основание его погружено в кожу и укреплено в перьевой сумке. Контурные перья черепицеобразно налагаются друг на друга, покрывая всё тело. Длинные и прочные контурные перья, образующие плоскость крыла, называются маховыми, расположенные на хвосте - рулевыми.

Под контурными перьями лежат пуховые перья. Они имеют очень тонкий стержень, а бородки не несут крючьев, поэтому не образуют опахала. Пух - это пуховые перья с очень укороченным стержнем и сильно опушенными бородками, которые отходят пучком от очина. Пуховые перья и пух обеспечивают теплоизоляцию, т.к. содержат между бородками много воздуха.

Скелет птиц подразделяется на осевой скелет, череп, скелет грудной клетки, конечностей и их поясов.

Осевой скелет разделяется на пять отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой. Шейные позвонки (от 11 до 25) подвижно соединены друг с другом и позволяют поворачивать голову на 180-270 градусов. Грудные позвонки (от 3 до 10), срастаясь неподвижно, образуют сложную грудную кость. К грудным позвонкам подвижно прикрепляются рёбра. Каждое ребро птиц состоит из двух частей - спинной и брюшной, которые соответственно сочленены с грудным отделом позвоночника и с грудиной. Обе части рёбер соединены друг с другом также подвижно. На грудине у всех птиц (кроме страусов) расположен высокий киль. К нему прикрепляются мышцы, двигающие крыло.

Все поясничные, крестцовые и часть хвостовых позвонков срастаются и образуют сложный крестец, с которым неподвижно сращены кости таза. Копчиковые позвонки образуют хвостовой отдел. Несколько последних хвостовых позвонков срастаются в копчиковую кость. К ней прикрепляются рулевые перья.

Череп костный, отличается лёгкостью и объёмной мозговой коробкой. Спереди он заканчивается клювом, а с боков несёт большие глазницы. Зубы и вторичное нёбо отсутствуют.

Передние конечности видоизменены в крылья и состоят из плечевой кости, костей предплечья (локтевой и лучевой). Кости запястья и пясти срастаются в непарную пястно-запястную кость. Из пальцев сохраняются только три, соответствующие 2, 3 и 4 пальцам пятипалой кисти. Сокращение числа пальцев и образование пястно-запястной кости обеспечивает прочность этого отдела крыла во время полёта.

Задняя конечность состоит из бедра, голени, цевки и стопы. Большая и малая берцовая кости голени сращены. В связи с слиянием костей плюсны и предплюсны образовалась цевка. Пальцев на стопе у большинства птиц четыре: три направлены вперед и один назад.

Плечевой пояс образован тремя парными костями, лопаткой, коракоидом и ключицей. Ключицы срастаются снизу и образуют вилочку.

Тазовый пояс даёт прочную опору задним конечностям за счёт неподвижного срастания сложного крестца с подвздошной костью. Благодаря тому, что тазовые кости в брюшном отделе широко расставлены и не срастаются между собой, птицы могут откладывать большие яйца. По бокам таза расположены суставные впадины для головок бедренных костей.

Мышечная система в связи с разнообразием и сложностью движений более дифференцирована, чем у пресмыкающихся. Наиболее мощные мышцы находятся на туловище и осуществляются движения конечностей. Самая крупная - грудная мышца, служит для опускания крыльев. С одной стороны она прикрепляется к грудине, коракоиду и килю, а с другой к плечевой кости. Подключичная мышца располагается под грудной и поднимает крыло. Она начинается от коракоида и грудины и прикрепляется к головке плеча. В движении задней конечности принимают участие около 30 мышц. Особенно сильно развиты они у бегающих птиц. Хорошо развиты мышцы шеи. К ребрам прикрепляются межреберные мышцы.

ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ. ОСОБЕННОСТИ ОБМЕНА,СВЯЗАННЫЕ С ПОЛЕТОМ.Приспособление к полёту, высокая двигательная активность определили особенности строения пищеварительной системы птиц. Челюсти образуют клюв - орган захвата пищи. Зубы отсутствуют. В ротовой полости расположен конический язык. Секрет, выделяемый слюнными железами, смачивает пищу и облегчает её движение по пищеводу. У большинства птиц он имеет расширение - зоб, где пища накапливается, набухает, подвергается химической обработке. Во время вывода птенцов стенка зоба некоторых видов птиц выделяет питательный секрет - "молочко", которым выкармливаются птенцы. Желудок состоит из двух отделов - железистого и мускулистого. В тонкостенном железистом отделе, богатом железами, пища подвергается воздействию ферментов. Мускулистый желудок имеет толстые стенки, покрыт изнутри ороговевшим покровом и служит для механической обработки пищи. Этому способствуют и камешки, заглатываемые птицами. Из желудка пища поступает в двенадцатиперстную кишку, куда открываются протоки печени и поджелудочной железы. Продвигаясь далее по тонкому кишечнику, она переваривается и всасывается. У растительноядных птиц он длиннее, чем у насекомоядных. Интенсивность пищеварения очень высокая, что обеспечивается тщательным перетиранием пищи и высокой активностью пищеварительных ферментов. Воробьи, например, переваривают гусениц 15-20мин., голуби зерно - 2-3 часа. Непереваренные остатки пищи поступают в короткую толстую кишку, открывающуюся в клоаку. Быстрое переваривание пищи и быстрое опорожнение кишечника избавляют птиц от избыточной массы, особенно во время полёта.

Так как птицы расходуют много энергии, они питаются часто и много. Масса поедаемой за сутки пищи у некоторых мелких птиц составляет 50-80% массы их тела, а у более крупных - 15-40%.

Высокий уровень энергетического обмена требует интенсификации процесса потребления кислорода. В связи с этим дыхательная система птиц существенно отличается от дыхательных систем других позвоночных. Через ноздри воздух поступает в носовую полость, глотку, гортань, трахею, в нижней части которой находится голосовой аппарат птиц. В полости тела трахея разделяется на два бронха, которые, входя в лёгкие, ветвятся на 15-20 вторичных бронхов. Часть из них заканчивается слепо и связана друг с другом более мелкими бронхами, от которых отходят мелкие бронхиолы, густо оплетенные кровеносными капиллярами. Здесь и происходит газообмен. Таким образом, лёгкие птиц представляют собой не мешки, как у земноводных или пресмыкающихся, а губчатые, малорастяжимые тела. Однако их дыхательная поверхность, несмотря на компактность, сопоставима с таковой у млекопитающих.

Часть вторичных бронхов, не прерываясь в лёгких, проходит в воздушные мешки. Это тонкостенные выросты слизистой оболочки вторичных бронхов, располагающиеся между различными внутренними органами. Их отростки проникают под кожу, между мышцами, в полости костей.

Акт дыхания в покое осуществляется за счёт сужения и расширения грудной клетки. При вдохе грудина опускается, при выдохе - поднимается. При полёте грудина неподвижна и вентиляция легких осуществляется с помощью воздушных мешков. При подъёме крыльев мешки растягиваются и воздух частично поступает в лёгкие, где происходит газообмен, а частично в воздушные мешки. В них окисления крови не происходит. При опускании крыльев воздушные мешки сжимаются и воздух из них поступает в лёгкие, где снова происходит окисление крови. Таким образом, в полете газообмен у птиц происходит и на вдохе и на выдохе. Такой механизм получил название двойного дыхания. Адаптивное значение подобного механизма состоит в том, что возрастание интенсивности движений крыльями при полете, сопровождается и возрастанием газообмена. Помимо участия в газообмене, воздушные мешки предохраняют организм при большой мышечной работе от перегрева, отводя с выдыхаемым воздухом избыток тепла.

Кровеносная система птиц характеризуется полным разделением артериального и венозного токов крови в связи с формированием четырёхкамерного сердца, состоящего из двух предсердий и двух желудочков. Как и у всех наземных позвоночных - два круга кровообращения. Венозная кровь из правого желудочка поступает по лёгочным артериям в лёгкие и окисляется. Артериальная кровь по лёгочным венам поступает в левое предсердие. Это малый круг кровообращения.

Большой круг кровообращения начинается в левом желудочке. Из него берёт начало только одна, правая дуга аорты, несущая артериальную кровь к органам. Венозная кровь собирается в парные передние и непарную заднюю полые вены, впадающие в правое предсердие. Здесь заканчивается большой круг кровообращения. У птиц высокая скорость кровотока. Она обеспечивается большой частотой сердечных сокращений - от 200 до 600 в минуту, относительно большим объёмом сердца. Это, наряду с высокой кислородной ёмкостью крови, а также интенсивным газообменом в лёгких, позволяет осуществлять эффективное насыщение тканей организма кислородом, поддерживать в них высокий уровень энергетического обмена. Благодаря этому птицы

способны поддерживать постоянную температуру тела, что значительно расширяет их адаптивные возможности, в условиях сезонных перепадов температур.

Органы выделения - парные вторичные почки. Они составляют 1-2% от массы тела. От каждой почки отходит мочеточник, открывающийся в клоаку. Мочевой пузырь отсутствует. Экономный расход воды на выделение достигается концентрацией продуктов обмена за счёт обратного всасывания воды в почечных канальцах, а также в клоаке.

Нервная система отличается большим, чем у пресмыкающихся, размером головного мозга. Полушария крупные, доли среднего мозга хорошо развиты. В связи с полётом мозжечок у птиц большой, поверхность его средней доли имеет поперечные борозды. Обонятельные доли маленькие. От головного мозга отходят 12 пар черепно-мозговых нервов. Спинной мозг имеет утолщения в плечевой и поясничной областях, от которых идут нервы к конечностям.

Органы чувств играют большое значение в приспособлении к среде обитания. Глаза имеют относительно большие размеры, особенно у ночных и сумеречных птиц, и являются основным органом ориентации в пространстве. Зрение цветное. Аккомодация двойная, т.к. осуществляется не только за счёт перемещения хрусталика относительно сетчатки, но и изменением его кривизны.

Орган слуха состоит из внутреннего и среднего уха. Строение внутреннего уха отличается большим, чем у пресмыкающихся, развитием улитки. В среднем ухе одна слуховая косточка - стремечко. Барабанная перепонка погружена ниже уровня кожи. К ней ведёт короткий канал - зачаток наружного слухового прохода, прикрытый снаружи контурными перьями. Большинство птиц слышат в диапазоне от 30 Гц до 20 кГц, но есть и способные воспринимать ультразвуки. Голос и слух играют важную роль в звуковом общении птиц. Органы обоняния развиты слабо. Вкусовые рецепторы расположены на языке, в ротовой полости. Органы осязания представлены разнообразными рецепторами, располагающимися в коже.

РАЗМНОЖЕНИЕ И РАЗВИТИЕ. Органы размножения. Птицы раздельнополые животные. У самцов семенники парные. Их семявыносящие протоки открываются в клоаку. У самок развит только левый яичник и левый яйцевод, открывающийся в клоаку. Созревающие в яичнике яйцеклетки богаты желтком. При движении по яйцеводу они оплодотворяются и покрываются несколькими оболочками , выделяемыми железами стенок яйцевода. Желток окружен желточной оболочкой, над которой образуется толстая белковая оболочка. Снаружи они покрыта двумя подскорлуповыми оболочками, которые на тупом конце яйца расслаиваются и образуют воздушную камеру. От внутренней подскорлуповой оболочки к желтку протянуты два плотных белковых канатика - халазы. Они удерживают желток во взвешенном состоянии зародышевым диском кверху. Наружная твёрдая оболочка - скорлупа, состоит в основном из углекислого кальция. Тончайшие поры, пронизывающие её, обеспечивают поступление кислорода в воздушную камеру для дыхания зародыша. Птицы откладывают яйца в специально сооружаемые гнёзда, где насиживают их, создавая благоприятную температуру для развития зародыша. Насиживание у мелких птиц длится 11-14 суток, у крупных от 35-40 суток (лебеди) до двух месяцев (пингвины, альбатросы). По степени зрелости вылупившихся птенцов все птицы подразделяются на выводковых и птенцовых. У выводковых птенцы вылупливаются опушенными ,зрячими, способными сразу следовать за матерью и самостоятельно питаться. У птенцовых птиц птенцы выходят из яйца слепыми, голыми, беспомощными. Длительное время, оставаясь в гнезде, они выкармливаются и обогреваются родителями.

ЗАБОТА О ПОТОМСТВЕ. Большинству видов птиц присуща забота о своём потомстве. Для откладывания яиц птицы строят гнёзда, в которых насиживают яйца, обеспечивая оптимальные температурные условия для развития зародыша. После вылупливания птенцов из яиц родители выкармливают их , или оказывают помощь в поисках пищи, согревают, защищают от врагов. Забота о потомстве при невысокой плодовитости птиц, способствует сохранению и процветанию их видов.

ПОВЕДЕНИЕ ПТИЦ. Прогрессивное развитие нервной системы и органов чувств, большая подвижность птиц усложнили их поведение. Основу его составляют комплексы врождённых (безусловных) рефлексов, которые определяют встречу полов, строительство гнёзд, заботу о потомстве, миграции, способность к навигации и др. Наряду с этим у птиц вырабатываются и условные рефлексы, о чём свидетельствует способность к дрессировке. Птицы способны предугадывать ближайшие события и изменять в соответствии с этим своё поведение. Они способны различать издаваемые особями вида звуковые сигналы и адекватно реагировать на них.