Общая характеристика птиц

Общая характеристика птиц

Птицы являются теплокровными, яйцекладующими животными, у которых вся их физиология и анатомия – результат приспобленности к полету. Их перья, облегченные кости, форма тела, подчиненная аэродинамики, распределение мускулатуры и внутренних органов – все это черты организма, чье существование связано с воздушной средой обитания.

Наука, занимающаяся изучением птиц, называется орнитологией. Ее роль и значение актуальны, в связи с тем, что год за годом увеличивается количество видов птиц, нуждающихся в охране.

Как полагают ученые-палеонтологи, древнее животное археоптерикс, жившее около 150 млн лет тому назад, стало одним из близких родственников-предков современных птиц. Он, как и рептилия, имел особое строение тазовых костей, ребер, зубов, хвоста. Вместе с тем, его организм был оснащен большими маховыми крыльями, подобно птицам. Также есть мнение, что были иные виды динозавров, ставших предшественниками современному классу Птиц.

Возможность полета, как уже было сказано, определяет особенности внешнего и внутреннего строения птиц. Способность к полету определяет размеры и вес всех представителей класса Птицы. Самая маленькая (колибри) достигает всего 2 г., а казуары и страусы – 80-150 кг. Кстати, эти птицы являются не летающими, поскольку в процессе эволюции они вторично утратили способность к полету. Объем и вес имеют определенные ограничения в связи с необходимостью поднимать тело в воздух и осуществлять манёвры, характерные для типа питания и вида в целом.

Покровы птиц тонкие, для всех видов характерно наличие перьев. Перо – роговое, сложное, накожное образование, имеющееся исключительно у одной таксономической группы современных животных (у птиц) и имевшееся у вымершей группы животных (у некоторых динозавров). Кстати говоря, эмбриональные этапы развития пера очень напоминают аналогичные этапы развития чешуи у пресмыкающихся. Это является еще одним непрямым, но значимым доказательством родства этих двух классов.

Такой «наряд» требует особого отношения и ухода, поскольку играет значительную роль и в передвижении, и в процессе терморегуляции, в общении особей друг с другом. К примеру, в период взаимных ухаживаний, самка галки чешет перышки на голове и шее самца.

Различают несколько типов перьев – контурное, маховое, рулевое, покровное, нитевидное, кистеобразное, пуховое.

Типология перьев основывается на трех основных характерных признаках – местоположение перьев, предназначение и строение. К примеру, пух – перо с мягким, не выраженным стержнем, слабым развитием опахала, расположенное на теле, существующее обычно для создания воздушной прослойки. Маховое перо – с выраженным длинным стержнем, опахалом, расположенное на крыльях, основной функцией которого является передвижение (полет).

Водоплавающие птицы (гуси и утки), плавают и практически не намокают благодаря тому, что смазывают свои перья особым секретом, выделяемым копчиковой железой. Кроме того, крылья защищены перьевыми нишами на боках. Поэтому гуси или утки могут внезапно подняться прямо с воды и направить свое тело вверх. Скелет птицы достаточно прост, некоторые кости имеют воздушные полости, анатомически связанные с органами дыхания. Позвоночный столб делится на четыре отдела – шейный, грудной, поясничный и хвостовой. Три последних отдела сращены друг с другом, создавая некую «монолитность» костей туловища. Поясничные, крестцовые и часть хвостовых костей образуют единую кость – сложный крестец. Рёбра имеют две основные части – позвоночная (та, что ближе к позвоночнику) и грудинная. Особая кость (грудина) имеет вырост у летающих птиц и пингвинов, образуя киль. К килю прикрепляются мощные мышцы, способствующие полету. Вообще, самые мощные мышцы у птиц – грудинные и подключичные.

Плечевой пояс сложен, образован сочетанием коракоидов, вилочки и узких лопаток. Кости таза также не срастаются, это дает возможность откладывать довольно крупные для пропорций птицы яйца.

Пищеварительная система имеет достаточно сложное строение, начинается глоткой, снабженной языком. Далее идет пищевод, который иногда имеет особое образование – зоб. Зоб выделяет ферменты, которые перерабатывают пищу, сохраняемую в полости зоба. Зоб также выделяет особый секрет, который принято называть «птичье молоко». Им птицы кормят своих птенцов, поскольку в ряде случаев, после вылупления птенцы нуждаются в пище, состав и структура которой адаптирована под их нужды.

Желудок, следующий за пищеводом, имеет два отдела – железистый и мускулистый. Мускулистый отдел участвует в перетирании, измельчении пищевого комка, а у многих птиц то, что не подлежит измельчению, спрессовывается в комок и через пищевод отправляется в ротовую полость, и, соответственно, наружу. Короткий кишечник заканчивается отдельной полостью – клоакой, туда же открываются протоки мочеточников. Даже в этой анатомо-физиологической конструкции кроется экономия ресурсов (энергии) для полета. Непереваренные остатки не держатся внутри, а по мере появления сразу выбрасываются наружу, что опять-таки снижает вес птицы.

В целях компенсации энергозатрат обмен веществ у птиц достаточно интенсивен. Потребность в пище также велика, иногда она составляет 12-28% от общей массы тела. Поэтому и температура тела птицы велика – от 37 до 45 градусов. Эта температура имеет большое физиологическое значение, поскольку свидетельствует о высокой интенсивности энергообмена.

Дыхательная система имеет также огромное значение, поскольку такой сложный и энергозатратный тип обмена веществ нуждается в своевременном и постоянном поступлении кислорода. Дыхательная система состоит из носовой, ротовой полости, верхней и нижней гортани, трахеи, бронхов и легких. Легкие сообщаются с ребрами и позвоночником, которые характеризуются трубчатым, полостным строением. С легкими сообщаются также воздушные мешки (бронхиальные выросты). Все эти особенности способствуют дыханию птицы во время полета.

Помимо всего прочего, две гортани, в особенности нижняя, играет большую роль при воспроизведении звуков. Голоса птиц имеют большое значение для ученых-орнитологов, поскольку они имеют видоспецифичный характер.

Кровеносная система замкнута, имеет два круга кровообращения. Сердце состоит из четырех камер. Две части сердца (левая и правая) позволяет разделить кровь на два вида – артериальную (богатую кислородом) и венозную (бедную кислородом, богатую углекислым газом). Важная особенность в строении сердца птиц заключается в том, что у них главной артерий, направляющей кровь по большому кругу кровообращения является правая, а не левая дуга аорты.

Особенное строение у нервной системы птиц связано с особым способом передвижения (полетом). Так, объем головного мозга птиц довольно значителен, как и продолговатый отдел мозга, где аккумулируются центры регуляции системами жизнеобеспечения.

Велик и объем мозжечка, особой части головного мозга, отвечающего за координацию движений, в том числе и в полете. Также хорошо развиты и органы чувств, чья работа тесно связана с деятельностью головного мозга. Так, превосходно устроена зрительная система, к примеру, сокол, благодаря своему зрительному анализатору способен видеть цель на расстоянии одного километра. Вместе с тем, глаза устроены монокулярно, зато с хорошим охватом поля зрения (практически под углом от 180 до 380 градусов). Глаза оснащены наружными и внутренними веками (подобно рептилиям).

Птицы раздельнополы, причем хорошо выражен половой диморфизм.

Половой диморфизм – это свойство живых организмов иметь внешние и внутренние различия между особями одного вида, принадлежащими к разным полам.

Органы размножения самца представлены парными семенниками, расположенными в брюшной полости. Органы самки – только одним (левым) яичником, яйцеводом, маткой, влагалищем и клоакой. Яйцо – это особое образование, состоящее из нескольких структур, каждое из которых выполняет свою функцию. Само по себе воспроизводство потомство из яйца – это еще один способ сохранить энергию птицы, ведь внутреннее, не внешнее вынашивание зародыша сопряжено с увеличением веса животного. С одной стороны – это хорошая адаптационная характеристика, зародыш защищен, постоянно питается благодаря поступлению питательных веществ непосредственно из организма матери. С другой стороны, увеличение и рост плода – это закономерное увеличение размеров и веса матери. Сниженная способность к полету для летающих птиц – это верный шаг к гибели, поскольку с помощью полета она может кормиться, сохранять свою жизнь, спасаясь от потенциальных и реальных врагов, менять место жительство исходя из биологических ритмов, характерных для конкретного вида.