Птицы – это класс теплокровных яйцекладущих животных, приспособившихся к полету. Самый многочисленный по числу видов среди наземных позвоночных, включает около 11 тысяч видов. 2
Птицам долгое время приписывали специфический признак - перьевой покров. Поэтому, когда в 1860 г. в Золенгофене (Южная Германия) был обнаружен отпечаток птичьего пера, а годом позже найден целый скелет оперённого существа, его сразу же приняли за первоптицу. Эго был знаменитый Archaeopteryx, с читавшийся связующим звеном между юрскими динозаврами и современными птицами. Всего найдено 1О экземпляров археоптерикса, в том числе шесть скелетов хорошей сохранности. 3
Однако, в настоящее время Археоптерикс теряет свои позиции в качестве первоптицы в научных кругах. Рассмотрите сравнительную характеристику признаков Пресмыкающихся и Птиц у Археоптерикса и убедитесь сами! 4 Признаки Пресмыкающихся Птиц Строение головы напоминает голову ящерицы; Сохранились зубы; Массивный, тяжелый скелет; На крыльях сохранились пальцы с когтями; Длинный хвост. Тело покрыто перьями – видоизмененной чешуёй; Передние конечности начинают превращаться в крылья; Был способен к планированию в воздухе.
Лучшим кандидатом на предка птиц сейчас считают Протависа, однако, археологические находки этого животного имеют спорный статус 5
Сухая кожа, без желез, покрытая перьями ; Возникновение четырёхкамерного сердца, что привело к полному разделению потоков венозной и артериальной крови и теплокровности ( гомойотермии ); Двойное дыхание и губчатые легкие. 6
Класс птицы состоит из трех надотрядов : бескилевые, килевые и пингвины. 7 Класс Птицы Надотряд Пингвины (Плавающие) Надотряд Бескилевые птицы (Бегающие) Отряд Африканские страусы Отряд Американские страусы (Нанду ) Отряд Австралийские страусы (Казуары ) Отряд Бескрылые (Киви) Надотряд Типичные птицы (Килевые или Летающие)
Отряд Гагарообразные Отряд Поганкообразные Отряд Трубконосые Отряд Пеликанообразные Отряд Аистообразные Огряд Гусеобразные Отряд Фламингообразные Отряд Соколообразные Отряд Курообразные Отряд Журавлеобразные Отряд Ржанкообразные Отряд Голубеобразные Отряд Попугаеобразные Отряд Кукушкообразные Отряд Совообразные Отряд Козодоеобразные Отряд Стрижеобразные Отряд Дятлообразные Отряд Ракшеобразные Отряд Воробьинообразные – !самый многочисленный! 8
Типичным представителем класса Птицы является Сизый голубь, относящийся к надотряду килевые. Тело покрыто перьями, имеет обтекаемую, аэродинамическую форму. Оно подразделяется на голову, шею, туловище и хвост. Передние конечности в виде крыльев, задние - ноги с 4 пальцами. 9
Кожа птиц тонкая, сухая, почти лишённая желез. Единственная железа, копчиковая, расположена над хвостовыми позвонками. Секрет копчиковой железы имеет маслянистый характер, используется птицей для смазки крыльев, предотвращая их намокание. Особенно хорошо развита эта железа у водоплавающих птиц: они смазывают ее секретом плотный перьевой покров. Роговыми образованиями кожи являются клюв, когти, роговые щитки цевки, перья. 10 Выходит «сухой из воды» за счёт секрета копчиковой железы
Перья — это видоизменённые чешуйки пресмыкающихся. Они образованы из рогового вещества. 11
Маховые перья растут по краю крыла, именно они поддерживают птицу во время полета. Рулевые перья являются продолжением хвоста у большинства птиц, играют важную роль при изменении направления полета. Покровные перья формируют характерный обтекаемый контур птицы, за счет чего и получили свое название. По-иному устроены пуховые перья: их бородки не несут крючочков, вследствие чего плотно сцепленное опахало не образуется. Пуховые перья равномерно покрывают все тело птицы, обеспечивая теплоизоляцию от окружающей среды. Периодически у птиц происходит линька - смена оперения. 12 Основу оперения составляют контурные перья, которые могут быть кроющими, маховыми и рулевыми. Под контурными перьями расположены пуховые перья, служащие для уменьшения теплоотдачи.
13 Попробуйте самостоятельно определить тип каждого пера на фотографии, а также назвать функции
Перо состоит из очина, стержня и опахала. Опахало состоит из бородок первого порядка (без крючочков) и бородок второго порядка (с крючочками). Очин погружен в кожу, а стержень с опахалом расположены снаружи над поверхностью тела. Перьевой покров придает птице характерную обтекаемую форму тела. 14 Очин Стержень Опахало Бородки 1 порядка Бородки 2 порядка с крючочками
На голове птиц хорошо заметен клюв, включающий надклювье и подклювье. Клюв представляет собой челюсти, вытянутые и одетые роговым покровом. 15
Загнутый на конце клюва крючок характерен для хищных птиц: он помогает удерживать жертву, разрывать добычу на части. У птиц питающихся семенами (воробьиные) небольшой крепкий клюв, снабжен режущими краями, которые позволяют разгрызать оболочки семян. Удлиненные формы клювов характерны для птиц, охотящихся в воде - цапли, питающихся нектаром - колибри. Для гусеобразных водоплавающих птиц (гуси, лебеди, утки) характерно наличие плоского клюва, по краю которого расположены роговые пластинки - цедильный аппарат. 16
17 Видоизменения клюва птиц в зависимости от характера питания
Скелет птиц представлен позвоночным столбом, в состав которого (как и у рептилий) входит 5 отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой. Исключительной подвижностью отличается шейный отдел: например, совы могут поворачивать голову до 270°, что отлично позволяет им выслеживать добычу. 18
Череп птиц лёгкий, состоит из черепной коробки и челюстей. Черепная коробка образована сросшимися костями. Челюсти лишены зубов и покрыты роговым чехлом — клювом. 19
Особенностями скелета является наличие киля - костного выроста грудины, к которому прикрепляются хорошо развитые грудные мышцы, участвующие в полете. Многие части скелета у птиц срастаются (уменьшается их количество), за счет чего общая масса птицы уменьшается: грудные позвонки сливаются в спинную кость, а хвостовые - в сложный крестец. Срастаются также парные кости тазового пояса. 20 Киль
Пояс передних конечностей (плечевой) образован тремя парными костями: вороньими ( коракоидами ), ключицами и лопатками. Сросшиеся концы ключиц образуют вилочку, которая амортизирует толчки при взмахах крыла. Тазовый (задний) пояс птиц образован сросшимися друг с другом лобковыми, седалищными, подвздошными костями с каждой стороны. Лобковые кости не срастаются между собой, что делает таз птиц "открытым", позволяет откладывать крупные яйца. 21
22
23 Особенности имеют также задние конечности: расположение пальцев на нижних конечностях и наличие цевки. Для удержания птицы на ветвях деревьев пальцы птиц расположены особым образом: три пальца вперёд, а один — назад. Цевка — это сросшиеся мелкие косточки стопы. Она служит птицам для «мягкой посадки ». Покрыта чешуёй.
Наиболее развиты у птиц грудные мышцы - опускающие крылья, которые преодолевают большое сопротивление, помогая удерживать птицу в воздухе. Подключичные мышцы, участвующие в поднимании крыльев также хорошо развиты. В целом мышечная система птиц более сложная и дифференцированная по сравнению с мышечной системой их предков. 24
Кости у птиц полые трубчатые или губчатые, заполненные внутри воздухом, что снижает вес птицы. Прочность костям придают имеющиеся внутри перегородки. 25
кости тонкие с воздушными полостями; срастание костей черепа, превращение челюстей в клюв (отсутствие зубов); превращение передних конечностей в крылья; срастание ключиц с образованием «вилочки», смягчающей движения при взмахах крыльев; появление на грудине выроста — киля (к которому крепятся мышцы, приводящие в движение крылья); срастание поясничных, крестцовых и хвостовых позвонков и костей тазового пояса (опора в полёте); кости предплюсны и плюсны срослись в цевку (приспособление для «мягкого» приземления). 26
27 Ключицы срастаются, образуя вилочку
Н ачинается клювом. Клюв ограничивает ротовую полость. В ротовой полости есть язык. Зубы отсутствуют. Пища проходит глотку, затем попадает в пищевод. У многих птиц пищевод имеет расширение — зоб, где происходит накопление и размягчение пищи. Желудок делится на железистый и мускулистый отделы. В железистом отделе желудка пища переваривается под действием ферментов, в мускулистом — перетирается стенками желудка и мелкими камушками, проглоченными птицей. Из желудка пища попадает в тонкую кишку, где обрабатывается пищеварительными ферментами печени и поджелудочной железы. Тонкая кишка переходит сразу впрямую, которая открывается в клоаку. 28
29 Схема строения пищеварительной системы птиц (выделена жёлтым цветом)
Начинается ноздрями, ведущими в носовую полость, которая переходит в ротовую, а затем - в трахею. Трахея делится на два бронха, каждый из которых входит в соответствующее легкое и распадается на бронхи более мелкого калибра. 30
31 Легкие птиц отличаются от легких земноводных и рептилий - они имеют губчатое строение, их дыхательная поверхность гораздо больше. Кроме того, тип дыхания птиц отличается от других наземных животных - им свойственно двойное дыхание, которое становится возможным благодаря воздушным мешкам. Воздушные мешки - выросты стенок бронхов, представляющие собой тонкостенные, заполняющиеся воздухом полости. Смысл двойного дыхания птиц заключается в том, что газообмен в легких осуществляется и на вдохе, и на выдохе. Бронхи, заходя в лёгкие, многократно ветвятся и заканчиваются в полостях, а некоторые, выйдя из лёгких, расширяются, образуя воздушные мешки.
32 Строение лёгких птиц
33
Когда птица находится в состоянии покоя (не в полёте), дыхание происходит без участия воздушных мешков. В полёте воздух, насыщенный кислородом, проходит через лёгкие птиц 2 раза — при вдохе и при выдохе (при выдохе он перемещается в лёгкие из воздушных мешков). Такой механизм дыхания птиц называется двойным дыханием. 34
35 Схема двойного дыхания у птиц Видео для лучшего понимания https:// ya.ru/video/preview/17847495559333206352
Кровеносная система птиц замкнутого типа. Сердце птицы имеет полную перегородку и состоит из 4-х камер: двух предсердий и двух желудочков. Дуга аорты — только правая (левая редуцирована). В сердце кровь не смешивается, она полностью разделена на венозную (в правой части сердца) и артериальную (в левой части сердца). 36
Обособленность двух кругов кровообращения выводит уровень обмена веществ на самую высокую ступень: птицы становятся теплокровными (в отличие от своих предков - холоднокровных рептилий). Температура тела птиц более не зависит от окружающей среды, что дает им большие преимущества и позволяет заселить зоны холодного климата. Полет крайне энергозатратное удовольствие для кровеносной системы: во время полета сердце птиц развивает частоту ударов до 1000 в минуту и более, чтобы обеспечить циркуляцию крови адекватную потребностям организма. 37
Большой круг — от левого желудочка сердца по всему телу до правого предсердия. Малый (лёгочный) круг — от правого желудочка сердца через лёгкие до левого предсердия. 38
Органы выделения представлены двумя тазовыми почками. От почек отходят мочеточники, открывающиеся в клоаку. Мочевого пузыря нет (приспособление к облегчению веса тела). Продукт выделения — мочевая кислота. 39
Как и у всех хордовых, нервная система птиц - трубчатого типа. Масса головного мозга составляет до 5-8% от массы тела. Это увеличение происходит за счет развития больших полушарий переднего мозга, которые отвечают за поведенческие реакции. Благодаря этому у птиц наблюдается сложное поведение, выражена забота о потомстве. У птиц хорошо развит мозжечок, отвечающий за координацию движений, что очень важно для полета. Мозжечок птиц огромный, складчатый. Обонятельные доли слабо развиты: бо́льшую роль у птиц играют не органы обоняния, а зрения. Зрительные доли - характерные образования среднего мозга, представляющие собой вздутия крыши данного отдела. Эти доли хорошо развиты, птицы обладают исключительным зрением: так, к примеру, орел может заметить мышь в поле на расстоянии 1-2 км. 40
41
42 Забота о потомстве Развитие когнитивных способностей Вокализация
Хорошо развиты органы зрения и слуха. Глаза крупные, имеют два кожистых века и мигательную прозрачную перепонку. Зрение у птиц цветное, в большинстве случаев монокулярное. У сов зрение бинокулярное. Птицы обладают высокой остротой зрения, т. к. у них наблюдается двойная аккомодация — изменение кривизны хрусталика и изменение расстояния между хрусталиком и сетчаткой. Птицы хорошо слышат. Слуховое отверстие находится ближе к затылку и скрыто перьями. 43
Для всех птиц характерен особый орган - сумка Фабрициуса, открывающаяся протоком в нижнюю часть клоаки со стороны спины. Фабрициева сумка, как и тимус, - орган иммунной защиты птиц. 44
Птицы раздельнополые животные. Мужские половые железы представлены парными семенниками, от которых начинаются семяпроводы. У голубей перед впадением в клоаку семяпроводы образуют расширение - семенные пузырьки. Специальные копулятивные органы отсутствуют. Женская половая система представлена единственным яичником (второй редуцирован для облегчения веса), отходящими от них яйцеводам, которые открываются в клоаку. Оплодотворение внутреннее - происходит внутри материнского организма, в яйцеводе. 45
46
По мере прохождения оплодотворенного яйца по яйцеводу оно покрывается белковой, волокнистой и скорлуповыми оболочками, которые надежно его защищают. Собственно яйцом является желток - запас питательных веществ для зародыша, представленного зародышевым диском. Желток фиксируется в яйце белковыми жгутиками (нитями), которые, скручиваясь, образуют халазы - канатики из белка. Халазы подвешивают желток в яйце, предохраняют его от механических повреждений и обеспечивают нужное положение, при котором зародышевый диск всегда находится сверху. Белок в яйце выполняет защитную и запасающую функции, обеспечивает зародыш водой. В яйце имеется воздушная (дыхательная) камера, в которой происходит газообмен с окружающей средой - без газообмена дыхание зародыша остановится, он погибнет. Чтобы птенец успешно вылупился, нужна повышенная температура (около 37-38°C) - птица принимается насиживать яйца. Высиживание занимает около 6 недель. 47
48 ( халаза ) ( Скорлуповая ) Строение яйца птицы
Птенцы выводковых птиц после вылупления покрыты пухом, хорошо слышат. К выводковым птицам относятся гусеобразные, курообразные, дрофы, журавли, водоплавающие птицы - утки, пингвины. 49
У гнездовых птиц птенцы слепые, глухие, не умеющие ходить: они нуждаются в тщательной защите и выкармливании. Их птенцы голые или слабоопушенные. К ним относятся воробьи, дятлы, голуби, попугаи, кукушки, стрижи и колибри. 50
Представители этого отряда характеризуются слабо развитыми крыльями, вследствие чего они неспособны к полету. Этот факт привел к развитию у них выраженной способности к бегу. Например, страусы могут развивать скорость до 70 км/час. В самом названии отряда заложена главная подсказка: у этих птиц отсутствует киль, костный вырост грудины. В связи с отсутствием способности к полету их кости не имеют воздухоносных полостей. К данному отряду относятся страусы и новозеландский киви. 51
Пингвины - немногочисленная группа птиц, преимущественно обитающих на побережье Антарктиды в Южном полушарии. Способность к полету у них отсутствует, однако они отлично плавают: их передние конечности превратились в ласты. На грудине имеется киль. Передвигаются пингвины, опираясь на хвост, не строят гнезд. Крупные виды пингвинов держат яйца на перепонках лап, пряча под большую складку кожи на животе, насиживают стоя. 52
53
По образу жизни птицы подразделяются на оседлых, кочующих и перелетных. Оседлые птицы живут в пределах небольшой территории и редко покидают ее пределы. Такой образ жизни птиц характерен в местах обитания, где сезонные изменения не затрагивают доступность корма: в тропических и субтропических зонах. Для птиц не страшна низкая температура зимой, гораздо важнее доступность корма. Кочующими птицами называют тех, которые постоянно перемещаются с места на место в поисках пищи вне сезона размножения. Они могут совершать перелеты на сотни километров, но обычно не покидают той природной зоны, в которой гнездятся. Перелетные птицы совершают регулярные сезонные миграции между местами гнездовий и зимовок. Они преодолевают тысячи километров. 54
55
Птицы, как и все живые существа, являются звеном в цепи питания ( консументы ). Питаются насекомыми, регулируя их численность. Хищные птицы - санитары леса, питаются ослабленными и больными животными. Имеют важное эстетическое значение (декоративные птицы). Являются важным хозяйственным животным для человека. 56
