prosdo.ru
добавить свой файл
1
Класс птицы.


Анализ организации.

Птицы произошли от древних пресмыкающихся. Доказательством служат данные сравнительной анатомии (организации птиц и пресмыкающихся очень сходны особенно с учетом ископаемых форм; у птиц фактически есть только одна уникальная черта организации – перьевой покров тела), эмбриологии (развития зародышей птиц и пресмыкающихся очень схожи, и развитие пера происходит точно так же, как развитие роговой чешуи), палеонтологии (прежде всего речь идет об археоптериксе – реальной ископаемой форме, которая сочетает в себе признаки пресмыкающихся и птиц; археоптерикс фактически оперенная рептилия, у которой есть челюсти с зубами и пальцы с когтями на крыльях).

Основные изменения, которые происходят у птиц – это изменения связанные с полетом. Для обеспечения полета у птиц должны произойти следующие изменения:


  1. Должен перестроиться ОДА:

    1. Должны появиться крылья

    2. Перераспределиться мышцы

    3. Появиться оптимальные аэродинамичные показатели

  2. Облегчение веса тела. На преодоление силы тяжести птицы тратят около 60% всей вырабатываемой энергии

  3. Усиление энергетического обмена => должны совершенствоваться все системы энергообеспечения – пищеварительная, дыхательная, выделительная, кровеносная.

  4. Совершенствование органов чувств и ЦНС.

Общая характеристика птиц.

  1. Покровы тела. С одной стороны покровы птиц сходны с покровами пресмыкающихся. Общие свойства покровов:

    1. Отсутствие желез, кроме копчиковой, которая обеспечивает водоотталкивающие свойства. Из-за отсутствия такой железы происходит вымирание некоторых видов птиц (Пр. дрофа)
    2. Наличие перьевого покрова. Закладка пера в эмбриональном развитии происходит на первых этапах так же, как и закладка роговых чешуй, т.е. перо и роговые чешуи – гомологичные образования, но в дальнейшем развитие пера происходит следующим образом: ???  центральная часть этого образования разбивается на бородки => образуется перо.


РИС. Этапы образования пера.

Функции перьевого покрова:

    1. Защита

    2. Создают маховую поверхность крыльев => обеспечивают полет

    3. Создают обтекаемую форму тела

    4. Участвуют в терморегуляции, т.е. обеспечивают гомотермию/постоянную температуру тела.

  1. ОДА. У птиц меняется и пассивная (скелет) и активная (мышцы) части ОДА.

У птиц мышцы сосредоточены на грудине (они прикрепляются к особому месту на грудине – килю), на задних конечностях и на шее. Причем к килю грудины прикрепляются мышцы поднимающие крыло (малая грудная мышца) и мышцы опускающие крыло (большая грудная мышца). Т.к. птицам нельзя иметь тяжелые структуры выше центра тяжести.

Кости птиц пневматизированны, т.е. одновременно и прочные, и легкие, т.к. внутри костей имеются небольшие воздушные полости => происходит относительное облегчение весе тела. Также облегчение скелета происходит за счет редукции и срастания костей. У птиц удлиняются кости за счет формирования дополнительных рычагов для увеличения маховой поверхности тела. Птице, для того чтобы взлететь, нужно сначала подпрыгнуть => задние конечности должны быть удлиненными. У некоторых птиц крылья настолько длинные, что они не могут подпрыгнуть, чтобы взлететь и сделать первый мах крыльями (Пр. ласточки, стрижи) => они могут взлететь ???
    1. В осевом скелете/позвоночнике птиц происходит срастание позвонков в комплексы, т.к. при полете на позвоночник приходится очень большая нагрузка и позвонки вывихивались бы при полете. Последние шейные, все грудные и первые поясничные позвонки срастаются и образуют спинную кость, к которой прикрепляется грудая клетка. Оставшиеся поясничные, крестцовые и первые хвостовые срастаются и образуют сложный крестец, которому прикрепляется тазовый пояс. Дальше идут несколько подвижных хвостовых позвонков для руления. Последние хвостовые позвонки срастаются и образуют пигостиль, здесь располагаются рулеваые перья. Неподвижность большей части позвонков компенсируется высокой подвижностью шейного отдела. Позвонки шеи имеют особую седловидную поверхность сочленения. Шейные позвонки птиц называются гетероцеркальными.


    2. Череп. У птиц очень большая мозговая коробка. При этом кости черепа срастаются, становятся тонкие и ???, некоторые кости редуцируются. У птиц очень крупные глазницы. Висцеральный череп: у птиц почти редуцируются челюсти, нет зубов, при этом у них образуется роговой клюв. Отсутствие зубов у птиц компенсируется появлением зоба и мышечного желудка. Главная причина редукции зубов: они нарушали бы аэродинамические структуры.

    3. Конечности. Крыло удлиняется за счет появления дополнительных позвонков.

      1. Верхняя конечность: плечо (плечевая кость)  предплечье (локтевая и лучевая кости)  пряжка (образуется в результате срастания костей запястья и пястья)  фаланги пальцев (первая и третья фаланги содержат по одной кости, а вторая представлена двумя удлиненными костьми второго пальца)

      2. Задняя конечность: бедро (бедренная кость), голень (большая берцовая кость, а малая берцовая редуцируется), цевка (образуется путем срастания костей предплюсны и плюсны), к ней прикрепляются 4 пальца (3 вперед и 1 назад).

    4. Пояса конечностей.

      1. Пояс верхних конечностей: лопатка на спинной стороне, ключица и воронья кость на брюшной стороне. Лопатки у птиц тонкие, саблевидные, т.к. мышцы к ним не крепятся. Ключицы у них срастаются и образуют вилочку. Самой мощной костью плечевого пояса является коракоид.

РИС. Пояс верхних конечностей.

Мышца поднимающая крыло крепится к килю грудины. Сухожилия этой мышцы перебрасываются через особое отверстие в области плечевого сустава на спинную сторону и прикрепляются на крыло сверху. Вилочка выполняет роль амортизатора, чтобы крылья не схлопывались на брюшной стороне. К ней прикрепляются мышцы, двигающие крыло вперед при торможении полета. И если мышцы не срастутся в вилочку, то они не смогут работать.
      1. Пояс задних конечностей. Для птиц характерен таз открытого типа, т.е. лобковые кости не срастаются на ??? . Это приспособление для откладки крупных яиц.


  1. Система энергообеспечения.

    1. Пищеварительная система. Для добывания пищи птицы используют клюв, т.е. для них характерно наличие мощного клюва, который способен сильно преобразовываться в зависимости от типа пищи. Для птиц характерно

      1. Питание высококалорийной пищей (Пр. семена, плоды), высокая активность пищеварительных ферментов. У птиц процесс переваривания пищи продолжается от 20 минут до 2 часов.

      2. Наличие зоба, как компенсации отсутствия зубов.

      3. Наличие мышечного желудка.

      4. Облегчение пищеварительной системы за счет редукции прямой кишки => каловые массы не оформлены. У птиц переваренные остатки пище не задерживаются в организме ???

      5. Редуцируется желчный пузырь. Желчь сразу из печени поступает в двенадцатиперстную кишку.
    2. Дыхательная система. Как и у всех амниот у птиц реберный механизм регуляции. Легкие у птиц капиллярного типа, т.е. они состоят из огромного количества воздухоносных капилляров, в стенках которых происходит газообмен. Такие легкие не сжимаемы во время дыхательных движений => у птиц образуются многочисленные легочные воздушные мешки. Они образуются как разрастания стенки воздухоносных путей бронхов за пределы легких. Воздушные мешки могут изменять ??? . Воздушные мешки весьма многочисленны => снижается плотность тела, его облегчение. Все воздушные мешки делятся на две группы: мешки, располагающиеся за легкими (задние/каудальные мешки) и перед легкими (передние/краниальные мешки). Наличие воздушных мешков обеспечивает у птиц двойное дыхание. Т.е. через легкие проходит чистый богатый кислородом воздух как на вдохе, так и на выдохе. На вдохе грудная клетка расширяется, и все мешки расправляются; часть воздуха, поступающая извне, идет в задние мешки, минуя легкие; а часть воздуха проходит через легкие, осуществляет газообмен; и отработанный воздух с углекислым газом идет в головные мешки. На выдохе все мешки сжимаются и чистый воздух из задних мешков проходит через легкие => опять происходит поглощение кислорода.


РИС. Легкое птицы.

Преимущества двойного дыхания:

      1. Достигается высокий уровень энергетического обмена

      2. Двойное дыхание обеспечивает возможность существования птиц при низком парциальном давлении кислорода (Пр. на большой высоте)

      3. ???

Но вместе с тем двойное дыхание создает угрозу пресыщения крови кислородом, это может привести к нарушению кислотно-щелочного равновесия. У птиц в связи с этим дыхательные пути обладают способностью к обратному всасыванию углекислого газа в кровь. У птиц существует соединение/анастомоз между легочной артерией и легочной веной, поэтому кровь перенасыщенная кислородом выбрасывается из легочной артерии в легочную вену не заходя в легкие => происходит высокий уровень энергетического обмена, который дает возможность осуществления долгого перелета.

    1. Кровеносная система. Для птиц характерно полное разделение артериального и венозного кровотока за счет того, что в их сердце появляется полная вертикальная перегородка => сердце становится четырехкамерным. Во время эмбрионального развития в желудочке сердца сначала закладывается горизонтальная перегородка, как у пресмыкающихся, и только потом она заменяется на вертикальную. От сердца у птиц отходят 2 сосуда: легочный ствол, который берет начало от правого желудочка и делится на 2 легочной артерии, несущие венозную кровь к легким, и правая дуга аорты. Именно она сохраняется у птиц, т.к. она несет артериальную кровь из левого желудочка в большой круг кровообращения.

РИС. Сердце птицы.

Также для птиц характерно наличие огромного количества мелких шаровидных эритроцитов. Эритроцит птицы сохраняет ядро (сморщенное).
    1. Выделительная система. Органы выделения птиц – тазовые почки, продукт выделения – мочевая кислота, как и у пресмыкающихся. У птиц отсутствует мочевой пузырь, выделительное отверстие открываются в клоаку.


    2. Размножение. Как и для всех амниот, для птиц характерно внутренне оплодотворение; прямое развитие, которое происходит внутри яйца, снабженного питательными веществами и защитной оболочкой. У птиц наблюдается сложное инстинктивное поведение (Пр. брачное поведение, гнездостроительство, забота о потомстве). У самок птиц редуцируется правый яичник.

    3. Органы чувств и ЦНС. Ведущим анализатором у птиц является зрительный анализатор. Это связано с тем, что около 95% птиц – ночные животные. Птицы формировались как ночные животные => глаза птиц имеют большие размеры, сложную аккомодацию. Птицы – дальнозоркие. Только для них характерны 4 способа аккомодации:

      1. Изменение кривизны хрусталика

      2. Движение хрусталика по отношению к сетчатке

      3. Изменение кривизны роговицы

      4. Изменение формы глазного яблока.

В связи с этим в склере птиц имеются небольшие косточки, которые служат для прикрепления мышц, изменяющих форму глаза. В стекловидном теле имеется гребешок, который служит для питания глаза (в нем находятся кровеносные сосуды) и участвует в ориентации птицы при осуществлении полета. Этот гребешок не прозрачный => он отбрасывает на сетчатку глаза тень. Положение этой тени меняется в зависимости от падения солнечных лучей. Птицы способны запоминать ??? .

Слух у большинства птиц развит не очень хорошо, за исключением ночных птиц, у которых может формироваться подобие ушной раковины из перьев.

Обоняние развито слабо.

Головной мозг. У птиц очень хорошо развит мозжечок и средний мозг, который представлен зрительными долями, там находятся подкорковые центры зрительного анализатора (в том числе и центр аккомодации).

ЦВНД у птиц является конечный/передний мозг, внутри которого находятся полосатые тела.

Многообразие птиц.

(конспект)