Класс Птицы

Общая характеристика класса.

Птицы — это высоко специализированная группа позвоночных животных, организм которых имеет различные приспособления к полету.

Морфологически птицы характеризуются тем, что их тело покрыто перьями (роговые образования), передние конечности преобразованы; в крылья, кости пневматические (полые), череп с одним затылочным мыщелком, сердце четырехкамерный с одной правой дугой аорты. Зубов нет, и они функционально замещаются роговым клювом. Прогрессивные черты организации птиц, которыми они принципиально отличаются от пресмыкающихся, следующие: высокий уровень развития нервной системы, а значит — разнообразнее и совершеннее приспособительная поведение; высокая и постоянная температура тела, связана со значительно большей интенсивностью обмена веществ и терморегуляцией; способность передвигаться в воздухе, не теряя способности передвигаться по твердому субстрату; значительно совершеннее размножения (высиживания яиц и выкармливания птенцов).

Сейчас насчитывают около 8000 видов птиц.

Птицы, как и млекопитающие, относятся к теплокровным организмов. Температура их тела, которая поддерживается сложной системой терморегуляции, остается постоянной даже при резких изменениях температуры внешней среды. Это объясняет высокую активность птиц в течение всего года.

Тело птиц разделено на голову, шею, туловище, передние и задние конечности и хвост. На голове расположены органы чувств: глаза, уши, вкусовые органы (в ротовой полости). Челюсти лишены зубов и покрытые роговыми чехлами, образующих клюв. Шея птиц отличается большой подвижностью, а тело имеет постоянную форму, создает прочную неподвижную основу крыльям во время полета. Передние конечности видоизменены в крылья. Вся тяжесть тела сидящего птицы, или того, что передвигается по субстрату, падает на задние конечности — ноги, обычно имеют четыре пальца. Хвост сильно укороченный и имеет веер рулевых пер.

Кожа птиц тонкая, сухая, лишенная кожных желез, кроме особой копчиковой железы, расположенной у основания хвоста, — выделениями этой железы птицы смазывают пера. Пера и (кроме пуха) состоят из пенька, ствола и опахала. Пенек — часть ствола, которая погружена в кожу. Опахало пера образуют бородки первого порядка, от которых расходятся в обе стороны бородки второго порядка. Они имеют мелкие крючочки, что сцепляют бородки друг с другом — так образуется упругая пластинка опахала. В пуха стержень сокращен, и бородки отходят веником от общей основы. Различают такие типы пер: маховые — большие твердые перья, составляющих летательную плоскость крыла; рулевые — большие и упругие перья, образующие веер хвоста; контурные — мелкие и мягкие перья, покрывающие тело птиц и определяют, его контуры; пуховые — мелкие перышки без стволов в виде кисточки, располагающиеся под контурными перьями. Маховые и рулевые перья поддерживают птицы во время полета. Контурные и пуховые способствуют сохранению постоянной температуры тела.

Периодически перья выпадают и сменяется новым — это процесс линьки. Характер линьки у птиц разный. Хищные и насекомоядные птицы, которые ловят добычу в воздухе, линяют постепенно, не теряя способности к полету. В гусиных маховые перья выпадают почти одновременно, и они длительное время не могут летать.

Мускулатура птиц более дифференцирована, чем у рыб, земноводных и пресмыкающихся, что обусловлено значительно сложнее движениями при полете, ходьбе, лазании, добыче пищи.

Самые мышцы (большие и малые грудные), которые приводят в движение конечностям, располагаются на туловище, а к конечностям идут сухожилия. Заслуживает внимания имеющийся у некоторых птиц обходной мышцу. Он начинается на тазу, тянется вдоль бедра и далее в виде тяжа перекидывается через колено и затем соединяется со сгибателей пальцев. Птица, сел на ветку, сгибает колени и этим натягивает обходной мышцу, следовательно, и сгибатели пальцев, которые, сжимаясь, крепко обхватывают ветку. Чем ниже приседает птица, тем сильнее натягивается обходной мышцу и тем сильнее пальцы обхватывают ветку. Хорошо развитая мускулатура шеи обеспечивает большую подвижность головы.

Скелет птиц легкий и прочный. Легкость обеспечивается пустотностью большинства костей, прочность — ростом костей еще на ранних стадиях жизни.

Скелет птиц состоит из черепа, позвоночника, грудной клетки, плечевого и тазового поясов конечностей и костей крыльев и ног. Череп отличается от черепа пресмыкающихся большим объемом мозговой коробки и глазничных впадин, что связано с развитием головного мозга (преимущественно его полушарий) и большими глазными яблоками. Челюсти, как правило, очень вытянутые, их кости срастаются между собой, благодаря чему образуется совершенный хватательный аппарат. Шейный отдел позвоночника состоит из разного количества позвонков, которые подвижно соединяются друг с другом, что обусловливает большую подвижность шеи. Напротив, позвонки туловища неподвижные и частично сросшиеся. Хвостовой отдел заканчивается вертикальной копчиковой костью, к которой прикрепляются рулевые перья. Грудная клетка образована ребрами и грудиной, на которой поднимается костный гребень — киль; Киль увеличивает площадь поверхности грудины для прикрепления большой массы грудных мышц, которые приводят в движение крыльев.

Плечевой пояс скелета состоит из трех пар костей: узких лопаток, лежащие вдоль позвоночника; крепких вороньих костей (коракоид), с помощью которых крыло соединяется с грудиной; ключиц, которые срастаются нижними концами и образуют «вилочку», предоставляющая поясу особой упругости. Скелет крыла состоит из всех типичных для пятипалой
конечности отделов. Плечо и предплечье существенных изменений не претерпели, а кисть значительно видоизменена. Запястье редуцирован. Пясть состоит из двух удлиненных костей, которые срослись и образуют сложную пястно-запястного кость. С пальцев сохранились только три: второй, третий и четвертый, в которых по
1-2 фаланги. Отделы конечностей могут двигаться только в одном направлении — в плоскости крыла, составляя и раскладывая его. При полете крыло движется как единое целое, чем достигается его большая устойчивость,

Тазовый пояс состоит из трех пар сросшихся костей, не соединяются снизу, что связано с тем, что через него проходят крупные яйца. Скелет задней конечности состоит из бедренной кости, голени и костей стопы. Отдельные кости стопы срастаются в одну кость — цевье. У большинства птиц четыре пальца на ноге: один направлен назад, три — вперед.

Центральная нервная система птиц отличается от нервной системы пресмыкающихся большим объемом головного мозга. Крупнейшими являются полушария конечного мозга, средний мозг и мозжечок. Развитие конечного мозга связан с тем, что в его полушариях расположены центры управления различными действиями животного, а жизненные функции птиц значительно сложнее, чем у пресмыкающихся. Большой размер среднего мозга обусловлен развитием зрительных долей. Зрение у птиц достигает большой остроты и совершенства. Развитие мозжечка у птиц обусловлен значением этого отдела в координации движения всех мышц животного и в полете. У птиц хорошо развитые органы зрения, их глаза имеет двойную аккомодацию (изменение кривизны хрусталика и изменение; расстоянии от хрусталика до сетчатки). Кроме того, они хорошо и различают цвета. Орган слуха образуют внутреннее, среднее и наружное ухо. Наружное ухо имеет слуховой проход, и заканчивается барабанной перепонкой. Слух у птиц очень и тонкий. Органы обоняния развиты слабо.

Пищеварительная система птиц имеет своеобразные черты, их челюсти без зубов и покрытые роговыми чехлами, которые образуют на верхней, челюсти надклювья, а на ижний — подклювье. Такая модификация челюстей значительно уменьшает их массу и массу всего черепа. Клюв помогает птице захватывать и удерживать пищу, но жевать ним птицы не могут, потому заглатывают пищу нерозжованою. Пища проходит из глотки в пищевод. У некоторых птиц (хищных, куриных, голубей) пищевод образует расширение — зоб, в котором временно находится и частично переваривается пища. Пищевод ведет к тонкостенного железистого желудка, в котором пища подвергается воздействию секрета пищеварительных желез — желудочного сока. Далее пища попадает в мускульный желудок, стенки которого высланы твердой оболочкой — ороговевшие кутикулой. Здесь пища перетирается благодаря движениям стенок желудка, а также под действием проглоченных камней, которые играют роль жерновов. Тонкий отдел кишечника относительно длинный, длина толстой кишки невелика. В тонкую кишку открываются протоки печени и поджелудочной железы, секреты которых вместе с кишечным соком играют важную роль в переваривании пищи. Короткая толстая кишка не накапливает каловых масс, и стул выводятся из кишечника часто, что облегчает вес.

Следует отметить, что процесс переваривания пищи у птиц идет очень активно и продолжается в зерноядных птиц обычно 2-3 часа, а у насекомоядных — еще быстрее.

Органы дыхания у птиц приспособлены к полету и представляют собой легкие с развитыми воздухоносных путей и воздушными мешками. Гортанная щель ведет к трахее, верхняя часть которой образует гортань. Верхняя гортань у птиц не является голосовым аппаратом. Его функцию выполняет нижняя гортань, расположенная в месте разделения трахеи на бронхи. Легкие у птиц — губчатые образования. В них бронхи разветвляются, часть разветвлений выходит за пределы легких и расширяется в воздушные мешки, объем которых превышает объем легких. Акт дыхания у птиц, которые движутся по земле, осуществляется за счет движения грудной клетки. При полете грудина фиксируется неподвижно, и роль насоса выполняют только воздушные мешки. При подъеме крыльев они растягиваются, и воздух с силой всасывается в легкие и мешки. Во время вдоха этот воздух проходит через легкие так быстро, что не успевает отдать в кровь весь кислород. Поэтому в воздушные мешки попадает воздух, богатый кислородом. При опускании крыльев происходит выдох, и через легкие продувается воздух из мешков с большим содержанием кислорода. Это явление называется двойного дыхания: кровь окисляется в легких при вдохе и выдохе. Итак, чем сильнее птица машет крыльями, тем сильнее он дышит. Воздушные мешки предотвращают перегрев организма при полете, потому относительно холодный воздух обтекает почти все органы. Они также уменьшают трение между органами и удельный вес тела.

Сердце у птиц четырехкамерное (два желудочка и два предсердия). В правой части сердца находится венозная кровь, левой — артериальная. Органы и ткани получают чистую артериальную кровь, способствует усиленному обмену веществ и обеспечивает постоянную высокую температуру тела (38-42 ° С). С левой
желудочка артериальная кровь поступает в правую дугу аорты. От нее отходят артерии, снабжающие кислородом все части тела. Венозная кровь по передним и задним полых венах возвращается в правое предсердие. Это движение крови составляет большой круг кровообращения. По малому кругу венозная кровь по легочной артерии поступает из правого желудочка в легкие. Окисленная кровь из легких направляется по легочным венам в левое предсердие, в котором малый круг заканчивается.

Органами выделения служат тазовые почки. Моча содержит мочевую кислоту и выбрасывается наружу вместе с калом. Мочевого пузыря у взрослых птиц не существует, что облегчает их массу в полете.

Половая система. У самцов парные семенники, их протоки открываются в клоаку, у самок функционирует только левый яичник и левый яйцевод, правый яичник и правый яйцевод редуцированы. Это связано с большими размерами яиц, при наличии двух яичников их большая масса и жесткая скорлупа затруднили бы полет и продвижение яиц по яйцеводу. Оплодотворение внутреннее. Яйцеклетка птиц представляет собой желток с зародышевым диском. После оплодотворения она перемещается по яйцеводу и покрывается яйцевыми оболочками: сначала обволакивается толстым слоем белка, затем двумя белковыми пидшкаралуповимы оболочками и наконец известковой скорлупой с тонкой надшкаралуповою оболочкой. Скорлупа защищает зародыш от механических повреждений, надшкаралупова оболочка — от проникновения бактерий. Для продолжения развития вне организма необходимо, чтобы яйцо, нагревалось. У птиц возникает инстинкт насиживания, в течение которого в яйце осуществляется эмбриональное развитие.

По степени сформированности птенцов после вылупления из яйца птиц делят на выводковых, в которых птенец, вылупился, покрыто пухом, зряче, может самостоятельно питаться и двигаться (Курообразные и гускоподибни) и нагниздих, в которых птенцы после вылупления слепые, голые, немощные, и их выкармливают взрослые птицы (большинство современных птиц).

Годовые циклы и перелеты птиц.

Жизнь птиц осуществляется ритмично и связано с изменением их обмена веществ, поведения, популяционной организации и тому подобное. Биологический ритм обусловлен сезонным изменением условий существования и характером наследственных приспособлений птиц к среде. Изменения светового режима обычно служат сигналом, воздействующим на гормональную систему птиц, которая определяет летний ритм состояния организма птиц; в тропиках таким сигналом является влажность — чередование сухого и влажного периодов. Годовой жизненный ритм состоит из биологических периодов, в каждом из которых преобладает то или иное биологическое явление: спаривания, откладывания яиц, линьки, миграция и др. Основные периоды годового цикла:

1. Подготовка к размножению (увеличение половых желез, миграция птиц к местам гнездовий, образование пар). 2. Размножение и вывода молодежи (освоение гнездовых участков, созревание яйцеклеток, здание гнезда, откладывания яиц, их насиживания, вскармливание молодежи). 3. Пислягниздове линька наступает после размножения. Большинство птиц образуют стаи в укромных местах, многие из них теряют способность к полету. 4. Подготовка к зиме. Птицы мигрируют в поисках корма, интенсивно питаются, в связи с чем усиливаются процессы обмена, идет накопление жира. Некоторые птицы заготавливают семена, плоды, насекомых и их личинок. 5. Зимовка. В этот период, характеризующийся сокращением светового дня, снижением температуры, образованием снежного покрова и льда на водоемах, птицы перемещаются в поисках корма, делают сложные перелеты. Оседлые птицы (галки, воробьи, тетерева) мигрируют в пределах того же района, где жили в теплое время. Некоторые птицы собираются в стаи (снегири, грачи), кочуют, но не имеют постоянных мест зимовок.

Действительными перелетными птицами считают тех, которые мигрируют на значительное расстояние от мест гнездования. Одни оставляют гнездования в конце лета (соловьи, стрижи), другие — поздней осенью (утки, лебеди, гуси).

Важную роль в ориентировании птиц играют органы зрения и зрительное восприятие, ландшафт, солнце, звездное небо. Миграционный инстинкт — одна из форм приспособления птиц к меняющимся условиям среды.

Роль птиц в природе и жизни человека велика. Птицы регулируют численность насекомых и их личинок (синицы, дятлы), грызунов (совы, орлы). С другой стороны, птицы — пища для других животных, следовательно, они входят в состав цепей питания.

Птицы способствуют распространению плодов и семян (поповзень, сойка). Многие птицы являются санитарами планеты. Птичий помет — ценное органическое удобрение (гуано). Предметом промысла являются представители ряда гусеобразных, курообразных.

Привлечение полезных птиц к полям, огородов, садов способствуют защите урожая от насекомых-вредителей. Привлечь птиц можно путем обеспечения их гнездования, охраной от врагов, подкормкой зимой. Важно привлекать птиц в период размножения, когда им требуется гораздо больше пищи для выкармливания птенцов.

Домашние птицы — куры, утки, гуси — дают ценные пищевые продукты (мясо, жир, яйца, пух, перья). Яичный белок используют в текстильной промышленности, желток — в парфюмерии. Ценная признак домашних птиц — быстрый рост, большая плодовитость. Из пород домашнего птицы большинство составляют куры, затем — гуси, индейки, цесарки, фазаны, голуби.

Цель селекции в птицеводстве — создание новых продуктивных пород. Сейчас породы домашних кур подразделяют на яйценосные, мясные и комбинированные.