Голубь

Класс птиц в процессе эволюции сформировался под влиянием приспособления к полёту. Птицы во многом сходны с пресмыкающимися.

Класс птиц подразделяется способу питания:

• растительноядные;
• насекомоядные;
• растительноядные-насекомоядные;
• хищные;
• всеядные;

месту обитания:

• наземные;
• водоплавающие;
• лесные птицы;
• болотно-луговые;
• птицы населённых пунктов.

Птицы распространились на всех материках земного шара. Некоторые из них большую часть жизни проводят в открытом море. На суше разные виды птиц встречаются повсеместно, где для них имеется растительная или животная пища, — в лесах, кустарниковых зарослях, парках, лесополосах, на лугах, болотах, в пустынях, горах и тундре.

Птицы во многом сходны с пресмыкающимися, что проявляется в наличии роговых чешуй на задних конечностях и рогового покрова клюва, а также почти полном отсутствии кожных желёз.

Внешнее строение

Снаружи тело птицы покрыто перьями, которые помогают сохранять тепло (теплоизоляционная функция), обеспечивают обтекаемость тела, защищают его от повреждений, образуют несущие плоскости в полёте (крылья, хвост). Перья — это роговые образования верхних слоёв кожи. Птицы периодически (один-два раза в год) линяют, на месте старых перьев у них вырастают новые. Различают контурные и пуховые перья. Контурные перья состоят из прочного и упругого полого рогового ствола (стержень) и мягкого опахало. Опахало образовано густой сетью тонких роговых пластинок — бороздок.

Различают длинные и особо прочные перья — маховые, — они образуют плоскость крыла; длинные и прочные рулевые перья образуют плоскость хвоста, остальные покровные контурные перья обеспечивают обтекаемую форму тела. Рулевые перья принимают участие в управлении полётом и торможении.

Пуховые перья имеют тонкий короткий стержень и мягкое опахало с более тонкими и пушистыми бороздками без крючков. Пуховые перья увеличивают теплоизоляцию и способствуют уменьшению теплоотдачи.

Внутреннее строение

Позвоночник

Приспособлением к полёту является пневматичность костей скелета. Толщина костей небольшая, трубчатые кости внутри полые, заполненные частично воздухом, частично — костным мозгом.

В позвоночнике различают пять отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой. Шейные позвонки (их от 11 до 25) подвижно соединены между собой. Грудные позвонки почти неподвижны, к ним прикреплены рёбра. Грудные позвонки, рёбра и широкая грудная кость, или грудина, образуют грудную клетку. Грудина имеет внизу высокий гребень — киль.

Многие кости срастаются между собой. Благодаря таким особенностям скелет птицы лёгкий и крепкий. Все поясничные и крестцовые (их два) позвонки срастаются между собой; к ним присоединяется несколько хвостовых позвонков, образуя характерный для птиц сложный крестец. Свободных хвостовых позвонков 5-9, концевые хвостовые позвонки срастаются в копчиковую кость, к которой прикрепляются хвостовые перья.

Скелет передней конечности (крыло)

Скелет передней конечности, которая превратилась в крыло, значительно видоизменён.

Скелет крыла состоит из одной плечевой кости, двух костей предплечья (локтевой и лучевой) нескольких костей кисти (большая часть их слилась, образовав одну кость) и трёх пальцев. Скелет пальцев резко редуцирован.

Скелет задней конечности (ноги)

Скелет задней конечности образован длинными и крепкими трубчатыми костями.

Скелет задней конечности состоит из одной бедренной кости, сросшихся костей голени и костей стопы, которые образуют цевку, и четырёх пальцев. Общая длина ноги превышает длину туловища.

Мускулатура

Мускулатура очень дифференцирована, её относительная масса больше, чем у пресмыкающихся. Это связано с разнообразием движений птиц, их большой подвижностью. Парные большие и малые грудные мышцы начинаются на грудной кости и её киле, они опускают и поднимают крылья во время полёта. Кроме грудных мышц, сложной работой крыла в полёте управляют несколько десятков мелких мышц, прикрепляющихся на туловище и передних конечностях. Очень сложна мускулатура шеи и ног. У многих птиц на сухожилии мышцы глубокого сгибателя пальцев ног имеется специальное приспособление, которое автоматически закрепляет пальцы ног в сжатом состоянии, когда птица обхватывает ими ветку. Поэтому птицы могут спать, сидя на ветках.

Системы органов

Пищеварения

Органы пищеварения начинаются клювом — это основной орган захвата добычи. Клюв состоит из верхней части (надклювья) и нижней (подклювья). Форма и особенности строения клюва у разных птиц различны и зависят от способа питания. Приспособлением к полёту является и отсутствие зубов, это облегчает тело.

Ко дну ротовой полости прикрепляется язык, его форма и особенности строения зависят от характера пищи. В ротовую полость открываются протоки слюнных желёз. Смоченная слюной пища легко заглатывается и попадает в пищевод, нижняя часть которого у многих птиц образует расширение — зоб (в нём пища размачивается и частично переваривается).

Далее по пищеводу пища поступает в тонкостенный железистый желудок, в котором многочисленные железы выделяют пищеварительные ферменты. Обработанная ферментами пища переходит в мускульный желудок. Стенки мускульного желудка хорошо развиты сильные мышцы, благодаря сокращению которых пища перетирается. Перетёртая пища поступает в двенадцатиперстную кишку, в которую впадают протоки поджелудочной железы и желчного пузыря. Затем пища попадает в тонкую кишку, непереваренные остатки выводятся через толстую кишку в клоаку. Птицы характеризуются высокой интенсивностью пищеварения.

У водоплавающих и некоторых других птиц у основания хвоста имеется копчиковая железа — её секретом птицы смазывают своё оперение, которое благодаря этому становится водоотталкивающим, эластичным и упругим.

Дыхания

Органы дыхания начинаются ноздрями, расположенными у основания надклювья. Изо рта гортанная щель ведёт в гортань, а из неё в трахею. В нижней части трахеи и начальных участках бронхов находится голосовой аппарат птиц — нижняя гортань.

Бронхи проникают в лёгкие, разветвляются в них на мелкие трубочки — бронхиолы — и очень тонкие воздушные капилляры, которые образуют в лёгких воздухоносную сеть. С ней тесно переплетаются кровеносные капилляры, через стенки которых происходит газообмен. Часть бронхиальных ответвлений не разделяется на бронхиолы, выходит за пределы лёгких, образуя тонкостенные воздушные мешки, расположенные между внутренними органами, мышцами и даже внутри полых костей. Объём воздушных мешков почти в 10 раз превышает объём лёгких. Парные лёгкие небольшие и мало растяжимы; они прирастают к рёбрам по бокам позвоночника.

Кровеносная

Сердце птицы четырёхкамерное, разделено продольной перегородкой на левую и правую половины, правая (венозная) половина полностью отделена от левой (артериальной).

Большой и малый круги кровообращения полностью разобщены. Большой круг кровообращения начинается с левого желудочка и кончается в правом предсердии; артериальная кровь по артериям разносится по всему телу (все органы снабжаются только артериальной кровью), венозная кровь по венам попадает в правое предсердие, а из него в правый желудочек. Малый круг кровообращения начинается с правого желудочка и заканчивается в левом предсердии. Венозная кровь по легочным артериям попадает в лёгкие окисляется там, и артериальная кровь по легочным венам попадает в левое предсердие, а из него в левый желудочек и большой круг кровообращения.

Сердце у птиц относительно велико. Интенсивность работы сердца также большая: пульс в покое — 200-300 ударов в 1 минуту, в полёте — до 400-500 (у птиц средней величины). Большой объём сердца, и частый пульс обеспечивают быструю циркуляцию крови в организме, интенсивное снабжение кислородом тканей и органов и удаление продуктов обмена.

Выделения

Органы выделения представлены двумя крупными почками, составляющими 1-2% массы тела, они лежат в глубине таза по обе стороны позвоночника. По двум мочеточникам мочевая кислота в виде белой кашицеобразной массы стекает в клоаку и выделяется наружу вместе с экскрементами. Мочевого пузыря у птиц нет.

Птицы — теплокровные животные, у них постоянная и достаточно высокая (в среднем 42°С) температура тела. Теплокровность птиц (и млекопитающих) обусловлена повышением уровня обмена веществ путём интенсификации пищеварения, дыхания, кровообращения, выделения и наличием теплоизолирующих покровов. Постоянство температуры тела и независимость её от окружающей среды — важный прогрессивный признак птиц и млекопитающих по сравнению с предыдущими классами животных.

Нервная

Головной мозг, особенно большие полушария переднего мозга, крупные зрительные доли среднего мозга и мозжечок, развиты лучше, чем у рыб, земноводных и пресмыкающихся.

Это связано с более сложным и разнообразным поведением и способностью к полёту.

Чувств

Из органов чувств лучше всего развито зрение. Глазные яблоки большие, что обеспечивает получение на сетчатке больших изображений с чёткими деталями. На глазу имеется три века — верхнее, нижнее и прозрачное внутреннее, или мигательная перепонка.

Аккомодация (наводка глаза на резкость) осуществляется изменением формы хрусталика и одновременным изменением расстояния между хрусталиком и сетчаткой, а также некоторым изменением кривизны роговицы. Все птицы имеют цветное зрение. Острота зрения птиц в несколько раз выше, чем острота зрения человека.

Орган слуха анатомически сходен с органом с органом слуха пресмыкающихся, состоит из внутреннего и среднего уха. Во внутреннем ухе лучше развита улитка, в ней увеличено число чувствительных клеток. Полость среднего уха имеет большие размеры, единственная слуховая косточка — стремечко — более сложной формы, она более подвижна при колебаниях куполообразной барабанной перепонки. Барабанная перепонка находится глубже, чем поверхность кожи, к ней ведёт канал — наружный слуховой проход. Птицы прекрасно слышат. В этом им помогают кроющие перья, расположенные вокруг барабанной перепонки. Слух у птиц очень острый.

По сравнению с пресмыкающимися у птиц увеличена поверхность носовой полости и обонятельного эпителия. У некоторых птиц обоняние хорошо развито и используется в поисках корма (утки, кулики, питающиеся падалью хищники и др.). У других птиц обоняние развито слабо.

Органы вкуса представлены вкусовыми почками в слизистой оболочке ротовой полости, на языке и у его основания. Многие птицы различают солёное, сладкое и горькое.

Размножение

Размножение каждого вида птиц начинается с таким расчётом, чтобы рост птенцов пришёлся на самое изобильное время года.

Гнездовым поведением руководят гормоны, весьма сложные инстинкты и собственный опыт птиц. Сигнал к началу размножения организм получает из гипофиза — главной железы внутренней секреции, расположенной в основании головного мозга. Когда световой день достигает определённой длины, гипофиз начинает вырабатывать гормон.

Под его воздействием в половых железах вырабатываются половые гормоны, начинается формирование половых клеток, меняется облик и поведение птиц.

Опыт птицы помогает ей справляться с задачами быстрее и лучше.

Вся сложная цепочка наследственных программ гнездового поведения каждый раз проверяется естественным отбором.

Введением полового гормона можно заставить самку строить гнездо в любое время года. Но гнездо будет грубым. В естественных условиях у неё в это время образуется чувствительное наседное пятно. Присаживаясь на гнездо, самка замечает все неровности и выстилает их более нежным, тёплым материалом. Но выпадение перьев зависит от другого гормона, выделение которого вызывается внешним видом самца.

Яйца или раскрытые рты птенцов своим видом «включают» в мозгу самки другую наследственную программу поведения — насиживание или выкармливание.

Большинство птиц насиживают яйца в гнезде. Чаще всего птицы складывают или плетут гнёзда из веточек, травы, мха, нередко скрепляя их дополнительным материалом (волосками, шерстью, глиной, грязью и т. п.). Гнездо обычно имеет поднятые края и углублённую внутреннюю часть — лоток, в котором находятся яйца и птенцы.

Зародыш в яйце развивается очень быстро при высокой температуре (37-38°С) и определённой влажности. Эти условия обеспечивает птица, насиживающая кладку. Наседка регулярно переворачивает яйца, меняет плотность насиживания: при излишне высокой температуре воздуха птица приподнимается в гнезде, охлаждает кладку, периодически смачивая оперение, и защищает её от солнечных лучей собственной тенью.

Органы размножения

У самца имеется два семенника, семяпроводы образуют в нижней части небольшое расширение — семенной пузырёк — и впадают в клоаку.

У самки развит только один левый яичник и левый яйцевод, который впадает в левую часть клоаки.

Строение яйца

Яйца птиц крупные, содержат много питательных веществ и воды в белке и желтке. Вначале яйцо покрывается белковой, потом двумя волокнистыми (подскорлуповыми) и затем скорлуповой оболочками. Сверху желтка заметен зародышевый диск — результат дробления (деления) оплодотворённой яйцеклетки. Желток, подвешенный на жгутиках — халазах, находится в центре яйца. Нижняя часть желтка более тяжёлая, поэтому при переворачивании яйца зародышевый диск всегда располагается сверху, в наилучших условиях для обогрева при насиживании.

Снаружи яйцо защищено известковой скорлупой, в которой есть многочисленные микроскопические поры. Через них происходит газообмен между развивающимся зародышем и внешней средой. Известь скорлупы частично используется на образование скелета развивающегося зародыша. Поверх известковой скорлупы яйцо имеет тонкую надскорлуповую оболочку, которая защищает его от проникновения микробов.