10.9. Походження та еволюція птахів.

Навіть просте вивчення будови птахів вказує на їх тісну спорідненість з плазунами. Так цівка та пальці вкриті лускою та роговими щитками. Пір’я має однакове походження з лускою рептилій. Подібність спостерігається і в будові тазового відділу скелету. При ембріональному розвитку крило птаха теж, як і у плазунів, має трипалу будову.

Але на жаль в наш час ще дуже мало палеонтологічних решток, які б підтверджували це. Певно стверджувати можна те, що предками птахів були бігаючи рептилії – псевдозухії, які відомі ще з тріасу. Нагадаємо, що псевдозухії дали початок динозаврам, крокодилам та іншим рептиліям. Наступним кроком, можливо, стала поява орнітозухій, які вже чимось нагадували птахів. Вони пересувалися на задніх кінцівках, а передні були вкриті видовженими лусками, що нагадували майбутнє перо.

У 1861 році в юрських відкладах в Баварії (Німеччина) був знайдений відбиток невеликої тварини з пір’ям на крилах. Вона була названа археоптерікс, тобто стародавнє пернате (рис.281). Потім там же у 1877 та 1956 роках були знайдені відповідно другий та третій екземпляри археоптериксів. В наш час відомо шість палеонтологічних залишків цих перехідних тварин. І дійсно, цей першоптах зберігав риси будови плазунів – наявність зубів, пальців з кігтями на крилах, довгий хвіст – та одна лише риса, що характерна для птахів – тіло вкрите пір’ям. Як твердять палеонтологи, якщо б не пір’я, то археоптерикса сміливо можна було б прийняти за динозавра. Більш детальне вивчення цієї істоти показало, що архептерикса не можна вважати безпосереднім предком птахів. Мабуть це питання залишається відкритим і п отребує додаткових палеонтологічних знахідок.

Рис. 281. Відбиток (зліва) та реставрований юрський археоптерикс – тварина розмірами з голуба, яка спритно стрибала з гілки на гілку, допомагаючи маневрувати довгим хвостом та крилами. Скоріш усього могла літати, плануючи від дерева до дерева, або стрибаючи з підвищень.

Можна було б припустити, що предками птахів були літаючі плазуни – птеродактилі, птеранодони та рамфорінхи. Але ці плазуни вимирають в кінці крейдяного періоду і не залишають ніяких свідоцтв про варіанти еволюції, які б нагадували птахів.

Еволюція літаючих форм поступово сприяла формуванню всіх тих рис, які притаманні сучасним птахам. Це формування пера, задніх кінцівок, зростання основних відділів хребта, розвиток крил. Відповідно проходять зміни у внутрішній будові та функціонуванні. Частково про це свідчить птахи сучасної фауни – гоацини. Їх пташенята мають пальці з кігтями на крилах, за допомогою яких вони пересуваються в кронах дерев. Цим вони дуже нагадують археоптериксів.

Тварин, які б займали проміжне місце між археоптериксом та сучасними птахами, не знайдено. Лише відомі дві групи таких птахів – іхтіорніси, що літали і мали добре розвинену грудну кістку та гесперорніси, які літали, але вели водний спосіб життя (рис.282).

Рис.282. Реконструкція скелету іхтіорніса (зліва) та реставра- ція зовнішнього вигляду гіперорнісів (зправа).

Пізніше, на початку кайнозойської ери, з’являються дуже схожі на сучасних птахи, але частина з них ще має зуби. Потім швидко виникають горобині, дятли, кулики, а ще пізніше сови, чаплі, фламінго, чибіси, гагари, мартини, гуси тощо.

Таким чином птахи є еволюційно наймолодшою групою хребетних. Але здатність до активного польоту та надзвичайно високий рівень метаболізму забезпечив найбільше видове різноманіття серед своїх наземних родичів по підтипу.

Панування в повітрі не означало панування на поверхні землі. В надрах класу рептилій, ще на початку мезозою формується клас майбутніх господарів суходолу – ссавці. Нарешті з цієї досконалої групи наземних тварин виділяється людина розумна, яка стає вінцем еволюції тваринного світу.

Перевір свою пам’ять!

Зовнішня будова.

1. Які групи хребетних беруть початок від плазунів?

2. За яким геологічним часом почалася еволюція птахів?

3. Які умови навколишнього середовища сприяли появі птахів?

4. На які відділи поділяється тіло птахів?

5. На які дві частини поділяється дзьоб птахів?

6. За рахунок чого у птахів формується велике поле зору?

7. Які особливості будови тулуба та хвоста можна відмітити у зв’язку з пристосуванням до польоту?

8. Якого вигляду набувають кістки передніх кінцівок?

9. Похідним яких структур є пір’я?

10. На які групи поділяється пір’я за будовою?

11. З чого складається контурне перо?

12. Яка будова опахала?

13. Чому птахи так старанно чистять своє пір’я? Що саме досягається цим?

14. Які розрізнюють контурні пера за функціями?

15. Які видозмінені пера та які функції вони виконують?

16. Чим зумовлене забарвлення пір’яного покриву птахів?

17. Яка функція куприкової залози?

Внутрішня будова птаха.

1. Що є однією з необхідних умов польоту птаха?

2. Якими особливостями в будові скелету птаха досягається фіксація центра ваги?

3. Яка особливість будови ребер?

4. Які особливості будови плечового поясу птахів?

5. Як видозмінюються кістки кисті?

6. Яким чином прикріплюються махові пера до кисті?

7. Яких змін зазнає тазовий пояс птахів?

8. Як змінюється будова задніх кінцівок?

9. Яких змін зазнає скелет голови птахів?

10. Які функції покладені на дзьоб?

11. Яким чином змінюється м’язева система?

12. Який спосіб пересування у птахів найхарктерніший?

13. На які категорії поділяють політ птахів?

14. Який принцип ковзаючого польоту?

15. Які швидкості можуть розвивати птахи в польоті?

16. Від чого залежать форма та розміри дзьоба?

17. Які функції язика та слини?

18. Які функції виконує воло?

19. На які відділи поділений шлунок птахів?

20. Що таке гастроліти та яка їх функція?

21. Перелічіть відділи кишечнику птахів.

22. За рахунок чого їжа швидко перетравлюється в травній системі птахів?

23. Яка будова серця птаха?

24. Яка кров називається артеріальною? Венозною?

25. Де розташована гортань та нижня гортань у птахів?

26. Яка функція нижньої гортані?

27. Як здійснюється подвійний газообмін у птахів?

28. Яку функцію виконують повітряні мішки?

29. Яку речовину виділяють нирки птаха?

30. Які структури сечовидільної системи відсутні у птахів?

31. Які відділи головного мозку набувають у птахів найбільшого розвитку?

32. Які з органів чуття у птахів найрозвинутіші?

33. Що таке моно- та бінокулярний зір?

34. Якого ступеня розвитку набуває слух у птахів?

35. Яка будова яйця птахів?

36. Що таке шлюбна поведінка?

37. Що таке токування?

38. Які відносини складаються у птахів під час запліднення та турботи про потомство?

39. Що таке гніздовий паразитизм?

Міграції птахів, їх різноманітність та значення, еволюція.

1. Що примушує птахів здійснювати міграції?

2. Що є сигналом для птахів при перельотах?

3. Де зимують перелітні птахи?

4. Що таке пролітні шляхи птахів?

5. Яким чином птахи вибирають пролітні шляхи?

6. Які є гіпотези перельотів птахів?

7. Як орієнтуються птахи під час перельотів?

8. На які групи поділяють птахів за дальністю міграцій?

9. Яких птахів називають синантропними?

10. На які надряди поділяють птахів?

11. Назвіть відомих вам нелітаючих птахів?

12 Чи є страуси на Україні?

13. Назвіть кілька видів птахів з ряду Лелекоподібних.

14. Які види лебедів вам відомі?

15. До якого ряду відносять качок та гусей?

16. Які пристосування для полювання мають денні хижаки?

17 Які особливості полювання у сов?

18. Чому хижих птахів відносять до корисних?

19. Чим яструбині відрізняються від соколиних?

20. Чим відрізняють грифи від інших хижих птахів?

21. Яких представників з ряду куроподібних ви знаєте?

22. Скільки видів куриних мешкає на Україні?

23. На які родини поділяють ряд Куроподібних?

24. Яких птахів відносять до Журавлеподібних?

25. Яких сивкоподібних птахів ви знаєте?

26. До якого ряду відноситься тукан?

27. Перелічіть дятлів вашої місцевості.

28. Які родини включає ряд Горобцеподібних?

29. На які екологічні групи поділяють птахів?

30. Як людина поділяє птахів по відношенню до своєї господарської діяльності?

31. Що таке біологічний метод захисту рослин?

32. Чим заповідник відрізняється від заказника?

33. Яке значення надається мисливським птахам?

34. Яке походження мають свійські птахи?

35. Яку продукцію дають людині птахи?

36. Які є засоби приваблювання птахів?

37. На які групи поділяють породи свійських курей?

38. Від якої групи хребетних походять птахи?

39. Які існують докази походження птахів?

40. В який геологічний час формувався клас птахів?

Подумай і спробуй відповісти!

1. Чому птахи є наймолодшою за еволюцією групою хребетних, атже літаючі плазуни існували майже весь Мезозой і були менш досконалі?

2. Весь час людина намагалася піднятися у повітря, використовуючи модель крила птаха. Але всі такі намагання закінчувалися невдало. Спробуйте пояснити причини таких невдач.

3. Птахи середніх та крупних розмірів мають воло. Всім відомі переваги цього відділу стравоходу. Чому ж дрібні птахи не мають вола?

4. У вольєрі магазина “Природа” тримали австралійських хвилястих папуг. Вони весь час роздовбували стіну вольєра, яка була оштукатурена. Потім продавцям підказали, що птахам не вистачає крейди для шкаралупи яєць. Було покладено кілька кусків крейди. Але папуги не звертали на неї ніякої уваги. А продовжували довбати стіну. Чому?

5. Чим можна пояснити, що основним метаболітом азотистого обміну у птахів є нерозчинна у воді сечова кислота? Атже птахи не відчувають недостаток у воді і, на відміну від плазунів, можуть знайти її будь-коли.

6. Чим можна пояснити редукцію у самок птахів правого яйцеводу і при цьому залишається функціонувати лише один?

7. Чи дійсно страуси ховають голову в пісок при переляку і як насправді пояснюється це явище?

8. Чим можна пояснити, що у грифів голова та більша частина шиї оголена?

9. Чому перелітні птахи не залишаються гніздуватися у теплих краях, а ризикуючи життям здійснюють далекі мандрівки?

10. Чим можна пояснити, що більшість гусеподібних виводять пташенят у тундрі, де не досить затишно і полярне літо коротке?

11. Чому не всі птахи з настанням холодів відлітають, а деякі з них залишають навіть в найлютіші морози?

12. Чому саме дрібних динозаврів псевдозухій, які бігали на задніх кінцівках вважають можливими предками птахів?

13. Чому архептерикса не вважають безпосереднім предком птахів?

14. Чому літаючих плазунів не вважають предками птахів?