Вопрос 3. Класс Птицы — Aves

Общая характеристика

Птицы — теплокровные позвоночные животные из группы Amniota, приспособленные к полету. Передние конечности видоизменены в крылья. Тело покрыто перьями, которые образуют также несущую плоскость крыльев и хвоста. Часть костей плюсны и предплюсны, слившись, образовали единую кость — цевку. Череп сочленяется с позвоночником одним мыщелком. В полушариях мозга имеется кора, но поверхность их гладкая. Мозжечок хорошо развит. Легкие губча­тые, соединены с системой воздушных мешков. Сердце четырехкамерное. Имеется только правая дуга аорты; левая атрофируется еще при эмбриональном развитии. Органами выделения являются тазовые почки. Оплодотворение внутреннее. Размножаются откладывая яйца.

В настоящее время на Земле обитает около 9 000 видов птиц, населяющих все материки и острова. В СССР обитает примерно 700 видов птиц.

Поэтому кровообращение у них со­вершается очень быстро, что обес­печивается энергичной работой сердца. Так у многих мелких птиц сердце сокращается более 1000 раз в минуту (у человека 60—80 раз).

Органы выделения птиц приспособлены к интенсивном обмену веществ в организме, вследствие чего увеличивается объем продуктов распада, подлежащих удалению.

Почки у птиц отличают­ся большими размерами и лежат в углублениях тазовых костей. От них отходят мочеточники, откры­вающиеся в клоаку. Мочевого пу­зыря нет. Густая моча поступает в клоаку, откуда выводится на­ружу вместе с калом.

Органы размножения. Два семенника, лежащие в брюшной полости, имеют бобовидную форму. От них отходят семяпроводы, открывающие­ся в клоаку У самок птиц обычно имеется только один, левый, яичник, лежащий близ почки. Вышедшее из яичника яйцо попадает в непарный яйце­вод, в верхней части которого происходит оплодотворение. Пройдя по яйцеводу, яйцо приобретает белковую оболочку, а попав в более широкую матку покрывается известковой скорлупой. Через конечный отдел половых путей самки — влагалище — яйцо попадает в клоаку, а оттуда выводится наружу.

Основные ароморфозы: разделение крови на венозную и артериальную и терморегуляция.

Экология птиц

Основная форма передвижения большинства птиц — полет. При­способление к полету вызвало ряд описанных изменений в строении организма этих животных, а также наложило отпечаток на все виды их жизнедеятельности. Благодаря способности к полету птицы обла­дают огромными возможностями для далеких миграций и расселения: именно полет позволил им заселить все океанические острова, нередко лежащие в сотнях километров от материка. Полет помогает птицам избегать врагов. Многие птицы во время полета добывают пищу или высматривают ее на земле.

Характер полета разных видов птиц далеко не одинаков — он всегда находится в соответствии с их образом жизни. Различают два основных вида полета птиц— парение и гребной полет.

Парением на­зывается полет птицы на более или менее неподвижных, распростертых крыльях. Этот полет может осуществляться при постепенном сниже­нии птицы в воздухе. Но часто птица путем парения может сохранять набранную высоту над землею или даже подниматься вверх (достигается благодаря использованию птицей восходящих потоков воздуха).

Гребной полет осуществляется взмахами крыльев. У многих птиц такая активная форма полета чередуется с парением в воздухе. Ворона при спокойном гребном полете делает в среднем 2,9, а чайка — 2,2 взмахов крыла в секунду. Максимально возможная скорость полета ласточки 28 м, глухаря— 16 м и лебедя— 14 м в секунду. Некоторые птицы могут летать без остановки для отдыха более 3000 км.

Обитание в одних и тех же условиях нередко вызывает у птиц раз­ного происхождения и систематического положения образование сходных признаков, отражающих приспособления к данным условиям существования. Различают несколько подобных экологических групп птиц.

Древесные птицы проводят большую часть жизни на деревьях и кустах. Для этих птиц, среди которых преобладают мелкие и средние по размеру, характерно стройное, вытянутое, сжатое с боков тело, средней длины шея, довольно короткие тонкие ноги, пальцы которых не связаны перепонкой и несут острые когти. Из четырех пальцев обыч­но три направлены вперед, а один назад; реже наружный палец может обращаться вперед и назад или два пальца направлены вперед, а два — назад. Задний палец хорошо развит, так как он позволяет охватывать ветви. Крылья не очень длинные. Оперение довольно рыхлое, у боль­шинства видов со слаборазвитым пухом. Некоторые птицы этой группы (дятел, пищуха) имеют хвост из упругих жестких перьев, служащих опорой при передвижении по стволам деревьев. Характерные предста­вители данной группы — большинство певчих птиц из отряда воробьи­ных, кукушки, дятлы и др.

Наземные птицы держатся преимущественно на земле и передви­гаются главным образом бегом или шагом. Туловище их обычно мас­сивное, плотное и широкое. Крылья чаще короткие и широкие, иногда в той или иной степени редуцированные. Ноги сильные, с короткими толстыми пальцами, из которых задний мал или отсутствует (у афри­канского страуса по два пальца на каждой ноге). Когти пальцев корот­кие, широкие и тупые. Оперение рыхлое, почти без пуха. К этой группе птиц относятся страусы, дрофы, стрепеты, большинство куриных и др.

Болотные птицы—обитатели болот, сырых лугов, побережий водоемов. Эти птицы чаще всего бродят по мелководью или по топкой сырой почве. Поэтому большинство их имеет длинные, тонкие ноги с удлиненными пальцами, не связанными плавательной перепонкой, сочленение цевки и голени не оперено (голенастые). Шея обычно длин­ная, гибкая. Голова небольшая, у большинства видов с длинным тон­ким клювом- Хвост короткий. Оперение рыхлое со слабо развитым пухом. Характерные представители — цапли, аисты, журавли, многие кулики.

Водоплавающие птицы — жители водоемов. Хорошо плавают, а многие также и ныряют. Тело обычно уплощенное, особенно на ниж­ней стороне. Ноги отодвинуты далеко назад, поэтому птица при хож­дении держит тело наклонно или почти вертикально. Три или четыре пальца ног связаны плавательной перепонкой или оторочены по бокам кожистыми лопастями (поганки, лысухи), что увеличивает загребаю­щую поверхность лап. Хвост короткий. Оперение очень плотное (осо­бенно на брюхе) с густым пухом. Копчиковая железа почти у всех видов группы сильно развита, что обеспечивает обильное жировое покрытие оперения. К этой экологической группе относятся утки, гуси, лебеди, бакланы, пеликаны, гагары, поганки, кайры, чистики, пингви­ны и другие водные птицы.

Воздушно-водные птицы биологически связаны с водоемами, но большую часть дня проводят над водной поверхностью в полете. Они хорошо плавают, но обычно не ныряют. Тело легкое, стройное, крылья длинные, острые, упругие, лапы короткие, пальцы соединены плавательной перепонкой, хвост средней длины. Клюв приспособлен к выхватыванию добычи из воды; он крепкий, удлиненный, часто с крючком на конце. К данной группе относятся чайки, крачки, буре­вестники.

Воздушно-наземные птицы почти весь день проводят в воздухе, где и добывают пищу. Тело их мускулистое, вытянутое. Шея короткая.

Голова небольшая с широко раскрывающимся, но коротким клювом, что облегчает хватание насекомых на лету. Крылья очень длинные, узкие, острые, упругие, приспособленные к парящему полету. Лапки короткие, с цепляющимися пальцами. Оперение плотное. Полет в основ­ном планирующий и пикирующий. Характерные представители груп­пы — ласточки, стрижи и козодои.

Способность к полету позволяет птицам совершать далекие и быст­рые передвижения в пространстве. Многие птицы, гнездящиеся в райо­нах с умеренным и холодным климатом, осенью совершают далекие перелеты в страны, где зимы не столь суровы и они обеспечены кормом; весной они возвращаются на места своих гнездований.

Перелеты — одно из интереснейших и во многом еще загадочных явлений в жизни птиц. Пути перелетов некоторых видов измеряются тысячами километров. Так, гнездящаяся в северо-восточной Канаде полярная крачка осенью улетает в Антарктику, где в это время весна. Копчики, гнездящиеся в Амурском крае, на зиму улетают в Южную Африку.

Одни птицы совершают перелеты большими стаями, другие — ма­лыми группами, третьи — поодиночке. Водоплавающие и болотные птицы, биологически связанные с водоемами, придерживаются при перелетах долин рек и побережья моря. Большинство древесных и на­земных птиц летит широким фронтом. При весенних перелетах птицы летят к местам гнездования гораздо быстрее, чем осенью к местам зимо­вок. Например, кулик-веретенник, зимующий в Новой Зеландии и на о. Тасмания, проделывает путь в 12 000 км осенью за 2—3 месяца, а весной за месяц. Кукушки продвигаются на север весной со средней скоростью 80 км, грачи — 55 км в сутки. Пересекая водные простран­ства, птицы могут лететь много часов без отдыха, пролетая тысячи километров. Бурокрылые ржанки пролетают без остановок с мест своего гнездования на Аляске к зимовкам на Гавайских островах над морем более 3000 км за 35 часов.

Как птицы находят путь к местам своих зимовок и обратно на место гнездования, еще полностью не выяснено. Особенно удивительно, что у многих видов птиц, например скворцов, в далекий путь на юг осенью улетают прежде всего молодые, еще никогда не участвовавшие в переле­тах. Бесспорно, что перелеты птиц сложились в течение тысячелетий, и это явление надо изучать, учитывая исторические изменения Земли, особенно влияние ледникового периода.

Многие птицы нашей страны не совершают столь далеких сезонных миграций, а откочевывают на зиму лишь несколько южнее от области своего гнездования. Так, снегири и свиристели, гнездящиеся преиму­щественно в северных областях Европейской части СССР, зимой в массе кочуют по ее центральным районам. Такие птицы получили название кочующие. Наконец, среди наших птиц немало видов, которые всю жизнь проводят в районе, где они выселись, таких птиц называют оседлыми.

Размножение птиц отличается многими своеобразными чертами. У одних видов самцы и самки образуют постоянные пары на много лет (аисты, попугаи и др.). Другие соединяются в пары заново на каждый период размножения (большинство воробьиных). У третьих имеет место полигамия, когда один самец имеет гарем самок, который он защищает от соперников (куры и др.)- Но известны виды, у которых, наоборот, самки за период размножения спариваются с несколькими самцами (кулик-плавунчик, цветной бекас).

У птиц, ведущих полигамный образ жизни, и у видов, соединение полов которых происходит лишь на короткий срок, часто имеет место половой диморфизм. Самец их отличается яркой окраской и своеобраз­ным характером оперения; иногда самцы вооружены шпорами, рогами (фазаны-сатиры) и другими органами борьбы с соперниками. Напротив, самки этих птиц обычно имеют покровительственную, тусклую окраску.

У многих птиц во время спаривания или перед ним происходят брачные игры. Таковы тяга вальдшнепов, тока тетеревов и глухарей, брачные полеты бекасов и др. У певчих птиц самцы в период размноже­ния активно поют; их пение влияет на развитие половых процессов у самок и служит предупреждением другим особям о том, что данный гнездовой участок уже занят.

Различают птиц выводковых, полувыводковых и птенцовых.

У выводковых птенцы выходят из яиц уже сформированны­ми, зрячими, покрытыми густым пухом, способными к самостоятель­ному передвижению. Они покидают гнездо вскоре после вылупления из яиц и ходят за матерью выводком. К ним относятся куриные и гуси­ные птицы.

У полувыводковых птиц птенцы выходят из яиц менее развитыми и остаются в гнезде несколько дней, пока не окрепнут. К этой группе птиц относятся чайки, чистики, гагары и др.

У птенцо­вых птиц птенцы вылупляются из яиц голыми или покрытыми отдель­ными пушинками, слепыми и беспомощными. Они долго остаются в гнезде, где заботливо выкармливаются родителями. К птенцовым относятся воробьиные, голуби, дневные хищные птицы, совы.