8_Птицы
.doc8. Класс Птицы. Происхождение, эволюция и особенности строения, связанные с полётом.
Происхождение птиц.
От одной из древних групп пресмыкающихся. Непосредственно предки птиц – псевдозухии или текодонты. У нах задние конечности длиннее. Перешли на деревья, отрастили чешуи по бокам тела и хвоста, что удлинило полёт. Обособление птиц от пресмыкающихся в начале юры. Первые представители класса Птиц появились в мезозойской эре. В юрских отложениях обнаружены остатки первоптицы археоптерикса (ящерохвостые птицы), совмещающего признаки пресмыкающихся и птиц (вид его напоминал птицу, но хвост состоял из многих позвонков, челюсти несли ряд мелких острых зубов, на крыльях сохранились три длинных, свободно двигающихся пальца с когтями, киля не было, вероятно, жили па деревьях, перепархивая с ветки на ветку, пальцы передних конечностей помогали при лазании по сучкам, боковая ветвь в эволюции птиц). В конце мезозойской эры появились настоящие птицы. Однако у них еще сохранялись мелкие зубы, головной мозг был очень мал. Беззубые птицы с роговым клювом возникли только в палеогене кайнозойской эры. Современные птицы – настоящие (веерохвостые). Хвостовой отдел позвоночника укорочен и слит в пигостиль, к которому крепятся рулевые перья.
Происхождение полёта
Древесная теория, с деревьев вниз. Является первой высказанной гипотезой, предложенной Маршем в 1877 году. Была создана по примеру парящих позвоночных, таких как белки-летяги, шерстокрылы. Согласно гипотезе, протоптицы, подобные археоптериксу, использовали когти для того, чтобы подниматься на деревья, с которых потом взлетали с помощью крыльев.
Наземная теория, с земли вверх. Перья были довольно широко распространены у целурозавров, включая раннего тиранозавроида Dilong, а современных птиц палеонтологи чаще всего относят именно к этой группе. Функциями этих перьев могли быть теплоизоляция или же половая демонстрация. В наиболее распространённой версии возникновения полёта «с земли вверх» утверждается, что предки птиц были небольшими наземными хищниками, и использовали свои передние конечности для поддержания равновесия, а позднее эти покрытые перьями конечности развились в крылья, способные поддерживать птицу в полёте. Другой вариант гипотезы предполагает развитие полёта из полового поведения: для привлечения внимания противоположного пола развилось длинное перо и более сильные конечности, которые сначала использовались как оружие, а потом оказались пригодными к машущему полёту. Также из-за того, что много останков археоптерикса находят в морских отложениях, было предположено, что крылья могли помогать этим птицам двигаться и по поверхности воды
Адаптации к полёту.
Перья. Образуют летательную поверхность крыльев, мертвые. Им не нужны кровеносные сосуды, приносящие питание и кислород, поэтому перья очень легкие. Различают следующие части: стержень, с нижней толстою частью — очином, и опахало; внутри очина находится засохшая ороговевшая ткань (душка). Пух: собственно пух — перо с мягким стержнем и слабым развитием опахала, находится на теле, предназначен для теплоизоляции; пуховые перья — перья промежуточного типа между контурными и пухом, имеют относительно длинный и упругий стержень, но их бородки не сцеплены в пластинку опахала. Контурные перья: кроющие — на теле, делают форму тела обтекаемой. Маховые перья: первого порядка — на крыльях, прикрепляются к кисти; второго порядка — на крыльях, сидят на предплечье; рулевые — на хвосте.
Череп птицы очень близок к черепу пресмыкающегося, от которого отличается большей легкостью и очень объемистой мозговой коробкой, заканчивающейся клювом, а с боков несущей огромные глазницы. Характерно также расположение затылочного отверстия на дне черепа. У взрослой птицы все кости черепной коробки срастаются до полного исчезновения швов.
Шейные позвонки имеют гетероцельное строение: довольно длинное тело каждого позвонка на передней и задней стороне имеет седловидные сочленовные поверхности. Такой характер сочленения обеспечивает значительную подвижность позвонков друг относительно друга. Это обеспечивает большую подвижность шеи (компенсация неподвижного скелета туловища, возможность менять положение центра тяжести в полете, сгибая и выпрямляя шею, возможность сложных движений головы при чистке оперения, постройке гнезда и т. п.).
Грудина у птиц очень велика и у подавляющего большинства несет острый гребень киль. К грудине и килю прикрепляется мощная грудная мускулатура. Ребра птиц уплощены и несут на себе крючковатые отростки, налегающие на последующее ребро. Это придает грудной клетке большую прочность и по мере надобности - малую подвижность.
Сложный крестец, образованный срастанием последних грудных позвонков, поясничного отдела, собственно крестцового и части хвостового. Сросшиеся последние хвостовые позвонки образуют пигостиль, или кобчиковую кость.
Плечевой пояс сильно развит и состоит из мощных каракоидных костей, саблевидных лопаток и сросшихся ключиц.
Передние конечности сохранили всего три пальца, причем только второй палец имеет две фаланги. Все кости пясти и запястья слиты в одну сложную кость - пряжку, к которой прикрепляется основная масса первостепенных маховых перьев.
Задние конечности имеют четыре пальца, иногда три и даже два. Здесь также имеется сложная кость цевка, которая образовалась из костей предплюсны и плюсны.
У птиц кости «дна» таза не срастаются, и откладываемое яйцо свободно раздвигает их, проходя по яйцеводу.
Пищеварение. В ротовой полости корм смешивается со слюной, не задерживается и быстро проглатывается. Слюны у птицы выделяется мало. Желудок птиц состоит из двух отделов: железистого и мышечного. Кишечное пищеварение у птиц протекает весьма энергично, что связано с тем, что кишечник относительно короток и время пребывания корма в пищеварительном канале относительно непродолжительно. Кал у птиц полужидкий, выделяется вместе с мочой.
Дыхание. Легкие у птиц губчатые, они не могут расширяться-сжиматься. Эту работу у птиц выполняют воздушные мешки. И при вдохе, и при выдохе через легкие птицы проходит свежий воздух. Именно поэтому птичье дыхание называется «двойным». Кстати, воздух через легкие птиц движется все время в одном и том же направлении, что облегчает организацию противотока. За счет двойного дыхания и противотока (получается «четверное дыхание») птицы получают гораздо больше кислорода.
Кровь. Очень высокое давление и частота сердечных сокращений. Для запасания кислорода летательные мышцы содержат много миоглобина. Быстрый обмен веществ и высокая температура тела.
Выделение. Осуществляются преимущественно почками. Метанефрические почки, лежат в углублениях тазового пояса. От каждой почки отходит мочеточник, открывающийся в клоаку. Мочевого пузыря нет. Конечный продукт выделения – мочевая кислота. В почечных клубочках снижена интенсивность фильтрации.