Лекція №23. Особливості анатомії птахів

Птахи – клас хребетних тварин, тіло яких вкрите пір’ям, а передні кінцівки перетворилися у крила. Вони мають багато спільного з рептиліями: відсутність шкірних залоз, окрім куприкової, надзвичайно розвинуті рогові утвори – пір’я – видозмінена луска. Спільні риси будови плазунів і птахів пояснюються їх походженням від загальних предків триасових рептилій – псевдозухій (190 млн. років назад, палеозойська ера), які є одночасно предками (пращурами) птахів і динозаврів. Від псевдозухій пішли птахів орнітозухії (170 млн. років назад), тіло яких було вкрито лускою, мали слабо розвинуті грудні, проте сильно - тазові кінцівки, рухалися на 4-х ногах  проптахи архіоптерикси (155 млн. років назад, мезозойська ера)  першоптахи архіорніси (юрський період) – дрібні, маса 150-300 гр, тіло вкрите пір’ям, проте на голові і кінцівках – луска, хребетний стовп з великою кількістю хребців за рахунок довгого хвоста (150 хребців), череп схожий на пташиний, проте зберігаються зуби, є черевні ребра, груднина, немає кіля, рульове пір’я розміщене на хвості і допомагає під час руху. Отже, архіоптерикси були більш подібні до плазунів, а архіорніси – до птахів. У крейдовому періоді (мезозой) зустрічаються залишки птахів, які суттєво не відрізнялися від сучасних (більш ніж 70 млн. років назад).

Особливий спосіб руху птахів – політ – позначився на їх організації. В зв’язку із цим адаптивні зміни спрямовані на:

1. полегшення маси тіла

2. створення обтікаючого контуру

3. створення високо маневрового літального апарату:

• пневматизація кісток

• полегшення голови завдяки відсутності зубів

• довгий шийний відділ, надзвичайно рухливий, виконує роль руля, забезпечує коловий огляд

• грудопоперековий відділ скорочений і малорухливий

• хвостовий відділ видозмінений у куприк – основу для рульового пір’я

• перетворення грудної кінцівки в крило і значна зміна дистальних її ланок

• пір’яний покрив, який створює обтікаючу форму тіла

• особливості розміщення мускулатури, особливо тієї, що забезпечує політ

• полегшення системи травлення досягається редукцією деяких її ділянок (зуби, ободова кишка)

• скорочення кишечнику, посилення процесів травлення завдяки наявності ворсин у товстому відділі кишечнику

• система повітряних мішків у дихальній системі

• відсутність сечового міхура в сечовидільній системі

1. Структурно-функціональні особливості скелета

Специфіка будови скелета в птахів значною мірою визначається особливістю їх локомоції – польотом.

I. Значний вміст у скелеті мінеральних речовин – до 40%, тоді як у ссавців – 22%.

II. Знижений вміст у скелеті води – до 40%, тоді як у ссавців – 50%.

III. Незначний вміст органічних речовин – 20%, у ссавців – 28%. Кістки більш ламкі.

IV. Відсутність епі- та апофізарних осередків окостеніння та метафізарних хрящів. У результаті ріст кістки в довжину здійснюється за рахунок суглобових хрящів. Єдиний епіфізарний осередок окостеніння локалізується в дистальній ділянці великогомілково-заплеснової кістки, апофізарний – у гребені великогомілкової кістки.

V. Більш інтенсивний ріст скелета порівняно із ссавцями в постнатальному періоді онтогенезу. Відносна маса скелета в ссавців у цей період збільшується в 5-6 разів, а в курей маса плечової кістки – в 267 разів. Особливо інтенсивний ріст скелета в ранні періоди постнатального онтогенезу спостерігається в 60-денному віці – маса скелета досягає 80% від маси скелета дорослої особини.

VI. Кістковий мозок у птахів складає 2% від живої маси, а в ссавців – до 5%. Причому, більша частина червоного кісткового мозку в птахів міститься в стегновій кістці, тоді як у ссавців – в осьовому скелеті (груднина, ребра).

Крім того, кістковий мозок птахів містить значну кількість лімфоїдної тканини, в якій зустрічаються лімфоїдні вузлики, в тому числі з центрами розмноження. Тому, кістковий мозок у птахів є як центральним, так і периферичним органом кровотворення та імунного захисту.

VII. Наявність у кістках самок у період яйцекладки спеціалізованої сильно мінералізованої медулярної кістки (substantia spongiosa nova), яка є додатковим джерелом кальцію для утворення шкаралупи. Медулярна кістка формується в кістково-мозкових ділянках кісток за рахунок діяльності остеобластів ендосту та має вигляд густої сітки кісткових трабекул навколо кровоносних судин. Найкраще розвинута в кістках кінцівок (стегнова, великогомілкова, плечова, кістки передпліччя) і груднині, найменше – в хребцях.

У період яйцекладки медулярна кістка руйнується остеокластами, спостерігається навіть зменшення кісткової тканини. За недостачі кальцію в раціоні курей-несучок піддається резорбції не лише медулярна кістка, а й губчаста і компактна речовина кістки. Кістка стає ламкою.

Для птахів характерна висока швидкість відновлення скелета – до 3-х діб, а в ссавців – до 45 діб.

VIII. Пневматизація кісток скелета – наявність у кістках макро- і мікропорожнин, що містять повітря і з’єднуються з повітряними мішками. Макропорожнини містяться в плечовій кістці, груднині, цівці (зрощені дистальний ряд і центральна кістка заплесна з кістками плесна) – заплесно-плеснова кістка, а мікро- - в стегновій кістці, кістках передпліччя. В кістки голови повітря проникає через Євстахієву трубу, в усі решта – через особливі випини бронхів – повітряні мішки.