- Покровы тела птиц
- Перья птиц. Строение и функции
- Обоняние птиц
- Киви
- Клюв
- Система кровообращения
- Строение скелета птиц
- Птичьи лапы
- Места обитания птиц
- Кровеносная система
- Нервная система
- Анатомия и физиология
- Перья
- Скелет птиц
- Головной мозг
- Характеристика отрядов
- Какая наука изучает птиц
- Классификация птиц
- Признаки
- Особенности строения птиц
- Птицы и люди
- Органы дыхания
- Размножение и развитие птиц
- Внешнее и внутреннее строение птиц
- Основные признаки птиц
- Что мы узнали?
- Перья и крылья
Покровы тела птиц
Кожа птицы сухая и очень тонкая:
- На клюве кожа образует ороговевшие ножны;
- на конечностях — ороговевшие чешуйки;
- на пальцах — когти.
Производные кожи — перья, филогенетически связанные с чешуйчатыми образованиями (на это указывает сходство развития перьев и чешуи на ранних стадиях).
Перья птиц. Строение и функции
Тело всех птиц покрыто перьями. Различайте контурные перья и перья. Каждое контурное перо имеет узкий цельный стержень, или ствол, и эластичные пластинки по бокам, составляющие веер. Часть вала, не имеющая вентилятора, называется очин.
Виды птичьих перьев
Фигурные перья защищают тело от дождя и ветра. Они делятся на воланы, покровы и рулевые перья. Самые крупные — маховые перья, наложенные друг на друга, образуют довольно прочную летающую поверхность крыла. Сила контурных перьев объясняется тем, что вееры состоят из отдельных ороговевших бород (первого и второго порядка). Бороды первого порядка прикрепляются к туловищу параллельно, рядом друг с другом. Самые тонкие кончики второго порядка отходят от каждого кончика с обеих сторон. Они упираются в соседние бороды, крепятся к ним микроскопическими крючками.
У большинства видов птиц перья находятся под контурными перьями. От гарниров они отличаются тем, что их вееры рыхлые, мягкие и не образуют сплошной тарелки. У перьев очень короткий стебель с пучком бородок первого порядка наверху. Между перьями задерживается много горячего воздуха. Контурные перья в хвосте выполняют роль руля в полете, их называют рулевыми.
Птицы периодически умирают — на месте старых изношенных перьев вырастают новые перья.
В коже голубя, как и у многих других видов птиц, имеется только одна копчиковая железа, которая располагается у основания хвоста на спинной стороне. У кур и других видов наземных птиц эта железа развита недостаточно. Особенно развито у водоплавающих птиц. Копчиковая железа выделяет секрет, которым птицы смазывают свои перья клювом.
Обоняние птиц
В целом птицы обычно обладают исключительным зрением, хорошо развитым слухом и плохим обонянием. Большие глаза, часто тяжелее мозга, обеспечивают высокую остроту зрения и хорошее цветовосприятие. Однако киви, нелетающая ночная птица, обитающая в Новой Зеландии, почти слепой. Они полагаются на высокоразвитое обоняние с ноздрями на конце их длинного клюва. У большинства птиц плохое обоняние. Слух в целом развит хорошо.
Киви
Киви — эндемик Новой Зеландии. У птицы крепкие ноги, длинный тонкий клюв, перья мягкие, похожие на густую шерсть. Необычная особенность киви — грибной запах перьев.
Киви активны ночью: обходят свой участок, уничтожают с земли червей, насекомых, личинок, собирают опавшие ягоды. Днем они прячутся в яме или дупле.
У киви очень большие яйца, поэтому яйцо несет самка. Птенец рождается с плюмажем, через 5 дней покидает гнездо. Родители покидают гнездо сразу после выхода птенца.
Главные враги птицы — кошки, собаки и ласки, завезенные европейскими поселенцами.
Рис. 3. Киви.
Клюв
Клюв образован удлиненными челюстями. Форма клюва связана с типом пищи, которую кормит птица.
Длинный острый клюв позволяет дятлу пробираться сквозь древесину и достигать жуков и личинок. У перекладины клюв приспособлен для снятия шишек и похож на плоскогубцы. Колибри питаются нектаром, а их длинный тонкий клюв помогает им глубоко проникать в цветок.
Клюв тукана необычный: он огромный, изогнутый, но очень легкий, что позволяет дотянуться до ягод на концах тончайших веточек.
Рис. 2. Тукан.
Попугаи делят семена и орехи, прижимая их верхней изогнутой частью к нижней. Клюв хищных птиц похож на клюв попугая, но более мощный, с загнутым и заостренным верхним концом. Такой клюв предназначен для того, чтобы разрывать добычу на части.
Перья, клюв, когти и чешуя птиц на лапах состоят из рогового вещества кожи.
Система кровообращения
Система кровообращения птиц замкнута и имеет два круга
Сердце птицы четырехкамерное, и частота сердечных сокращений у нее очень высока, особенно во время полетов. Лимфатическая система развита слабо.
Строение скелета птиц
Скелет птицы прочный и легкий. Кости срастаются в раннем возрасте, обеспечивая силу. Низкая общая масса достигается за счет трубчатой структуры костей и наличия воздушных полостей.
Череп похож по строению на череп млекопитающих. Отличие заключается в наличии клюва, большей легкости ложа и больших глазницах.
В строении позвоночника есть отделы: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой. Наибольшая подвижность в шейном отделе позвоночника. Крестцовые и поясничные позвонки сливаются с костями таза. Кости плечевого пояса также соединяются, образуя прочную опору для костей и мускулов крыльев.
Грудина разрастается, образуя выступ, называемый килем, место прикрепления мощных грудных мышц, обеспечивающих работу крыла.
Верхние конечности имеют типичные отделы: плечевая, локтевая, лучевая, суставные кости кисти. Свободными остаются только три пальца.
Кости таза поддерживают задние конечности. Подвздошная кишка срастается с крестцовым комплексом, лобковые кости свободны, что позволяет откладывать крупные яйца.
Задние лапы состоят из типичных костей. Большеберцовая и большеберцовая кости срастаются. Три из четырех пальцев указывают вперед, один назад.
Птичьи лапы
Лапы птиц покрыты чешуей, пальцы заканчиваются когтями. Один или два пальца направлены назад, чтобы удерживать ветки.
Ноги птиц формировались по их специализации. У водоплавающих птиц между пальцами ног есть прочная перепонка, а у хищников — острые большие когти.
Места обитания птиц
По оценкам, количество ныне живущих видов птиц часто составляет около десяти тысяч, но колеблется от 8 800 до 10 200. Это сопоставимо с примерно 4800 видами млекопитающих и 7 150 видами рептилий.
Птицы адаптировались практически ко всем частям земного шара и к самым разнообразным средам обитания: лесам, лугам, городам, горам, пустыням, водно-болотным угодьям и океанам. Например, полярная сова (Bubo scandiacus) обитает к северу от Полярного круга, где зимние температуры составляют -46 ° C, а пингвины процветают в Антарктиде. Альбатросы проводят большую часть своего времени, паря над открытым океаном, в то время как императорский пингвин (Aptenodytes forsterican) ныряет более чем на 250 метров в поисках пищи. Однако птицы, как правило, проводят большую часть своего времени на суше, и только 2% всех птиц считаются водными.
Кровеносная система
У представителей класса птиц впервые появляется разделение артериального и венозного кровообращения.
Сердце имеет четыре камеры, поэтому венозная и артериальная кровь проходят через него, не смешиваясь. Следствие расставания — интенсивный газообмен и постоянная температура тела, то есть теплая кровь.
Нервная система
У птиц очень развита нервная система. Сложные движения и поведение обеспечиваются большим передним мозгом и мозжечком.
Четкое зрение обеспечивают огромные глаза с двойной системой корпуса, цветовосприятие. У птиц нет наружного уха, но они прекрасно слышат.
Анатомия и физиология
Перья
Перья — отличительная черта птиц. У некоторых других животных есть крылья, и они могут летать, например летучие мыши, но только птицы покрыты перьями.
Перья — один из самых сложных структурных органов позвоночных. Эти эпидидимы образуются в результате контролируемого разрастания клеток эпидермиса (внешнего слоя кожи) с помощью белка, называемого кератином. Эти волокнистые структурные белки образуют твердые, но неминерализованные структуры, обнаруженные в перьях, клювах и когтях птиц.
Перья защищают птиц от влаги и холода. Отдельные перья на крыльях и хвосте играют важную роль в управлении полетом. Цветовые узоры в основном служат камуфляжем. Поразительные различия в рисунках и цветах перьев являются частью полового диморфизма многих видов птиц и особенно важны при выборе пар для спаривания.
Скелет птиц
Скелеты птиц также обладают уникальными характеристиками. Он отлично адаптирован к летным качествам этих животных. Скелет птицы чрезвычайно легкий, но достаточно прочный, чтобы выдерживать нагрузку, которую птица испытывает во время взлета, полета и приземления. Одно из устройств, которое делает это возможным, — это сращивание костей. По этой причине у птиц обычно меньше костей, чем у млекопитающих или рептилий, а сам скелет имеет большую прочность.
У птиц много полых костей (пустот, заполненных воздухом), с поперечными стенками для прочности. (Однако у некоторых нелетающих птиц, таких как пингвины, есть только твердые кости.) Количество полых костей варьируется от вида к виду, хотя у крупных летающих и планирующих птиц их больше.
У птиц также больше шейных позвонков, чем у многих других животных; у большинства из них очень гибкая шея, состоящая из 13-25 позвонков. Хотя шея гибкая, большая часть скелета довольно жесткая. Птицы — единственные позвоночные, у которых есть сросшийся ключ или килевидная грудина (или грудная клетка). Самая тяжелая и прочная кость — клювовидная.
Хотя перья птиц легкие, их вес в два-три раза превышает их вес скелета, так как многие кости полые и содержат воздушные карманы. Отсутствие зубов также облегчает массу скелета.
Мускулатура птиц очень плотная, имеет темную окраску, а мышцы конечностей представляют собой длинные сухожилия. Грудные мышцы самые большие и могут составлять 20% веса птицы.
Головной мозг
У птиц хорошо развита нервная система по сравнению с рептилиями, а их мозг намного больше. У летающих птиц он намного крупнее остального тела, чем у нелетающих.
Размер областей мозга напрямую зависит от образа жизни животных. Например, у них хорошо развиты продолговатый мозг и мозжечок, поскольку они отвечают за те процессы, которые в них особенно активны.
Напротив, обонятельные доли маленькие, и поэтому большинству из них трудно различать запахи (за исключением падальщиков). Интеллект многих видов довольно высок, они умеют пользоваться подручными предметами, умеют учиться.
Характеристика отрядов
Класс объединяет более 10 000 видов, относящихся к 40 отрядам. Классификация птиц несколько раз пересматривалась и продолжает развиваться. По классификации Международного союза орнитологов выделяют подклассы Бескилевые (6 порядков) и Новонебные (34 порядка).
Страусы или страусы относятся к подклассу бескилевых. Крупные птицы обитают на открытых ландшафтах Австралии, Африки, Южной Америки. Они не летают, но очень быстро бегают. Африканский страус — самая крупная современная птица. Рост взрослой особи до 2 м, вес до 75 кг.
Подкласс Новонебные — большая группа отрядов птиц, населяющих различные природные зоны и ландшафты. Представители отряда пингвинов или пингвиноподобных — нелетающие птицы, хорошо умеющие плавать и нырять. Они обитают в прибрежных водах Антарктиды, Австралии, Южной Америки, Южной Африки и на островах Южного полушария. Пингвины питаются рыбой, моллюсками и размножаются на побережье. Самые богатые видами — отряд воробьиных
Таблица 1.
Сравнительная характеристика отрядов птиц, относящихся к разным группам
Важнейшие отряды птиц | |
Отряд | Репрезентативные знаки |
Воробьиный | Преимущественно лесные птицы, у них четырехпалые конечности (три пальца направлены вперед, один назад); в период гнездования птенцы живут парами.
Представители:
|
Ржанкообразные | Птицы-выводки, живут по берегам рек, на заболоченных территориях; среднего размера, длинные ноги и длинный тонкий клюв.
Представители:
|
Гусеобразные | По краям клюва расположены роговые пластинки или зубцы, а на конце клюва имеется утолщение — ноготки; вылупляющиеся птицы водоплавающих птиц.
Представители:
|
Пингвины | Крылья узкие, непригодные для полета, на ногах плавательные перепонки, ноги отведены назад, скелет тяжелый, оперение очень плотное.
Представители:
|
Кран как | Птицы открытых пространств, у них длинные ноги и шеи.
Представители:
|
Страусы | Крупные птицы; у них слабые крылья, непригодные для полета, и сильные ноги.
Представители:
|
Курица | Короткие закругленные крылья (сильная муха), четырехпалые ноги, с большими когтями и относительно большим, густо оперенным клювом.
Представители:
|
Дневные хищники | Длинные острые когтистые когти; клюв короткий, изогнутый; полет быстрый.
Представители:
|
Совы | Ночные хищные птицы с сильными изогнутыми клювами и острыми когтями, чувствительным слухом и острым зрением имеют рыхлое мягкое оперение, которое позволяет им летать в тишине.
Представители:
|
Птицы, принадлежащие к разным отрядам, но со схожими приспособлениями к условиям среды, сходным поведением, объединяются в экологические группы. Различают экологические группы по среде обитания, способу питания и гнездования. Экологические группы по местообитанию: птицы водоемов, болот, лесов, открытых пространств.
По способу кормления птицы относятся к следующим экологическим группам:
- травоядные животные (щеглы, чижи, дрозды, свиристели
- насекомоядные (дятлы, дятлы, щелкунчики);
- хищники (ястребы, ястребы, орлы, совы);
- падальщики (стервятники).
Какая наука изучает птиц
Наука, изучающая птиц, называется орнитологией (от греч. Ὄρνιθος (птица) и λόγος — обучение). Термин был введен итальянским ученым У. Альдрованди в 16 веке.
Орнитологи изучают происхождение, повадки, строение птиц и многое другое, а также организуют и описывают. До девятнадцатого века учёных занимало только описание животных, они изучали их строение и образ жизни, позже также начали изучать их распространение в мире и миграции.
Исследования по наблюдению за птицами важны в других областях науки, таких как селекция и генетика, помощь сельскому и лесному хозяйству.
Классификация птиц
Класс птиц делится почти на 30 отрядов, которые в свою очередь делятся на семейства, роды и виды. Также следует учитывать, что четкой классификации до сих пор нет, поэтому разные семейства и отряды часто относят к разным группам.
Археоптерикс
Вот одна из классификаций, включающая несколько вымерших видов.
Весь класс делится на два подкласса:
- хвост ящерицы (вымерший археоптерикс),
- веерообразный хвост (все остальные).
Fantails делятся на четыре надотряда:
- зубчатый (также вымерший),
- плавающий
- ратиты,
- старые вкусы и новые вкусы.
Плавание состоит из одной команды: пингвинов.
Бескилевые или истощенные, это нелетающие виды, включая страусов, казуаров, киви и тинаму, всего пять отрядов.
Нео палеоби — самая большая группа, насчитывающая более двадцати порядков. Отряды обычно состоят из одного-трех семейств, реже — от пяти до шести, причем самый многочисленный отряд — воробьиные, он включает 66 семейств и более 5000 видов, то есть более половины всех известных.
Стоит отметить: как уже было сказано, классификации птиц могут отличаться, например, по другой классификации пингвины считаются надотрядом новых небных, а тинама не классифицируется как ратит.
Признаки
Пододеяльник и способность летать — главные характеристики птиц. Это теплокровные животные, способные поддерживать постоянную температуру тела 40 ° C. Кожа сухая, лишена желез (за исключением копчиковой железы водоплавающих птиц). Наличие клюва — отличительная черта птиц. Перья, чешуя на лапах, когтях и клювах — роговые образования, придатки кожи
Адаптация птиц на лету:
- Кузов аэродинамический, чтобы уменьшить трение.
- Крылья приводят в движение сильно развитые грудные мышцы.
- Пододеяльник создает летающую поверхность.
- Скелет крепкий и легкий (трубчатые кости полые).
- Передние конечности превращаются в крылья.
- Стебель помогает при посадке.
- Хвост — руль в полете.
- Челюсти лишены зубов.
Птицы имеют отличительные особенности в строении органов дыхания и пищеварения, что связано со способностью летать. Клювы у насекомоядных птиц тонкие и острые, у зерноядных — крепкие конические. Большой, крепкий клюв, часто загнутый вниз, различают дневных и ночных хищников.
В умеренных широтах зависимость орнитофауны от сезонных изменений в природе более выражена. Существует период подготовки к размножению, который у большинства птиц связан с гнездованием или гнездованием. После вылупления происходит постгнездовая линька. Последние периоды годового цикла — подготовка к зиме и зимовка. По мере смены сезонов и кормовых ресурсов птицы мигрируют (Схема 1).
Группы птиц по характеру миграций в течение сезона
Осенью перелетные птицы мигрируют за тысячи и десятки тысяч километров от мест гнездования. Полеты в более теплые регионы выполняются по тем же маршрутам. Направления миграции птиц ученые изучают по звуку: на предплюсне птицы крепят кольцо из легкого металла с указанием номера, города и страны.
Особенности строения птиц
У птиц четырехкамерное сердце, поэтому все ткани и органы снабжены артериальной кровью. У птиц два предсердия и два желудочка. Органы выделения птиц похожи на аналогичную систему рептилий, но у них нет мочевого пузыря, который также облегчает вес птицы во время полета.
У птиц, как и у всех позвоночных, мозг состоит из пяти отделов: переднего мозга, среднего мозга, заднего мозга, промежуточного мозга и мозжечка. У птиц хорошо развиты большие полушария переднего мозга с корой и мозжечком. Поэтому у птиц хорошая координация движений. Они могут совмещать в себе способность летать и передвигаться по субстрату. В этом плане птицы освоили земную среду достаточно хорошо.
Птицы — раздельнополые животные. Птицы половой диморфизм. У самок только один левый яичник. Оплодотворение птиц внутреннее, развитие прямое. Птицы приспособлены к размножению в разное время и в разных условиях.
У птиц маленькая голова и длинная гибкая шея. Форма клюва сильно варьируется в зависимости от пищевого поведения. Самая большая часть тела птицы — это туловище, на котором сгруппировано развитие самой группы мышц.
Перья птиц можно разделить на контурные и нижние. Контурное перо состоит из стержня, веера и очина. Веер состоит из центрального стержня, от которого отходят бороды разных порядков: первая и вторая, а также боковые. В результате перо образует довольно плотную поверхность. Поверх контурных располагаются гусиные перья. Такая дифференцированная система птиц позволяет им наладить полноценный теплообмен и сохранить жизнедеятельность даже при больших физических нагрузках.
По образу жизни различают разные виды птиц. В зависимости от степени развития птенцов в период вылупления, вылупления и гнездования различают птиц. Первая группа — это птенцы пятнистые, покрытые пухом. Они могут ходить и клевать пищу. Птенцы гнездящихся птиц полностью или частично голые, беспомощные и слепые. Их кормят родители, так как они долго остаются в гнезде, пока не окрепнут.
Дополнительно птиц можно разделить на оседлых, которые длительное время остаются на одном месте даже при неблагоприятных условиях. Если птицы покидают свои летние места обитания, кочуют и улетают, чтобы обеспечить нормальную продолжительность жизни. В этот период они сохраняют способность активно воспроизводить и отображать все характеристики жизни, которые они выделили за время своего существования на другой территории.
Считается, что перелетные птицы появляются на свет из-за изменения климата, которое связано со сменой времен года. Сложный синтез внешних и внутренних факторов организма в конце репродуктивного периода называют среди прямых причин бегства. Для изучения системы полета птиц используется метод кольцевания. Птиц ловят и на ногу надевают специализированное алюминиевое кольцо. Этот метод позволяет узнать пути и скорость миграции птиц, систему их возвращения из мест зимовки и из старых мест гнездования и зимовки.
Птицы и люди
На протяжении веков птицы были неотъемлемой частью человеческой культуры, будь то еда, домашние животные или источник вдохновения для картин, литературы и религии. К сожалению, охота, разрушение среды обитания и загрязнение также привели к тому, что многие птицы оказались под угрозой исчезновения. Есть также свидетельства того, что около 120-130 видов птиц вымерли за период истории человечества.
Важным источником пищи для человека являются птицы: куры, гуси, фазаны, индейки, утки и многие другие. Когда-то лебеди и фламинго были лакомством богатых и могущественных, хотя сейчас они находятся в состоянии сохранности. Люди также смогли приручить многие виды птиц. Перья и шкуры птиц также используются людьми. Перья — для подушек и одежды, для мягкой водонепроницаемой одежды и одеял.
Люди издавна использовали птиц для самых разных задач. Например, голуби обычно использовались для передачи сообщений раньше, чем современные методы мгновенной связи (многие до сих пор используются для спорта). Ястребов по-прежнему используют для охоты, а бакланов — для рыбалки.
Куры и голуби часто используются в исследованиях в области сравнительной биологии и психологии. Потому что птицы очень чувствительны к токсинам. Разноцветных птиц, особенно тропических, содержат в качестве домашних животных, хотя такая практика привела к незаконному обороту некоторых исчезающих видов.
Органы дыхания
Дыхательная система птиц также во многом обусловлена их способностью летать, а также повышенным газообменом, который необходим их организму. Дыхательная система у птиц отличается сложной структурой по сравнению с таковой у других животных.
Его особенности — маленькие и плотные легкие. Кроме того, с легкими связаны специальные воздушные карманы, которые необходимы для нормального дыхания во время полетов.
Когда птица вдыхает воздух в полете, она попадает в воздушные мешочки, а при выдохе из-за особого строения легких снова проходит через них.
Размножение и развитие птиц
Репродуктивный процесс у всех видов птиц требует развития различающихся по своему биологическому значению приспособлений, обеспечивающих образование и выживание потомства. Период размножения птиц рассчитывается таким образом, чтобы их потомство появлялось в наиболее благоприятное для них время года с соответствующим количеством доступной пищи.
Нерест — важный и характерный компонент воспроизводства птиц. Яйцеклетка самки разрастается и превращается в яйцо, внутри которого развивается зародыш. Количество яиц в выводке у разных птиц колеблется от 1 до 26 штук. Моногамия наблюдается примерно у 90% видов птиц.
После того, как птенец вылупится из яйца, родители проявляют разную степень заботы о питании и защите. В зависимости от продолжительности и сложности эмбрионального развития птенцы делятся на выводок и птенцов. Относительно зрелые при рождении цыплята-выводки могут позаботиться о себе почти сразу после вылупления. Птенцы — рожденные беспомощными — слепые и обнаженные — требуют серьезной родительской заботы. Между этими двумя типами развития существует также переходный тип — полугнездовые птенцы — развитие смешанного типа, при котором птенцы кажутся частично сформированными, но остаются в гнезде длительное время и получают пищу от родителей. Процесс, при котором цыпленок получает перья, называется «перо».
Внешнее и внутреннее строение птиц
Как упоминалось выше, с одной стороны, структура тела птицы имеет много общего с рептилиями, с другой стороны, многие части их тела и органы сильно отличаются по строению как от рептилий, так и от других животных.
Основные признаки птиц
У этих животных есть несколько отличительных черт. Их передние конечности превратились в крылья, благодаря чему практически все виды приспособились к полету.
Кожа у них сухая, без потовых желез, полностью покрыта перьями, играющими важную роль в полете. Еще одна особенность — клюв, заменяющий челюсти.
Что мы узнали?
Существуют отличительные особенности птиц, по которым они выделяются в отдельный класс. Это наличие перьев, крыльев и клюва, способность летать (в большинстве случаев). Кратко об этих приметах можно рассказать в отчете к уроку по внешнему миру во 2 классе.
Перья и крылья
Перья птиц покрывают все тело, представляют собой измененную чешую рептилий. К прочному стержню прикреплены щетина и пух. Есть жесткие маховые перья, которые составляют основу крыла и хвоста, и гусиные перья, защищающие от замерзания.
Многие птицы пострадали от красивых перьев, украшающих их шляпы.
Крылья птиц — это передние конечности, которые изменились в ходе эволюции. Крыло покрыто маховыми перьями, расположенными в несколько рядов. Во время полета перья разлетаются веером, регулируя скорость и направление.
Форма тела и плотно прижатые к нему перья помогают в полете, уменьшая сопротивление воздуха.
Рис. 1. Ворона в полете.