Птицы — наиболее многочисленная группа теплокровных животных. Пернатые приспособлены к полету, передвигаются по земле и деревьям, плавают в воде с помощью задних конечностей. Птицы распространены на материках и островах, заселяют все природные зоны (рис. 1).
Признаки
Перьевой покров и способность к полету — главные особенности птиц. Это теплокровные животные, способные поддерживать постоянную температуру тела 40°С. Кожа сухая, лишенная желез (кроме копчиковой железы у водоплавающих птиц). Наличие клюва — отличительный признак птиц. Перья, чешуйки на ногах, когти и чехлы клюва — роговые образования, придатки кожи (рис. 2).
Приспособления птиц к полету:
Птицы обладают отличительными признаками в строении органов дыхания, пищеварения, что связано со способностью к полету. Клювы насекомоядных птиц — тонкие острые, зерноядных — прочные конусовидные. Крупные размеры, сильный клюв, часто загнутый вниз, отличают дневных и ночных хищных птиц.
В умеренных широтах сильнее проявляется зависимость жизни птиц от сезонных изменений в природе. Различают период подготовки к размножению, который у большинства птиц связан с устройством гнезда или гнездованием. После выведения потомства наступает постгнездовая линька. Завершающие периоды в годовом цикле — подготовка к зиме и зимовка. При смене сезонов года и пищевых ресурсов птицы мигрируют (схема 1).
Группы птиц по характеру миграций в течение сезона
Перелетные птицы осенью мигрируют за тысячи и десятки тысяч километров от мест гнездования. Перелеты в теплые края происходят по одним и тем же маршрутам. Ученые изучают направления миграций птиц с помощью кольцевания: закрепляют на цевке птицы легкое металлическое кольцо с указанием номера, города и страны.
Характеристика отрядов
Класс объединяет свыше 10000 видов, относящихся к 40 отрядам. Классификация птиц неоднократно пересматривалась и продолжает формироваться. Согласно классификации Международного союза орнитологов, выделяют подклассы Бескилевые (6 отрядов) и Новонебные (34 отряда).
Страусообразные или Страусовые относятся к подклассу Бескилевые. Крупные птицы обитают в открытых ландшафтах Австралии, Африки, Южной Америки. Не летают, но очень быстро бегают. Африканский страус — самая крупная современная птица. Рост взрослой особи — до 2 м, вес — до 75 кг.
Подкласс Новонебные — многочисленная группа отрядов птиц, населяющих различные природные зоны и ландшафты. Представители отряда Пингвины или Пингвинообразные — нелетающие птицы, умеющие хорошо плавать и нырять. Обитают в прибрежных водах Антарктики, Австралии, Южной Америки, Южной Африки, островов Южного полушария. Пингвины питаются рыбой, моллюсками, размножаются на побережье. Самый богатый видами — отряд Воробьинообразные (рис. 3).
Сравнительная характеристика отрядов птиц, принадлежащих к разным группам
Важнейшие отряды птиц
Отряд
Признаки. Представители
В основном лесные птицы, имеют четырехпалые конечности (три пальца направлены вперед, один назад); птенцовые птицы, в период гнездования живут парами.
Выводковые птицы, живут по побережьям рек, заболоченным местам; средние размеры, длинные ноги и тонкий длинный клюв.
Крылья узкие, непригодные к полету, на лапах есть плавательные перепонки, ноги отнесены назад, скелет тяжелый, перьевой покров очень густой.
Птицы открытых пространств, имеют длинные ноги и шею.
Крупные птицы; имеют слабые, непригодные для полета крылья и сильные ноги.
Короткие закругленные крылья (летают тяжело), ноги четырехпалые, с большими когтями и густо оперен, клюв относительно большой.
Ночные хищные птицы, с крепкими загнутыми клювами и острыми когтями, чутким слухом и острым зрением, имеют рыхлое и мягкое оперение, позволяющее летать бесшумно.
Птиц, относящихся к разным отрядам, но имеющих сходные приспособления к условиям среды обитания, похожее поведение, объединяют в экологические группы. Различают экологические группы по месту обитания, способу питания и гнездования. Экологические группы по месту обитания: птицы водоемов, болот, леса, открытых пространств.
По способу питания птицы относятся к следующим экологическим группам:
Внешнее строение
Особенности внешнего строения птиц:
Покровы
Перья — легкие, не намокающие роговые образования. В строении пера выделяют полый стержень с основанием — очином, опахала, расположенные по обе стороны от стержня (рис. 6). Бородки первого и второго порядка — роговые пластинки, отходящие от стержня, снабженные крючочками.
Классификация перьев
Контурные
— основной тип в составе оперения. Формируют контур тела птицы, придают обтекаемую форму.
Маховые (на крыльях)
— длинные, прочные, предназначены для полета. Образуют плоскость крыла, крепятся по его краю. Первостепенные — прикрепляются к кисти, второстепенные — прикрепляются к предплечью, третьестепенные — прикрепляются к плечу.
Кроющие
— вариант контурных перьев. Покрывают нижнюю часть маховых перьев.
Рулевые
— составляют хвост. Прочные и длинные перья регулируют направление полета.
Пуховые
— промежуточные между пухом и контурными перьями. Находятся под контурными перьями, имеют тонкий стержень, а бородки не содержат крючков.
Пух
— перья с сильно укороченным, тонким стержнем. Бородки пучком отходят от очина.
Опорно-двигательная система
Строение скелета птицы
Отдел скелета
Кости в составе скелета
Особенности
Черепная коробка, челюсти
Крупные глазницы. Челюсти лишены зубов
Позвонки отделов: шейного, грудного, поясного, крестцового и хвостового
Подвижными являются только позвонки шейного и хвостового отделов
На груди вырост (гребень) — киль, к которому крепятся мышцы крыла. Ребра имеют поперечные отростки
Зубы отсутствуют. Размягчение пищи происходит в зобе. Желудок двухкамерный (железистый и мускульный)
Быстрое переваривание пищи и частое опорожнение кишечника
Воздухоносные пути, легкие, воздушные мешки
Легкие губчатые. Воздушные мешки располагаются между органами, под кожей и проникают в полости трубчатых костей
У летящей птицы двойное дыхание (кислород поступает в кровь и на вдохе и на выдохе)
Сердце и кровеносные сосуды. Два круга кровообращения
Сердце четырехкамерное. Артериальная и венозная кровь не смешивается
Все органы получают насыщенную кислородом кровь, что обеспечивает высокий уровень обмена веществ и постоянную температуру тела
Почки — мочеточники — клоака
Мочевой пузырь отсутствует
Головной мозг, спинной мозг и нервы
Наиболее развиты большие полушария головного мозга мозжечок и зрительные доли среднего мозга
Мозжечок обеспечивает координацию сложных движений при полете. Острое зрение позволяет ориентироваться в пространстве
Яичник и яйцевод. Семенники и семяпроводы:
Характерен половой диморфизм. У самок развит только левый яичник и яйцевод. Оплодотворение внутреннее. Развитие прямое
Развитие только одного яичника облегчает массу тела птицы. Большинство видов откладывают яйца в гнезда
Пищеварительная система
Пищеварительная система птиц состоит из таких же отделов и органов, как и у других позвоночных животных. Пернатые потребляют большое количество пищи, быстро ее переваривают.
Зоб — расширенная часть пищевода, в которой происходит смачивание и размягчение пищи. В мускульном желудке пища перетирается с помощью специально проглоченных камешков. В тонкую кишку открываются протоки поджелудочной железы, желчные протоки.
Нервная система
В нервной системе птиц сильно развиты полушария переднего мозга и мозжечок (рис. 10). Поведение птиц более сложное, чем пресмыкающихся, у них легко вырабатываются условные рефлексы.
Дыхательная система
Дыхательная система состоит из дыхательных путей и легких. Некоторые ветви бронхов образуют внутри тела большие тонкостенные воздушные мешки. Они уменьшают плотность тела и участвуют в дыхании.
Кровеносная система
Сердце у птиц четырехкамерное, состоит из левого и правого предсердий, левого и правого желудочков. Правая и левая половины между собой не сообщаются, поэтому артериальная и венозная кровь не смешиваются. У птиц два круга кровообращения (рис. 12).
Большой круг: левый желудочек сердца → тело → правое предсердие.
Малый круг: правый желудочек сердца → легкие → левое предсердие.
Выделительная система
Органы выделения — парные почки. Образовавшаяся в них моча стекает по мочеточникам в клоаку и вместе непереваренными остатками пищи выделяется наружу. Мочевой пузырь у птиц отсутствует.
Размножение
Половой диморфизм — различие между самками и самцами — у птиц проявляется в размерах тела, окраске и структуре оперения (рис. 13).
Птицы — раздельнополые животные с внутренним оплодотворением. Органы размножения у самцов — семенники, от которых отходят семяпроводы, открывающиеся в клоаку. У самок развит один левый яичник и хорошо развитый яйцевод, тоже входящий в клоаку.
Оплодотворение происходит в верхней части яйцевода. Яйцо, проходящее по яйцеводу, покрывается толстым слоем белка и другими оболочками (рис. 14).
Функции частей яйца
Части яйца
Функция
Защищает яйцо от механических повреждений. Обеспечивает газообмен
Защищает от проникновения микробов. Образует воздушную камеру
Защищает от проникновения микробов
Содержит кислород для первого вдоха птенца перед выходом из яйца
Источник воды для зародыша
Содержит запас питательных веществ для зародыша
Удерживает желток в положении зародышевым диском вверх
Зародыш развивается в яйце при температуре 37–39°С, высокой влажности. К концу развития птенец пробивает скорлупу при помощи рогового бугорка на клюве и выходит наружу.
Крупные птицы располагают постройки на деревьях (грачи, галки, сороки, орлы). Голуби, ласточки устраивают гнезда под крышами домов, жаворонки — на земле. Дятлы, синцы поселяются в дуплах. Яйца обычно насиживают самки. Забота о потомстве после выведения птенцов проявляется в виде выкармливания, обогревания и защиты.
Происхождение птиц
Предок птиц — протоавис, обитавший в Северной Америке 225 млн лет назад. Это промежуточный вид между пресмыкающимися и птицами. Около 150 млн лет назад на Земле жили ящерохвостые птицы — археоптериксы, в строении которых также сочетались признаки птиц и рептилий.
Значение птиц в природе и жизни человека
Многие птицы поедают насекомых и мышевидных грызунов — вредителей сельского и лесного хозяйства, переносчиков опасных возбудителей заболеваний, растений, животных и человека. Птицы приносят пользу, содействуя опылению цветов. Пернатые поедают плоды и семена, регулируют численность растений. Сами птицы — корм для других животных (пресмыкающихся, млекопитающих).
Некоторые виды птиц — объекты промысловой и спортивной охоты. Это представители отряда Курообразные (фазан, тетерев, рябчик), птицы водоемов и болотистых мест (утка, гусь, коростель, чомга, бекас).
Значение птиц в природе и жизни человека
Промысловые и домашние птицы — источник мяса, яиц, перьев и пуха для человека. Птичий помет используется как органическое удобрение. Домашних птиц (курей, гусей, уток, индеек) разводят из-за вкусного диетического мяса, яиц, пуха. Выедены породы кур, отличающихся повышенной яйценоскостью. Выращивают в домашних условиях и разводят в промышленных хозяйствах перепелов, цесарок, страусов.
Охрана и привлечение птиц
Необходимо заботиться о сохранении видового разнообразия наших пернатых соседей, привлекать полезных и красивых птиц в парки, скверы, сады. Зимняя подкормка — распространенный способ привлечения. После вывешивания кормушки надо регулярно подсыпать корм: зерна, семена, ягоды.
Изготавливают и развешивают на деревьях птичьи домики — скворечники и синичники. Искусственные гнездовья — места для устройства гнезда, выведения птенцов, защиты от врагов.
Законы об охране животного мира запрещают убивать птиц, разорять гнезда. Охота на промысловую дичь запрещена в сезон размножения. Редкие и исчезающие виды птиц занесены в Красную книгу, охраняются государством.
Птицы — класс теплокровных животных. На Земле насчитывают более 9 700 видов птиц, причём некоторые из них неспособны летать. Такие птицы являются вторично нелетающими.
Общая характеристика
Ключевые особенности класса:
У птиц имеются адаптации к полёту во всех органах и системах. Чрезвычайно высокий уровень метаболизма позволяет поддерживать температуру тела до 45,5 °С. Это важно, так как с набором высоты снижается температура воздуха. Для поддержания активного метаболизма необходимо постоянное пополнение питательных веществ, поэтому пищеварение у птиц тоже ускоренное. В среднем животное съедает ежедневно около трети своего веса.
Отсутствие зубов, полое строение костей, лёгкий череп позволяют снизить массу тела птиц.
Строение тела, покровы
Голова очень подвижная за счёт гибкой шеи. На голове находится клюв, по бокам расположены глаза. Туловище компактной формы, что обеспечивает минимальное сопротивление воздуха при полёте.
Кожа тонкая и сухая, желез практически нет. Единственная кожная железа, которая есть у всех птиц, – копчиковая. Она расположена над хвостовыми позвонками, секрет железы маслянистый, предотвращает намокание перьев. Чтобы остальные участки тела тоже были защищены от влаги, птицы вынуждены смазывать их клювом.
Чешуя имеется только на голых нижних конечностях. В процессе эволюции из чешуи образовались перья. Каждое перо состоит из стержня, пуховой части и опахала. Часть стержня, которая находится в коже, называется очин. От стержня в сторону отходят бородки, на которых расположены мелкие бородочки. В пуховой части бородки мягкие и не держатся друг за друга, тогда как в опахале они сцеплены крючочками. Таким образом бородки создают сплошную гладкую поверхность.
Перья выполняют разные функции и, соответственно, имеют разное строение. Выделяют контурные, рулевые, маховые и пуховые перья. Лёгкие контурные перья формируют обтекаемую форму тела. Они растут черепицеобразно, покрывая всё туловище. Рулевые и маховые перья длинные и жёсткие. Они обладают в то же время большой площадью поверхности и образуют плоскость крыла, обеспечивают подъёмную силу и тягу. Рулевые перья растут ближе к копчику и образуют хвост. Пуховые перья и пух растут под контурными, обеспечивают теплоизоляцию.
Несколько раз в году птицы линяют. Зимние перья имеют больше пуха, они теплее. На груминг (уход за перьями) птицы тратят много времени, они выравнивают их, смазывают водоотталкивающим секретом. Часто птицы принимают пылевые ванны, чтобы очистить перья и избавиться от паразитов.
Опорно-двигательная система
Скелет птицы имеет ажурное строение. Он предельно упрощён, все кости тонкие, лёгкие, полые. Некоторые кости (так называемые пневматические) внутри имеют полости, наполняемые воздухом. Они помогают в дыхании, так как сообщены с дыхательной системой.
Вес головы уменьшается, так как кости черепа срастаются, не образуя массивных швов. Позвонки всех отделов, кроме шейного и хвостового, также срастаются вместе.
Грудина имеет вырост – киль, к нему прикреплены мощные грудные мышцы, опускающие крылья. Действуя по принципу рычага, киль облегчает работу грудных мышц.
Ключицы у птиц срастаются спереди. Есть каракоиды (вороньи кости), которые у млекопитающих редуцировались в отросток лопатки. Передняя конечность претерпела сильные изменения по сравнению с рептилиями, большая часть фаланг пальцев редуцировалась. Кисть подвижна, на ней расположены рулевые перья. Кости голени (большая и малая берцовые) срастаются в одну.
Мускулатура птиц развита неравномерно. У летающих видов лучше всего выражены грудные и подключичные мыщцы, участвующие в приведении крыла к телу. Полёт требует огромных затрат энергии, поэтому многие птицы проводят большую часть времени на земле.
Дыхательная система
Активные метаболические процессы требуют большого уровня кислорода в крови. Особенно усиленный газообмен требуется при полёте. Среди всех животных у птиц, пожалуй, самая сложная дыхательная система. Она адаптирована к работе во время полёта.
Принцип дыхания птиц уникален, это двойное дыхание. Воздух попадает не только в лёгкие, но и в воздушные мешки.
На вдохе воздух из трахеи проходит через лёгкие в воздушные мешки, только четверть наружного воздуха остаётся в лёгких. На выдохе свежий воздух из воздушных мешков проходит обратно через лёгкие, осуществляется газообмен. Некоторые воздушные мешки расположены в пневматических костях.
Дыхание в покое осуществляется за счёт изменения объёма грудной клетки, однако во время полёта грудная клетка не может двигаться. В этом случае движение воздуха происходит за счёт сжатия и расширения воздушных мешков. Они наполняются воздухом при подъёме крыльев и сдуваются при опускании. Таким образом, чем активнее работа крыльями, тем интенсивнее дыхание.
В конце трахеи находится расширение, нижняя гортань. В ней расположены голосовые связки, благодаря которым птицы могут издавать разнообразные звуки.
Кровеносная система
Сердце птиц четырёхкамерное, принципиальная схема кровообращения – как у млекопитающих. Кровеносная система полностью замкнутая, имеет два круга, большой и малый. Есть существенные отличия в порядке ответвлении сосудов от аорты. У птиц сохраняется правая дуга аорты, в то время как у млекопитающих – левая.
Эритроциты мелкие, двояковыгнутые, имеют ядра.
Пищеварительная система
Пищевод имеет расширенную часть, зоб, в котором может накапливаться пища. Птицы измельчают еду с помощью клюва, но этого часто бывает недостаточно, особенно в случае зерновых. Перетирание пищи осуществляется также в мускульной части желудка, которая имеет роговые стенки. Животные заглатывают мелкие камушки, которые остаются в желудке и помогают измельчать пищевые комки.
Любая пища, находящаяся в желудочно-кишечном тракте, делает птицу тяжелее. Чтобы избежать этого, птицы переваривают пищу очень быстро и избавляются от отходов прямо в полёте.
Выделительная система
Представлена парными почками, аналогичными по устройству почкам пресмыкающихся. Мочевой пузырь отсутствует.
Основной продукт выделения не мочевина, а мочевая кислота. Протоки мочеточников открываются в клоаку. Туда же открывается прямая кишка, протоки половых желёз.
Большие полушария птиц больше, чем у рептилий. Чрезвычайно развиты мозжечок, зрительные бугры.
Половая система
Самец имеет парные семенники, самка – один яичник. В целом, устройство половой системы аналогично рептилиям. Копулятивного органа у подавляющего большинства видов нет.
Маточный конец яйцевода открывается в клоаку, через него проходит оплодотворенное яйцо. Птицы откладывают крупные яйца и высиживают их. Выражена забота о потомстве.
Характерен половой диморфизм. У некоторых птиц есть сложные ритуалы выбора партнёров, во время которых самцы исполняют перед самками танцы, демонстрируют оперение. Есть моногамные виды птиц, формирующие пару на всю жизнь.
Задание ollbio02920172018 Перед Вами несколько фотографий птиц, которые принадлежат к одному и тому же отряду. Одна из птиц к этому отряду не принадлежит. Найдите эту птицу и выберите из списка отряд, к которому она относится.
Задание ollbio025820172018 Перед Вами несколько фотографий птиц, которые принадлежат к одному и тому же отряду. Одна из птиц к этому отряду не принадлежит. Найдите эту птицу и выберите из списка отряд, к которому она относится.
Задание ollbio01101120172018в2 Перед Вами несколько фотографий птиц, которые принадлежат к одному и тому же отряду. Одна из птиц к этому отряду не принадлежит. Найдите эту птицу и выберите из списка отряд, к которому она относится.
У птиц сердце четырехкамерное, кровь уже делится на артериальную и венозную, в отличии от пресмыкающихся, у которых еще трехкамерное сердце, а кровь еще смешивается.
У птиц и млекопитающих температура тела постоянная.
И у рептилий, и у птиц покровы очень сухие.
Обмен веществ. Вспомните колибри, она ведь ест с десяток раз на дню. А питон? Заглотил свою жертву и лежит несколько дней, переваривает.
