Особливості будови і життєдіяльності птахів – КЛАС ПТАХИ

Біологія – універсальний довідник

ПІДЦАРСТВО БАГАТОКЛІТИННІ ТВАРИНИ

ТИП ХОРДОВІ

КЛАС ПТАХИ

Птахи – високоорганізована група теплокровних вищих хребетних тварин. Клас нараховує понад 8,6 тис. видів, з них в Україні – близько 360. Поширені птахи на всій земній кулі від Північного полюса до Антарктиди включно; вони населяють усі материки і острови, усі географічні пояси та кліматичні зони. Життя птахів пов’язане з лугами, полями, болотами, берегами водойм, відкритими ділянками води. Однак велика частина видів – мешканці

лісу. У кронах дерев і чагарників зустрічаються синиці, корольки, сойки, на стовбурах дерев – дятли, повзики, пищухи, на землі – тетеруки, рябчики, глухарі.

Особливості будови і життєдіяльності птахів

За деякими морфологічними ознаками птахи подібні до плазунів. Однак у ході еволюції в них відбулися істотні перетворення практично усіх систем органів, що забезпечило птахам підвищення рівня організації та здатність до польоту.

Зовнішня будова. Тіло птахів обтічної форми, складається з невеликої голови, довгої рухомої шиї, компактного тулуба і кінцівок. Передні кінцівки перетворилися

на крила. Задні кінцівки є опорою всього тіла при пересуванні або плаванні. Тіло птахів вкрите пір’ям, яке надає йому обтічності, виконує функцію збереження тепла і механічного захисту, утворює несучу поверхню крил і хвоста. Разом з іншими пристосуваннями пір’я забезпечує політ. Пір’яний покрив властивий лише птахам. Зовні все тіло птаха вкрите контурними перами, що складаються з порожнистого стрижня і опахала. Нижня частина стрижня, що розміщена у шкірі, називається колодочкою (очином). Кожне опахало утворене борідками 1-го порядку, від яких відходять борідки 2-го порядку з гачками. Така будова забезпечує щільність та еластичність пера. Довгі і міцні пера, що утворюють основну несучу частину площини крила, називають маховими, а хвоста – рульовими перами. Під контурними лежать пухові пера, в яких тонкі стрижні не мають борідок 2-го порядку і не утворюють зімкнутого опахала. Пухове перо із сильно вкороченим стрижнем, довгими опушеними борідками, що відходять пучком від кінця колодочки, називають пухом.

Шкіра птахів суха, дуже тонка і позбавлена залоз. На дзьобі вона утворює рогові чохли, на нижній частині задньої кінцівки (цівки) – рогові луски, а на пальцях – кігті. Із шкірних залоз у птахів (крім страусів і дрохв) розвинена куприкова залоза. Вона розташована на верхній основі хвоста і виділяє жир для змащування пір’я, що сприяє збереженню його еластичності та захищає від намокання.

Скелет птахів легкий і міцний. Його легкість зумовлена тонкістю та пневматичністю (наявність великих повітряних порожнин) кісток; міцність – зростанням окремих кісток між собою та вмістом значної кількості неорганічних солей. Череп птахів має більший, ніж у плазунів, об’єм мозкової частини та великі очні впадини. Кістки черепа тонкі, повністю зрослися між собою. Хребет складається з 5 відділів: шийного, грудного, поперекового, крижового і хвостового. Усі хребці, крім шийних, з’єднані нерухомо. Голова рухомо сполучається з шиєю, і птахи можуть повертати її на 130° і більше. Завдяки цьому можливі складні і швидкі рухи голови під час захоплювання здобичі, побудови гнізда, чищення оперення тощо. Грудні хребці зрослися між собою. Від них відходять ребра, які нижнім кінцем прикріплюються до грудини. Грудні хребці, ребра і грудина утворюють грудну клітку. На грудині більшості птахів розвинений кіль, до якого прикріплюються м’язи, що приводять у рух крила.

На відміну від плазунів, у птахів останній грудний хребець, усі поперекові, крижові і перші хвостові хребці зростаються, утворюючи складні крижі. Це створює міцну опору для ніг і забезпечує нерухомість тулубового відділу осьового скелета, що важливо при польоті. Хвостовий відділ утворений кількома рухомо з’єднаними хребцями і куприковою кісткою. Куприкова кістка утворюється шляхом зростання останніх хвостових хребців. Пояс передніх кінцівок складається з парних воронячих кісток, лопаток і вилочки. Вилочка – результат зростання двох ключиць. До неї прикріплюються підключичні м’язи, які піднімають крило.

Скелет передніх кінцівок має такі ж відділи, як і в інших наземних хребетних: плече, передпліччя, кисть. Кисть має лише 3 недорозвинені пальці. Пояс задніх кінцівок – таз – утворений трьома парами тазових кісток, що зрослися між собою та зі складними крижами. Скелет задніх кінцівок складається зі стегнової кістки; двох кісток гомілки, що зрослися; цівки, утвореної частиною зрослих кісток стопи; кісток пальців. Три пальці у більшості птахів спрямовані вперед, один – назад.

М’язи у птахів більш диференційовані і краще розвинені, ніж у плазунів. Найбільшого розвитку досягли великі грудні (опускають крило) і підключичні м’язи (піднімають крило). Добре розвинені м’язи задніх кінцівок та шиї.

Особливості будови органів порожнини тіла. Органи травлення мають ряд пристосувань, що зменшують масу тіла птаха і водночас сприяють інтенсивному травленню. Зубів у птахів немає, їх частково замінюють рогові краї дзьоба, якими птах схоплює, утримує, а іноді й подрібнює їжу. У ротовій порожнині розташований язик. Довгий стравохід має розширення – воло, де їжа накопичується і під дією слини розм’якшується. Шлунок диференційований на два відділи: залозистий, в якому на їжу діють травні соки, та м’язовий, що забезпечує її механічну переробку. У тонкому відділі кишечника їжа остаточно перетравлюється та всмоктується. Важливу роль у травленні відіграють секрети печінки та підшлункової залози, а також травні соки, що виділяються стінками кишок. Задній відділ кишечника короткий і переходить у клоаку.

Органи дихання забезпечують інтенсивний газообмін під час польоту. Птахи мають добре розвинені дихальні шляхи. У них наявна властива лише їм нижня гортань – голосовий апарат цих тварин. Нижня гортань розташована у нижній частині трахеї. Трахея розділяється на два бронхи, які входять у легені. У легенях бронхи галузяться, на кінцях частини розгалужень розміщені легеневі міхурці, густо обплетені капілярами. Інші великі розгалуження бронхів пронизують легені і за їх межами розширюються у тонкостінні повітряні мішки. Вони займають простір між внутрішніми органами, а численні відростки проникають у порожнини кісток, проходять між м’язами під шкіру (об’єм повітряних мішків приблизно у 10 разів більший за об’єм легенів). Повітряні мішки відіграють важливу роль під час польоту. У стані спокою дихання у птаха відбувається шляхом розширення і звуження грудної клітки. У польоті грудна клітка залишається майже нерухомою і дихання відбувається завдяки підніманню й опусканню крил. Під час підняття крил повітряні мішки розтягуються і наповнюються крізь легені повітрям; під час опускання повітря з них виштовхується в легені, а потім крізь дихальні шляхи – назовні. Таким чином забезпечується так зване подвійне дихання: легені вентилюються повітрям, збагаченим киснем, як під час вдиху, так і під час видиху. Чим швидше летить птах, тим інтенсивніше він дихає. Повітряні мішки також полегшують масу тіла, захищають внутрішні органи від перегрівання під час польоту.

Кровоносна система. Серце чотирикамерне, у ньому артеріальна кров повністю відокремлюється від венозної. Не змішується кров і в судинах, бо від серця (лівого шлуночка) відходить лише одна права дуга аорти, яка продовжується у спинну аорту. Від неї артерії розгалужуються до всіх органів, несучи збагачену киснем і поживними речовинами кров. Венозна система птахів подібна до такої ж у плазунів. Від правого шлуночка серця відходять легеневі артерії, які несуть венозну кров до легенів. Тут відбувається газообмін і насичена киснем кров по легеневих венах іде до лівого передсердя. Птахи – теплокровні тварини. Температура тіла у них висока (в середньому 42 °С) і мало залежить від температури навколишнього середовища. Це пов’язано з прогресивним розвитком усіх систем органів, інтенсифікацією фізіологічних процесів (дихання, травлення, кровообігу, виділення) та наявністю тепло-ізолюючого пір’яного покриву.

Органами виділення у птахів, як і в плазунів, є тазові нирки. Сеча виводиться по сечоводах у клоаку (сечового міхура немає). Вона містить багато сечової кислоти і має вигляд білої кашкоподібної маси.

Нервова система. У птахів збільшується загальна маса головного мозку та розміри півкуль головного мозку. Розвиток півкуль сприяв швидкому утворенню різноманітних умовних рефлексів, розвиток середнього мозку – удосконаленню зору, а мозочка – координації складних рухів, особливо під час польоту. Поведінка птахів відзначається певною складністю, що виявляється у виборі місць для гніздування, будуванні гнізд, охороні гніздових територій, виведенні та вигодовуванні пташенят, взаєминах дорослих особин між собою тощо.

З органів чуття найкраще розвинені очі, їм властивий кольоровий зір. Добре розвинений слух. Зовнішніх вушних раковин немає, але їхню роль виконує пір’я або складка шкіри. Нюх у птахів розвинений гірше, ніж слух, сприйняття запахів обмежене. Органи смаку містяться на язиці та стінках ротової порожнини.