11. Система класса Птицы. Особенности организации птиц. Сложное поведение птиц. Забота о потомстве. Миграции и способы их изучения.

Возникновение класса сопровождалось следующими ароморфозами: 1. Прогрессивным развитием нервной системы (развитие подкорковых ассоциативных центров больших полушарий, мозжечка, появление центра терморегуляции); 2. Появлением четырехкамерного сердца с полным разделением артериального и венозного кровотока вследствие редукции одной из двух дуг аорты; 3. Формированием губчатых легких, что в еще больше повысило интенсивность снабжения тканей и органов юродом и обусловило таким образом повышение уровня обмена веществ; 4. Возникновением теплокровности (гомойотермности) как результата прогрессивных изменений в строении сердечно-сосудистой, дыхательной и нервной систем. Среди идиоадаптаций, необходимо отметить: преобразование передних конечностей в крылья; перьевой покров; изменения скелета; сросшийся во всех отделах, кроме шейного, позвоночник, позволяющий в полете удерживать горизонтальное положение тела; образование выроста грудины киля, как места для прикрепления мышц, поднимающих и опускающих крылья; полые, тонкостенные кости; развитие грудной - летательной мускулатуры; двойное дыхание, обеспечивающее насыщение крови кислородом на вдохе и выдохе; преобразования, направленные на облегчение тела в полете (редукция зубов и образование легкого рогового клюва, отсутствие одного из яичников, редукция заднего отдела кишечника).

Тело птицы состоит из сравнительно небольшой головы, длинной подвижной шеи, яйцевидного туловища и конечностей. На голове птицы находится клюв, который состоит из костных челюстей, покрытых роговым чехлом.

Кожа и ее образования. Кожа птиц тонкая, не име­ет каких-либо костных образований и почти лишена желез. Ис­ключение составляет лишь копчиковая железа, секрет которой служит для смазывания перьев. Верхняя и нижняя челюсти покрыты роговыми чехлами, образующими клюв. На концах пальцев имеются когти, на нижней части ног - роговые щитки. Перья различны по строению и функции. Снаружи тело покрыто контурными перьями, состоящими из полого стержня, к которому прикреплены две боко­вые пластинки - опахала. Нижняя часть стержня, погруженная в ко­жу, носит название очина; большая верхняя часть стержня, к которой прикреплены опахала, называется стволом. Опахало со­стоит из многочисленных длин­ных бородок первого порядка, на которых сидят бородки второго порядка. Последние снабжены очень мелкими крючочками, сцеп­ляющими бородки второго по­рядка между собой. Контурные перья: маховы­е, длинные перья хвоста - руле­выми, перья, покрывающие верх­нюю часть крыла - верх­ние кроющие крыла, верхнюю часть хвоста - надхвостьем. Под контурными перьями рас­положены мелкие пуховые перья.

Мускулатура. 1. Мышечная система более дифференцирована, чем у рептилий, что обусловле­но более сложными движениями при полете, хождении, лазании, добыче пищи. 2. наиболее крупные мышцы, приводящие в движение конечности, располагаются на туловище, а к самим конечностям идут сухожилия. 3. в связи с ог­ромной работой, выполняемой крыльями, основная масса муску­латуры располагается не на спинной стороне тела, а на груди, где лежат мышцы, приводящие в движение крылья.

Огром­ные грудные мышцы, прикрепляющиеся к килю грудины и дости­гающие 20% общей массы тела птицы, служат для опускания кры­ла. Лежащие под ними подключичные мышцы имеют несколько меньшие размеры и служат для поднимания крыла. Очень сложную мускулатуру имеют задние конечности. У одних видов есть обходящая мышца начинается на тазе, тянется вдоль бедра, далее в виде тяжа перекидывается через колено и затем соединяется со сгибателем пальцев. Птица, севшая на ветку, сгибает колени и этим движением натягивает обходящую мышцу, а следовательно, и сгибатель пальцев, в результате чего пальцы сжимаются и плотно обхватывают ветку. Спящая птица автоматически удерживается на ветке.

Скелет. Позвоночник состоит из шейного, грудного, поясничного, крест­цового и хвостового отделов. Подвижность шейного отдела обусловливается своеобразной формой позвонков, которые имеют седлообразные сочленов­ные поверхности - гетероцельные. Два первых шейных позвонка: атлант и эпистрофей. Грудные позвонки сращены между собой и с крестцом. Они несут ребра. Ребро состоит из двух отделов, спинного и грудного, подвижно соеди­ненных друг с другом и образующих угол. К краям грудины причленяются грудные ребра. Она несет костный киль. К килю прикреплены мышцы, приводящие в движение крылья. Поясничные позвонки срастаются между собой, с подвздошны­ми костями и с крестцовыми позвонками. С крестцовыми позвон­ками срастается часть хвостовых позвонков. В итоге образуется сложный крестец. Свободных хвостовых по­звонков у птиц 6-9; хвостовой отдел заканчивается копчиковой костью. Череп птиц. Затылочный отдел составлен заты­лочными костями (основной, двумя боковыми и верхней). Затылочный мыщелок один. Слуховая капсула формируется тремя ушными костями, которые сливаются в одну кость. Дно черепа представлено основной клиновидной и переднеклиновидной костями, а также нёбными и крыловидными костями. Крыша черепа: носовые, лобные, теменные и чешуй­чатые кости. Верхняя челюсть представлена межчелюстными и верхнечелюстными костями. К последним сзади причленяются скуловые и квадратноскуловые кости. Нижняя челюсть состоит из гомологичной меккелеву хрящу сочленовной кости и зубной, пластинчатой, угловой и венечной костей. Слуховая косточка одна (стремечко). Передние конечности: лопатка, коракоид и клю­чица. Левая и правая ключицы срастаются между собой, образуя вилочку, придающую поясу упругость. Запя­стье сильно редуцировано. Пясть состоит из двух удли­ненных костей, сращенных в пряж­ку. Основной сустав - межзапястный, или интеркарпальный. Задние конечности и их пояс: седалищные кости, лобковые кости. Бедро, го­лень, предплюсна, цевка Межпредплюсневый хрящ, или интертарзальный.

Пищеварительная система: Ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, кишечник, печень и другие органы. Есть зоб - расширение пищевода. Желудок птиц состоит из двух отделов железистого и мускульного.

Дыхательная система состоит из дыхательных путей и легких. Гортанная щель ведет в трахею, верхняя часть кото­рой образует гортань, поддерживаемую непарным пер­стневидным хрящом и пар­ными черпаловидними хря­щами. Внутрь полости гортани от ее на­ружных стенок вдаются на­ружные голосовые перепонки, а снизу, от места ветвления трахеи, вдаются внутренние голосовые перепонки. Легкие птиц представляют собой плотные губчатые тела, при­крепленные к спинной стенке грудной клетки. Бронхи, войдя в легкие, многократно дихотомически ветвятся, и их главные разветвления пронизывают лег­кие насквозь и впадают в воз­душные мешки. Ветки бронхов соединяются между со­бой тонкими каналами - парабронхами. Стенки парабронхов име­ют небольшие выступы опле­тенные кровеносными капил­лярами. У птиц не­сколько воздушных мешков: два шейных, один межключичный, две-три пары грудных и одна пара брюшных. При первом вдохе в зад­ние воздушные мешки попадает богатый кислородом воздух. При первом выдохе из задних воздушных мешков через легкие проду­вается воздух с большим содержанием кислорода. На этой фазе акта дыхания происходит окисление крови. При втором вдохе воздух проходит в легкие и передние воз­душные мешки. При втором выдохе воздух из передних воздуш­ных мешков выталкивается наружу. Таким образом, циркуляция воздуха в дыхательной системе имеет однонаправленный харак­тер: из задних воздушных мешков через легкие в перед­ние воздушные мешки.

Кровеносная система. Четырехкамерное сердце. Правая и левая половины сердца между собой не сообщаются. Артериальная и венозная кровь в сердце не смешиваются. В органы тела поступает артериальная кровь, а в легкие - венозная. Сердце птиц сокращается с большой частотой.

Органы выделения птиц: продукты обмена попадают в почки. Образовавшаяся в них моча стекает по двум мочеточникам в клоаку и вместе с испражнениями удаляется наружу. Почки метанефрические.

Нервная система. Сильно развиты полушария переднего мозга, средний мозг и мозжечок. Обонятельные доли малы. Промежуточный мозг развит слабо. На его спинной поверхности, прикрытой сверху большими полушариями, находится эпифиз, а на дне, позади зрительных нервов - гипофиз. Мозжечок очень большой, состоящий преиму­щественно из средней доли - червячка, испещренного характер­ными поперечными бороздами. Сильное развитие мозжечка свя­зано со сложными, требующими координации, движениями во время полета. Головных нервов две­надцать пар. С высоким развитием полушарий мозга связано сложное поведение птиц. Птицы выбирают места для гнездования, строят гнезда, охраняют гнездовые территории. Развитие среднего мозга связано с совершенством органов зрения, а развитие мозжечка - с координацией во время полета.

Система органов размножения: у самцов - семенники, у самок - яичник. Яичники парные. Но функционирует только левый яичник. Правый яичник обычно недоразвит. Яйца в яичнике созревают не одновременно. По мере созревания они поступают в яйцевод, в котором происходит их оплодотворение.

Рассудочная деятельность. Удивительны феноменальные навигационные способности при длительных миграциях, сложное гнездостроительное поведение, самоотверженное воспитание потомства у птиц, но эти формы поведения можно отнести к врожденным, стереотипным, а не связывать их с рассудочной деятельностью. Врановые (ворон, серая и черная вороны, сорока, галка, грач) очень любознательны и удивительно сообразительны. Например, ворона может легко отличить человека с ружьём от человека с палкой, независимо от того, как они их держат. А ворон отличает по костюму мужчину от женщины, причем второй они остерегается меньше. Легко приручаются, узнают своих хозяев, выполнять их команды, подражают произношению слов. Память о пищевых запасах. Математические способности врановых (считают до 7-10).

Миграции птиц. Оседлые, кочующие, перелётные. Цель миграции – перемещение в экологически благоприятные условия. Начало перелета связано с 5 стадиями: 1. гиперфогия – все время хочется кушать, нарушается связь между центрами насыщения и пищеварительной системой. 2. липогенез – отложение жира. Жир это источник метаболической воды и энергоёмкое вещество. 3. формирование миграционного полёта – появление миграционного беспокойства. Повышается двигательная активность. 4. связь суточных ритмов с пищевым и миграционным поведением. 5. ориентировочные движения по направлению миграции.