Харченко Н. Н. Лесная зоология (лекции)

130

также бесполезное средство, так как оно не задерживает всасывания яда. В большинстве случаев тяжелые последствия после укуса ядовитых змей бывают вызваны не действием яда, а прижиганиями, кровопусканиями, перетягиванием конечностей жгутом выше места укуса и т. д. Змеиный яд применяется для приготовления лечебных сывороток против укусов змей. Сыворотка приготавливается из крови лошади, в организм которой вводят возрастающие дозы яда в течение 16 месяцев. В результате кровь приобретает такой иммунитет, что животное может переносить впрыскивание 80-кратной смертельной дозы. Изготовляют моновалентные сыворотки, специфичные по отношению к яду одного вида змей, и поливалентные, действующие против яда нескольких видов змей. Из яда гадюк приготавливают также лечебные препараты, например випратокс, випраксин, випразид и другие, применяемые при лечении радикулита, ишиаса, ревматизма.

Из яда гюрзы и щитомордника изготовляют кровоостанавливающие средства (лебетокс), из яда гремучей змеи — препараты, излечивающие эпилепсию, яд кобры употребляют для изготовления препаратов, применяемых при лечении бронхиальной астмы и ряда других заболеваний. Яд змей широко применяется в биохимии. Для получения яда организуют питомники змей. Первый такой питомник — серпентарий — был создан в Бразилии около города Сан - Пауло (Бутантан); он и сейчас самый крупный мире. Подобные питомники имеются в Индии, Индонезии, Южной Африке и других странах. В питомниках яд у змей берут постоянно, не убивая их.

Пресмыкающиеся служат источником сырья для промышленности. Издавна кожа крокодила, крупных змей и ящериц идет на изготовление чемоданов, портфелей, обуви и т. д. Особенно ценится кожа крокодила. В начале этого века крокодилов заготовляли по 500 тыс. экземпляров в год. Местами численность их настолько сократилась, что они были взяты под охрану и сделаны попытки искусственного разведения их. Так, фермы Флориды содержали до 12 тыс. крокодилов, поставляя на рынки до 3000 экземпляров в год.

Среди наших видов как сырье для кожевенной промышленности имеют значение вараны и крупные полозы. Используется панцирь некоторых морских черепах, особенно биссы, роговые щитки которых в горячей воде и под давлением спрессовываются в однородную массу. Из этой высококачественной по пластическим свойствам красивой массы изготовляют гребни, оправы для очков и т. д. Некоторые рептилии употребляются человеком в пищу, наиболее часто мясо и яйца черепах. Существует регулярный промысел мягкокожистых черепах и некоторых видов морских черепах, особенно зеленых.

В Северной Америке промышляют террапинов, которых стали разводить и

131

на фермах. Среди наших видов вполне съедобно мясо средиземноморской, среднеазиатской и дальневосточной мягкокожистой черепах. Можно употреблять в пищу желтки яиц всех наших черепах. Мясо черепах идет также на откорм пушных зверей.

Класс Птицы (Aves).

Общепризнанно, что птицы являются прогрессивной специализированной ветвью рептилий, приспособившихся к полету. Их предками были архозавры (Archosavria), господствовавшая в мезозойскую эру очень разнообразная группа пресмыкающихся. Предполагают, что переход к древесному образу жизни (прыжки с ветки на ветку) сопровождался разрастанием и уплотнением структуры роговых чешуй по заднему краю конечностей, бокам тела и хвоста, что позволило удлинить прыжок за счет планирования, а затем перейти и к активному полету (рис. 96).

И в настоящее время до 90 % видов птиц связано с древесно – кустарниковой растительностью.

Птицы – высокоорганизованные позвоночные животные, тело которых покрыто перьями, а передние конечности превращены в крылья. Способность передвигаться в воздухе, теплокровность и другие особенности строения и жизнедеятельности дали им возможность широко расселиться на Земле. Наибольшее видовое разнообразие птиц (по Константинову и др.) фиксируется в тропических лесах (85%), где четко выражена ярусная структура древостоя.

Всего насчитывается около 9 тыс. видов птиц, из них 734-751 вид – на территории России.

132

Сходство птиц с пресмыкающимися:

1)отсутствие кожных желез;

2)сильное развитие на теле роговых образований;

3)череп диапсидного типа (редуцирована верхняя дуга);

4)заметны рудименты шейных ребер, задние шейные позвонки несут хорошо развитые подвижные ребра, не доходящие до грудины, на ребрах сидят крупные крючковидные отростки;

5)таз открытого типа;

6)в задней конечности типичный интертарзальный сустав, косточки плюсны и нижний ряд косточек предплюсны сливаются в единую кость - цевку;

7)сходный состав передних конечностей;

8)общий план периферической кровеносной системы, строения мочеполовой системы, характер эмбрионального развития и др.

К числу прогрессивных черт, отличающих их от пресмыкающихся, относятся:

1)способность к полету ( перьевой покров, преобразованные в крылья передние конечности, система двойного дыхания, полые кости)

2)более высокий уровень развития центральной нервной системы, обуславливающий приспособительное поведение птиц;

3)высокая (41-42 градуса) и постоянная температура тела, поддерживаемая сложной системой терморегуляции;

4)совершенные органы размножения (гнездостроение, насиживание яиц и выкармливание птенцов);

Внешнее строение

Эволюция птиц шла по единому пути, связанному с освоением воздушной среды. Полет как основной способ их передвижения наложил отпечаток на их внешнее и внутреннее строение (хотя сохранили также способность передвигаться по деревьям, по земле).

Тело расчленено на голову, шею, туловище и хвост. На небольшой голове расположены различные органы чувств. Челюсти лишены зубов и одеты роговыми чехликами, образующими клюв. Форма клюва разная, что связано с характером потребляемой пищи. Шея у разных птиц разной длины и отличается большой подвижностью. Туловище имеет округлую форму. Передние конечности превращены в крылья. Задние - ноги - разного строения. Это

133

связано с разнообразием мест обитания. На ногах четыре пальца, заканчивающиеся когтями. Нижняя часть ног покрыта роговыми щитками. Укороченный хвост снабжен веером рулевых перьев. У разных птиц он имеет разное строение. Кожа сухая, лишена желез (за исключением копчиковой), которая служит для смазки перьевого покрова и придания ему водонепроницаемости.

Перьевой покров (рис. 97).

Перьевой покров способствует сохранению постоянной температуры тела птиц. Основу составляют контурные перья (состоят из стержня, очина, опахала) - они придают телу птицы обтекаемую форму. На крыльях они называются маховыми, а образующие плоскость хвоста - рулевыми. Под контурными располагаются с тонким стержнем - пуховые перья. Они лишены бородок 2-го порядка и соответственно не образуют сомкнутого опахала. Есть также собственно пух, который имеет укороченный стержень с пучком отходящих от них бородок 1 - го порядка.

Рис. 97. Типы и строение пера

134

Особенности скелета (рис. 98).

Скелет у птиц легкий (большинство костей заполнено воздухом) и прочный (многие кости срастаются между собой на ранних стадиях зародышевого развития). Шейный отдел включает от 11 до 25 позвонков (голова может поворачиваться почти на 180 градусов). Грудные позвонки срослись между собой. С ребрами и грудиной они образуют грудную клетку. У большинства птиц на грудине имеется вырост — киль. Он увеличивает площадь прикрепления грудных мышц.

Последний грудной позвонок, все поясничные, крестцовые и передние хвостовые срослись в сложный крестец. Хвостовой отдел состоит из нескольких подвижно соединенных позвонков и позвонков, образовавших копчиковую кость, служащую местом прикрепления хвостовых перьев.

В скелете крыла сохранилось 3 недоразвитых пальца, мелкие кости кисти срослись в единую кость — пряжку. Пояс передних конечностей состоит из парных лопаток, ключиц (срослись нижними концами) и вороньих костей. В скелете ног несколько мелких костей стопы срослись в единую кость — цевку, что позволяет птице ходить. Пояс задних конечностей — таз образован двумя тазовыми костями, сросшимися со сложным крестцом.

Мускулатура птиц. Мышцы у птиц достигли высокого развития, особенно большие грудные мышцы, опускающие крылья. У хороших летунов они составляют 1/5 часть массы тела. Среди мышц задних конечностей (до 35 отдельных мышц) имеются мышцы с длинными сухожилиями. Когда птица садится на ветку, то сухожилия натягиваются и сжимают пальцы.

135

Рис. 98. Скелет птицы

Пищеварительная система (рис. 99).

Строение органов пищеварения характеризуется дальнейшим усложнением и тесно связано с полетом птиц. У них нет зубов, их частично заменяют острые края клюва. Ротовая полость невелика и ведет в глотку, которая переходит в пищевод. У некоторых он образует расширение - зоб (у зерноядных). Здесь пища хранится и размягчается. Желудок состоит из двух отделов: переднего - железистого и заднего - мускулистого. В первом происходит химическая обработка пищи, а в мускулистом - механическая. Кишечник короткий, на границе тонкого и толстого отделов имеются слепые выросты. Короткая толстая кишка не накапливает каловые массы, и испражнения выводятся из кишечника очень часто, что облегчает массу птицы. Прямая кишка отсутствует - приспособление к облегчению тела. Процесс переваривания пищи у птиц очень активен: у насекомоядных он не превышает 1 часа, а у зерноядных - 4 часа. С интенсивным обменом веществ связано потребление значительного

136

количества корма, особенно возрастающее у мелких птиц, которым свойственны большие потери тепла.

Рис. 99. Внутренние органы птиц

1 - пищевод; 2 - железистый желудок; 3 - селезенка; 4 - мускульньгй желудок; 5 - поджелудочная железа; 6 - двенадцатиперстная кишка; 7 - тонкая кишка; 8 - прямая кишка; 9 - слепые кишки; 10 - клоака; 11 - зоб; 12 - печень; 13 -

трахея; 14 - нижняя гортань; 15 - легкие и воздушные мешки; 16 - семенники; 17 - семяпроводы; 18 - почки; 19 – мочеточники

Дыхательная система (рис. 98).

Дыхательная система имеет ряд особенностей, связанных с приспособлением к полету. Начинается ноздрями, расположенными у основания надклювья. Изо рта гортанная щель ведет в гортань, а из нее в трахею. В нижней части трахеи и начальных участков бронхов находится голосовой аппарат - нижняя гортань. Источником звуков служат вибрирующие при прохождении воздуха перепонки между последними хрящевыми кольцами трахеи и полукольцами бронхов. Бронхи проникают в легкие, разветвляются в них на мелкие трубочки - бронхиолы - и очень тонкие воздушные капилляры, которые образуют в легких воздухоносную сеть. С ней тесно переплетаются кровеносные сосуды, газообмен происходит через стенки капилляров. Часть бронхиальных ответвлений не разделяется на бронхиолы, выходит за пределы легких, образуя тонкостенные воздушные мешки, расположенные между внутренними органами, мышцами и даже внутри полых костей. Объем

137

воздушных мешков почти в 10 раз превышает объем легких. Парные легкие небольшие и мало растяжимы, они прирастают к ребрам по бокам позвоночника. В спокойном состоянии и во время движения по земле акт дыхания осуществляется за счет движения грудной клетки. Грудная кость при вдохе опускается, отдаляясь от позвоночника, а при выдохе поднимается, приближаясь к нему. Во время полета грудная кость неподвижна. При поднятии крыльев происходит выдох, богатый кислородом воздух попадает из воздушных мешков в легкие, где осуществляется газообмен. Таким образом, насыщенный кислородом воздух проходит через легкие два раза: и при выдохе, и при вдохе (так называемое двойное дыхание). Воздушные мешки предотвращают перегрев организма, так как избыток тепла удаляется с воздухом.

Голосовой аппарат

Голосовой аппарат птиц имеет не одну гортань, а две — верхнюю (larings) и нижнюю (sirings). Главная роль в образовании звуков принадлежит нижней, устроенной очень сложно. Само еѐ наличие — отличие птиц от других животных. Располагается она в нижней части трахеи там, где трахея разветвляется на два главных бронха.

Нижняя гортань имеет два или четыре вибратора, работающих независимо друг от друга, что позволяет птице изображать из себя дуэт или квартет. Также она позволяет использовать в качестве сильнейшего резонатора трахею. У многих птиц последняя сильно увеличивается в длину и диаметре, увеличиваются также и бронхи, имеющие каждый по независимому источнику звука. Птица способна значительно изменять форму сложной системы голосового аппарата при помощи движений тела и натяжения специальных мышц. Это позволяет ей управлять высотой и тембром своего голоса.

Ритмические характеристики звука определяются рефлекторным содружеством нижней и верхней гортани. Верхняя выступает в роли стоп-крана на пути звукового потока.

Голосовой аппарат занимает значительную часть тела, что особенно характерно для маленьких птичек, у которых в процесс пения вовлекается весь организм.

Кровеносная система (рис. 100).

Кровеносная система птиц представлена четырехкамерным сердцем (два предсердия, два желудочка) и отходящими кровеносными сосудами. В правой части сердца концентрируется венозная кровь, а в левой -артериальная. Органы

138

и ткани получают чистую артериальную кровь, что способствует усиленному обмену веществ и обеспечивает постоянную высокую температуру тела (38-42 градуса). Из левого желудочка артериальная кровь поступает в правую дугу аорты (только у птиц). От нее отходят артерии, питающие кислородом все части тела. Венозная кровь по передним и задним полым венам возвращается в правое предсердие. Это движение крови составляет большой круг кровообращения. По малому кругу кровообращения венозная кровь по легочной артерии поступает из правого желудочка к легким. Окисленная кровь из легких направляется по легочным венам в левое предсердие, в котором малый круг оканчивается. Циркулирует кровь с большой скоростью, что связано с энергичной работой сердца, высоким кровяным давлением. Пульс у воробьиных в покое составляет 400-600 ударов при полете -1000

Рис. 100. Круги кровообращения и кровеносная система

Выделительная система (рис. 101)

Парные метанефрические почки очень велики, что связано с усиленным обменом веществ у птиц. Почка представляет собой удлиненное плоское тело, подразделенное на три лопасти. Располагаются почки под спинными стенками таза. От каждой почки отходит мочеточник, открывающийся в средний отдел клоаки. В клоаке происходит обратное поглощение воды из мочи.

139

Мочевого пузыря нет. Благодаря этому густая, кашицеобразная моча птиц, состоящая, как и у пресмыкающихся, главным образом из мочевой кислоты, не задерживается в организме, что способствует облегчению тела, а также экономному расходованию воды в организме птицы.

Надпочечники в виде небольших парных тел желтоватого цвета располагаются вблизи переднего края почек.

Рис. 101. Мочеполовые органы самца (А) и самки (Б) голубя и схемы их расположения:

1 – аорта;

2 – надпочечник,

3 – правая почка,

4 – левая почка,

5 – мочеточник,

6 – семенники,

7 – семяносящий канал,

8 – левый яичник,

9 – левый яйцевод,

10 – рудимент правого яйцевода,

11 – конечный отдел кишечника,

12 – клоака

Нервная система

Нервная система птиц по сравнению с нервной системой пресмыкающихся значительно усложнилась. Высокое развитие центральной нервной системы обусловлено более сложное поведение птиц. Оно проявляется в различных формах заботы о потомстве (гнездостроение, откладка и насиживание яиц, обогревание птенцов, их кормление), в сезонных перемещениях, в развитии звуковой сигнализации. Представлена головным, спинным мозгом и отходящими нервами. Головной мозг заключен в объемную мозговую коробку. Большие полушария переднего мозга крупных размеров и образованы полосатыми телами. Средний мозг имеет развитые зрительные доли. Мозжечок обеспечивает сохранение равновесия и точную координацию птицы во время полета. Обонятельные доли развиты слабо. Черепно-мозговых нервов 12 пар. Сложные формы заботы о потомстве у птиц - это прогрессивные особенности, сложившиеся в процессе их исторического развития.