Анатомія птахів
Зміст статті
- 1. Скелет птахів
- 2. Будова черепа у птахів
- 3. Грудна клітка у птахів
- 4. Будова крил у птахів
- 5. Пристрій ніг у птахів
- 6. Пристрій стоп у птахів
- 7. М`язова система у птахів
- 8. Нервова система у птахів
- 9. Серцево-судинна система у птахів
- 10. Дихальна система у птахів
- 11. Пристрій травної системи у птахів
- 12. Сечостатева система у птахів
- 13. Репродуктивна система у птахів
Коли птахи знайшли здатність літати, їх будова зазнало помітні зміни в порівнянні з тим, яке було властиво їх предкам - рептиліям. Щоб вага тіла тварини був по можливості зменшений, частина органів стала більш компактними, тоді як інші був і зовсім втрачені. Що ж стосується лусочок, то на їх місце прийшли пір`я.
Ті з важких структур, які мали життєво важливе значення, були переміщені ближче до центру тіла, щоб поліпшити його балансування. Крім цього, можливість регулювання, швидкість і ефективність всіх фізіологічних процесів помітно підвищилася, що забезпечило ту потужність польоту, яка була потрібна тварині.
скелет птахів
Для пташиного скелета характери унікальні жорсткість і легкість. Полегшення скелета було досягнуто завдяки тому, що ряд елементів був скорочений (в першу чергу в кінцівках птахів), а також завдяки тому, що всередині деяких кісток з`явилися повітроносні порожнини. Жорсткість ж була забезпечена зрощенням ряду структур.
З метою зручності опису, скелет птахів ділять на скелет кінцівок осьової скелет. Останній включає в себе грудину, ребра, хребет і череп, а другий складається з дугастих плечового і тазового пояса c кістками прикріплених до них задніх і передніх зведених кінцівок.
Будова черепа у птахів
Для пташиного черепа характерні очниці величезного розміру. Їх розмір настільки великий, що прилегла до них ззаду мозкова коробка як би потіснити очницями назад.
Дуже сильно виступаючі вперед кістки утворюють не має зубів верхню і нижню щелепи, які відповідають наддзьобка і піддзьобка. Під нижнім краєм очниць і майже впритул до них розташовані вушні отвори. На відміну від верхньої частини щелепи у людей, пташина верхня щелепа рухлива, завдяки тому, що має особливе, шарнірне прикріплення до мозкової коробці.
Хребет птахів складається з безлічі дрібних кісточок, іменованих хребцями, які розташовуються один за іншим, починаючи від основи черепа до закінчення хвоста. Шийні хребці відокремлених, дуже рухливі і їх як мінімум удвічі більше, ніж у більшості ссавців, включаючи людей. Завдяки цьому птахи можуть дуже сильно нахиляти голову і повертати її практично в будь-якому напрямку.
Хребці грудного відділу сполучаються з ребрами і в більшості випадків міцно зрощені один з одним. У тазової області хребці злиті в одну довгу кістку, звану складним хрестцем. Для таких птахів характерна надзвичайно жорстка спина. Решта, хвостові хребці досить рухливі, крім кількох останніх, злитих в єдину кістку звану пігостіль. За своєю формою вони нагадують леміш плуга і є скелетної опорою для мають велику довжину рульових хвостового пір`я.
Грудна клітка у птахів
Серце і легені птиці зовні захищені і оточені ребрами і грудними хребцями. Бистролетающім птахам властива надзвичайно широка грудина, розрослася в кіль. Це забезпечує ефективне прикріплення головних літальних м`язів. У більшості випадків, чим більше у птиці кіль, тим сильніше у неї політ. У птахів, які абсолютно не літають, кіль відсутній.
Зв`язує крила з остевим скелетом плечовий пояс з кожного боку утворений трьома кістками, які розташовані на зразок триноги. Одна ніжка цієї конструкції (вороння кістка - коракоїд) впирається в грудину птиці, друга кістка, яка є лопаткою, лежить на ребрах тваринного, а третя (ключиця) зливається з протилежного ключицею в єдину кістку звану «вилочка». Лопатка і коракоїд в тому місці, де вони сходяться, утворюють суглобову западину, в якій і повертається головка плечової кістки.
Будова крил у птахів
Загалом, кістки пташиних крил ті ж, що і костей людини руки. Точно так само як і у людей, єдиною кісткою верхнього відділу кінцівок є плечова кістка, яка зчленовується в ліктьовому суглобі з двома кістками (ліктьовий і променевої) передпліччя. Нижче починається кисть, багато елементів якої, на відміну від їхніх людських аналогів, злиті між собою або ж зовсім втрачені. В результаті залишаються тільки дві кістки зап`ястя, одна пряжка (п`ястно-зап`ястний кістка великого розміру) і чотири фалангових кістки, які відповідають трьом пальцям.
Пташине крило набагато легше, ніж кінцівку будь-якого іншого наземного хребетного, схожого за розмірами з птахом. І це пояснюється не тільки тим, що пташина кисть включає в себе менше елементів. Причина ще й у тому, що довгі кістки передпліччя і плеча птиці є порожнистими.
Причому в плечової кістки знаходиться специфічний повітряний мішок, який відноситься до дихальній системі. Додаткове полегшення крила додає те, що великі м`язи в ньому відсутні. Замість м`язів головні руху крил контролюються за допомогою сухожиль дуже розвиненою мускулатури грудини.
Відходять від кисті літальні пір`я називаються першорядними (великими) маховими перами, а ті які прикріплені в районі ліктьових кісток передпліччя, називаються другорядними (малими) маховими перами. Крім цього розливається ще три пера крила, які прикріплені до першого пальця, а також пір`я, що криють, які гладко, на зразок черепиці, налягають на підстави махових пір`їн.
Що стосується тазового пояса птахів, то з кожного боку тіла він складається з трьох кісток, злитих між собою. Це подвздошная, лобкова і сіднична кістки, причому клубова кістка зрощена зі складним за своєю структурою хрестцем. Така складна конструкція захищає нирки зовні, одночасно забезпечуючи міцний зв`язок ніг з плечовим скелетом. Там, де три кістки відносяться до тазового поясу сходяться один з одним, знаходиться значна за своєю глибиною вертлужная западина. У ній обертається голівка стегнової кістки.
Пристрій ніг у птахів
Як і у людей, стегнова кістка птахів є стрижнем верхнього відділу нижніх кінцівок. У колінному суглобі до цієї кістки приєднується гомілка. Але якщо у людей до складу гомілки входить мала і велика гомілкові кістки, то у птахів вони зрощені між собою, а також з однією кісточкою Передплесно або з декількома. Разом цей елемент називається тибіотарсус. Що ж стосується малої гомілкової кістки, то від неї залишився помітний тільки коротенький тонкий рудимент, який прилягає до тибіотарсус.
Пристрій стоп у птахів
У внутріпредплюсневом (гомілковостопному) суглобі, до тибіотарсус приєднується стопа, яка складається з однієї довгої кістки, кісток пальців і цівки. Остання утворена елементами плесна, які зрощені між собою, а також декількома предплюсневие нижніми кісточками.
Більшість птахів має чотири пальці, кожен з яких причленен до цівки і закінчується кігтем. Перший палець у птахів звернений назад. Інші пальці в більшості випадків спрямовані вперед. Окремі види мають звернений назад (як і перший) другий або ж четвертий палець. Слід зазначити, що у стрижів перший палець, спрямований, як і решта пальців, вперед, тоді як у скопи він може повертатися в обидва боки. Цівка у птахів на землю не спирається, і вони ходять тільки на пальцях, не спираючись на грунт п`ятою.
М`язова система у птахів
Ноги крила та інші частину тіла птиці, приводяться в рух за допомогою приблизно 175 різних скелетних попречнополосатих м`язів. Ці м`язи ще називають довільними, оскільки їх скорочення можуть контролюватися свідомістю і, відповідно, вони можуть бути довільними. Як правило, ці м`язи парні, розташовані симетрично на правій і лівій стороні тіла.
Основними м`язами забезпечують політ є грудний м`яз і надкоракоідная. І та і інша м`яз починаються на грудині. Найбільша м`яз - грудна. Вона тягне крило вниз обумовлюючи самим рух птиці в повітрі вгору і вперед. А надкоракоідная м`яз піднімає крило вгору, в протилежному роботі грудної м`язи напрямку, готуючи його до чергового помаху. Треба сказати, що у індички і домашньої курки, ці два м`язи вважаються «білим м`ясом», тоді як інші м`язи відносяться до «темного м`яса».
Крім скелетної довільної мускулатури, птиці мають, як і інші хребетні, гладку мускулатуру, яка шарами залягає в стінках органів сечостатевої, травної, судинної і дихальної систем. Крім цього гладкі м`язи є і в шкірі. Саме ними обумовлені руху пір`я. Є гладка мускулатура і в очах: завдяки їй забезпечується фокусування зображення на сітківці. Таку мускулатуру на противагу поперечно-полосчатой називають мимовільної мускулатурою, оскільки вона працює без вольового контролю.
Нервова система у птахів
Центральна нервова система птахів складається з спинного та головного мозку, утворених безліччю нейронів нервових клітин.
Найбільш помітною частиною головного мозку у птахів є великі півкулі, які представляють собою центр, в якому відбувається вища нервова діяльність. Поверхня цих півкуль не має ні звивин, ні борозен, типових для багатьох ссавців, а її площа досить мала, що збігається з відносно низько розвиненим інтелектом основної маси птахів. Усередині великих півкуль розміщуються центри координації тих форм активності, які пов`язані з інстинктом, включаючи інстинкти годівлі та співу.
Особливий інтерес представляє пташиний мозочок, який знаходитися відразу за великими півкулями, і покритий звивинами і борознами. Його великий розмір і будова, відповідають тим складним завданням, які пов`язані зі збереженням в повітрі рівноваги і координацією безлічі рухів необхідних для польоту.
Серцево-судинна система у птахів
По відношенню до розмірів тіла, серце у птахів, значно більший за чим у ссавців того ж розміру. При цьому відмічено, що чим дрібніше конкретний вид птахів, тим більшим буде його серце (зрозуміло, відносно розмірів її тіла). Приміром, у колібрі маса серця становить 2,75% від маси всього тіла. Це необхідно, щоб всі многолетающіе птиці могли забезпечити швидку циркуляцію крові. Те ж саме відноситься і до тих видів пернатих, які живуть на великих висотах або в холодних областях. І, так само як і у ссавців тварин, у птахів серце четирехкамерное.
Частота серцевих скорочень залежить від розмірів серця і самої тварини, а також від ступеня навантаження. Наприклад, частота серцевих скорочень у відпочиваючого страуса становить близько 70 уд / хв, тоді як у колібрі під час польоту вона піднімається до 615 уд / хв. При цьому, надмірний переляк може налякати птаха настільки, що підвищилося тиск може призвести до того, що артерії лопаються і птиця помирає.
Так само як і ссавці, птахи є теплокровними тваринами, При цьому, діапазон нормальних температур їх тіл, у них вище, ніж у людей і коливається в діапазоні від 37,7 до 43,5 градусів. Як правило, пташина кров містить більше еритроцитів, ніж у основної маси ссавців. Завдяки цьому пташина кров може перенести більше кисню за одиницю часу, що дуже важливо для польоту.
Дихальна система у птахів
Майже у всіх птахів ніздрі ведуть в що знаходяться біля основи дзьоба носові порожнини. Але є й винятки: олуші, баклани і деякі інші види пернатих не мають ніздрів і тому змушені дихати через рот. Що потрапив в ніс або рот повітря переміщається в гортань, за якою починається трахея.
На відміну від ссавців, гортань птахів звуків не виробляє, будучи лише клапанним апаратом, який захищає нижні дихальні шляхи від того, щоб в них потрапляла вода і їжа.
Ближче до легким трахея розділяється на два бронха, які входять по одному в кожну легеню. У тій точці, де вони поділяються, розташовується нижня гортань, яка і служить птиці голосовим апаратом. Утворена вона окостенілими розширеними кістками трахеї і бронхів, а також внутрішніми перетинками. До оним прикріплюються пари спеціальних співочих м`язів. Коли видихається з легких повітря проходить через нижню гортань, він призводить до вібрації перетинок, що і виробляє звуки. У тих птахів, для яких характерний широкий діапазон видаваних тонів, є більше напружують голосові перетинки співочих м`язів, ніж у тих видів, які співають відверто погано.
Кожен бронх розділяється при вході в легені на тонкі трубочки. Стінки цих трубочок пронизані кровоносними капілярами, які отримують кисень з повітря і віддають назад в нього вуглекислий газ. Ці трубочки направляються в тонкостінні повітряні мішки, нагадує не пронизані капілярами мильні бульбашки. Знаходяться ці мішки за межами легких - в районі тазу, плечей, шиї, навколо травних органів і нижньої гортані і навіть припадають в великі кістки крил і ніг.
Коли птах робить вдих, повітря через трубочки потрапляє в ці самі мішки, а при видиху він з мішків йде по трубочках через легені, де знову відбувається газообмін. Завдяки такому подвійному диханню, постачання організму киснем збільшується, що створює більш сприятливі умови для польоту.
Крім цього повітряні мішки зволожують повітря, а також регулюють температуру тіла. Це досягається за рахунок того, що в результаті випаровування і випромінювання, навколишні тканини можуть втрачати тепло. У підсумку птиці знаходять здатність, немов потіти зсередини, що є гідною компенсацією відсутності у птахів потових залоз. Крім того, повітряні мішки сприяють видаленню з організму зайвої рідини.
Пристрій травної системи у птахів
В цілому можна сказати, що травна система птахів являє собою тягнеться від дзьоба аж до отвору клоаки порожнисту трубку. Ця трубка виконує відразу безліч функцій, приймаючи в себе корм, виділяючи соки з ферментами, які розщеплюють їжу, всмоктує речовини, а також виводить назовні не переварившиеся залишки їжі. Однак, незважаючи на те, що у всіх птахів будова травної системи, як і її функції, однакові, в деяких деталях є відмінності, які пов`язані з кормовими звичками, а також з раціоном конкретної групи пернатих.
Процес травлення починається з потрапляння їжі в рот. Основна маса птахів має слинні залози, які виділяють смачивающую корм слину, з нього і починається переварювання їжі. У деяких птахів, наприклад у серпокрильцеподібні, слинні залози секретують липку рідину, яка використовується для будівництва гнізд.
Функції та форма мови, втім як і дзьоба птиці, залежать від того який спосіб життя веде той чи інший вид птахів. Мова може використовуватися як для тримання корми в роті, так і для маніпуляцій з ним в ротовій порожнині, а також для визначення смаку їжі і її обмацування.
Колібрі і дятли, мають дуже довгим язиком, який вони можуть висувати далеко за межі свого дзьоба. У окремих дятлів на кінці мови є спрямовані назад щербини, завдяки яким птах може витягнути на поверхню знаходяться в корі комах і їх личинок. А ось у колібрі мова, як правило, на кінці роздвоєний і згорнуть в трубочку, що допомагає висмоктувати нектар з квіток.
голубів, Фазанові, тетеруків і індичок, а також у деяких інших птахів, частина стравоходу постійно розширена (її називають зобом) і використовується для накопичення їжі. У багатьох птахів стравохід є досить розтяжним і може протягом деякого часу вміщати в себе значну кількість їжі ще до того як вона надійде в шлунок.
Шлунок у птахів ділиться на железистую і мускульну ( «пупок») частина. Залозиста частина секретує, який розщеплює їжу на придатні для подальшого всмоктування речовини, шлунковий сік. М`язова частина шлунка характеризується товстими стінками і твердими внутрішніми гребенями, розмелюють їжу, яка отримана із залозистого шлунка, що виконує компенсуючу функцію для цих що не мають зубів тварин. Особливо товстими м`язові стінки є у тих птахів, які харчуються насінням та іншими твердими кормами. Оскільки частина потрапила в шлунок корми може бути неперетравленої (наприклад, тверді частини комах, волосся, пір`я, частини кісток та ін.) То у багатьох хижих птахів в «пупку» утворюються округлі плоскі пелетки, які час від часу відригує.
Триває травний тракт тонкою кишкою, яка слід відразу ж за шлунком. Саме там відбувається остаточне перетравлення їжі. Товста кишка у птахів, являє собою провідну в клоаку товсту пряму трубку. Крім неї в клоаку відкриваються ще і протоки сечостатевої системи. В результаті в клоаку потрапляють як фекальні маси, так і сперма, яйця і сеча. І всі ці продукти залишають тіло птиці через це один отвір.
Сечостатева система у птахів
Сечостатевої комплекс складається з видільної та репродуктивної систем, які дуже тісно між собою пов`язані. Видільна система функціонує безперервно, тоді як друга активізується тільки в певну пору року.
Видільна система складається з ряду органів, серед яких, в першу чергу, слід назвати дві нирки, які витягують з крові відходи життєдіяльності і утворюють сечу. Сечового міхура у птахів немає, тому сеча через сечоводи надходить прямо в клоаку, де основна маса води знову всмоктується в організм. Що залишився після цього схожий на кашу білий залишок, разом з поданими з товстої кишки фекаліями темного кольору викидається назовні.
Репродуктивна система у птахів
Ця система складається з статевих залоз (гонад) і трубок, які відходять від них. Чоловічі гонади представлені парою насінників, в яких формуються гамети (чоловічі статеві клітини) - сперматозоїди. Форма у насінників або еліптична, або овальна, при цьому лівий семенник, як правило, більші за правого. Насінники знаходиться в порожнині тіла поруч з переднім кінцем кожної нирки. З наближенням шлюбного сезону гормони гіпофіза, за рахунок свого стимулюючого дії, збільшують насінники в кілька сотень разів. По тонкому і звивистому, сім`явивідному протоку сперматозоїди з кожного сім`яника потрапляють в насіннєвий пляшечку. Саме там вони і накопичуються, зберігаючись до каплиці і того, що відбувається в цей момент сім`явиверження. При цьому вони потрапляють в клоаку і виходять назовні через її отвір.
Яєчники (жіночі гонади) утворюють яйцеклітини (жіночі гамети). Основна маса має тільки один (лівий) яєчник. Яйцеклітина, якщо порівнювати її з мікроскопічним сперматозоїдом має величезний розмір. У плані маси, її основну частину складає жовток, який є живильним матеріалом для, який розпочав розвиватися після запліднення, зародка. Яйцеклітина з яєчника потрапляє в яйцепровід, м`язи якого проштовхують яйцеклітину повз всіляких залізистих областей знаходяться в стінах яйцепроводу. З їх допомогою жовток оточується білком, що знаходяться під шкаралупою оболонками і складається здебільшого з кальцію шкаралупою. В кінці додаються пігменти, що забарвлюють шкаралупу в той чи інший колір. На те, щоб яйцеклітина розвинулася готове до відкладання яйце, потрібно близько доби.
Для птахів характерно внутрішнє запліднення. Під час копуляції сперматозоїди потрапляють в клоаку самки і потім переміщуються вгору по яйцепроводу. Жіноча і чоловіча гамети (тобто, власне запліднення) відбувається у верхньому кінці яйцепроводу ще до того, як яйцеклітина буде покрита білком, подськорлупової оболонками і шкаралупою.
