Георгий Лернер - Биология. Полный справочник для подготовки к ЕГЭ

Класс насчитывает около 9000 видов. Птицы произошли от рептилий раннего мезозоя. Они обладают обтекаемой формой тела, покрыты перьями, передвигаются на двух конечностях. Подвижная голова вооружена клювом. Органы чувств хорошо развиты. Птицы распространены по всему земному шару и приспособлены к самым разнообразным условиям среды. Класс сформировался в результате следующих ароморфозов :

– появились перья и теплокровность;

– стала значительно более совершенной нервная система, в которой развилась настоящая кора головного мозга;

– в скелете появились легкие трубчатые кости;

– сформировались губчатые легкие;

– возникло четырехкамерное сердце и полное разделение крови на артериальную и венозную.

У птиц сохранились признаки их предков:

– размножение путем откладывания яиц;

– наличие роговой чешуи на задних конечностях и рогового чехла на челюстях (клюв);

– наличие клоаки.

Приспособленность птиц к полету обеспечили следующие идиоадаптации:

– передние конечности превратились в крылья;

– движение крыльев обусловлено развитием мощных грудных мышц, прикрепленных к килю грудины;

– развитие ряда типа перьев – контурных – кроющих и маховых, рулевых, пуховых, выполняющих различные функции;

– сращение многих костей скелета и их облегченность. Наличие воздушных полостей в костях;

– редукция зубов, облегчающая вес тела;

– передвижение на двух ногах;

– обособление мускульного желудка;

– высокая скорость обмена веществ;

– развитие одного яичника (левого).

Кожные покровы. Кожа тонкая, почти лишенная желез. Есть только копчиковая железа, секрет которой служит для создания водонепроницаемости перьевого покрова. У страусов и дроф копчиковой железы нет. Роговыми образованиями тонкого эпидермиса являются клюв, когти, роговые щитки цевки, перья. Перья расположены на участках кожи, называемых птерилиями . Участки кожи, лишенные перьев, называются аптериями . Такое расположение перьев имеет приспособительное значение, ибо облегчает подвижность кожи, сокращение мышц, приводящих крылья в движение. Перо состоит из очина, стержня и опахала. Основу оперения составляют контурные перья, которые могут быть кроющими, маховыми и рулевыми. Под контурными перьями расположены пуховые перья, служащие для уменьшения теплоотдачи. Перья птиц и чешуи рептилий генетически связаны в своем развитии. Птицы линяют. В году бывает 2 и более линек.

Скелет черепа делится на мозговой и висцеральный (лицевой). Челюсти покрыты роговым чехлом – клювом. Череп легкий, образован сросшимися костями.

Скелет туловища образован позвоночником и грудной клеткой; шейный отдел – от 11 до 25 позвонков; грудной отдел – 6 позвонков, из них 5 связаны с 5 парами двучленных ребер;

грудина имеет вертикальный вырост – киль; пояснично-крестцовый отдел образован сросшимися позвонками. Вместе с костями таза он образует сложный крестец.

Хвостовой отдел – 1—9 позвонков.

Плечевой пояс состоит из трех пар костей – лопаток, ключиц и вороньих. Ключицы, срастаясь, образуют вилочку.

Скелет крыла состоит из плечевой, локтевой и лучевой костей и сросшихся костей запястья и пястья. Фаланги трех пальцев редуцированы.

Тазовый пояс образован тремя парами сросшихся костей.

Скелет задней конечности состоит из бедренной, сросшихся большой и малой берцовой костей, стопы, в состав которой входит цевка и фаланги пальцев.

Мускулатура птиц хорошо развита. Мышечная система дифференцирована лучше, чем у предков. Наибольшее значение имеют хорошо развитые грудные и подключичные мышцы.

Пищеварительная система начинается клювом. В ротовой полости есть язык. Пища проходит глотку, затем попадает в пищевод. У многих пищевод имеет расширение – зоб, где происходит накопление и размягчение пищи. Желудок делится на железистый и мускулистый отделы. В железистом желудке пища переваривается под действием ферментов, в мускулистом – перетирается мелкими камушками, проглоченными птицей. Из желудка пища попадает в двенадцатиперстную кишку. Тонкая кишка переходит сразу в прямую, которая открывается в клоаку. Такое строение пищеварительной системы вместе с быстрым процессом пищеварения становится эффективным приспособлением к полету.

Дыхательная система образована дыхательными путями и легкими с воздушными мешками. Газообмен происходит в ветвящихся бронхиолах легких. Воздух проходит через ноздри в гортань, трахею, бронхи. Некоторые бронхи оканчиваются воздушными мешками , заходящими в полости между внутренними органами, в полости костей, между мышцами. Кровь окисляется только в легких, через которые воздух проходит 2 раза – при вдохе и при выдохе. Такой механизм дыхания птиц называется двойным. Воздушные мешки, помимо дыхательной функции, обеспечивают охлаждение организма, уменьшают трение между органами, уменьшают плотность тела.

У птиц две гортани – верхняя и нижняя. Нижняя гортань находится в месте разделения трахеи на два бронха и называется певчей . Эта гортань выполняет функцию голосового аппарата. Органы дыхания играют значительную роль в терморегуляции птиц. При повышении температуры дыхание учащается и теплоотдача увеличивается.

Кровеносная система образована четырехкамерным сердцем и сосудами. Дуга аорты только правая. Левая редуцирована. В результате кровь полностью разделена на венозную и артериальную. Птицы – теплокровные животные. Их уровень обмена веществ очень высок.

Органы выделения представлены тазовыми почками. Мочеточники открываются в клоаку. Мочевого пузыря нет, и моча не накапливается.

Нервная система развита хорошо. Увеличивается головной мозг и его масса. Развиваются зрительные бугры, средний мозг и мозжечок. Развитие мозжечка связано со сложной координацией движений.

Органы чувств хорошо развиты.

Глаза крупные, защищены веками и мигательной перепонкой. Зрение цветное, в большинстве случаев почти монокулярное. У сов – бинокулярное. Птицы обладают высокой остротой зрения, т. к. у них наблюдается двойная аккомодация – изменение кривизны хрусталика и изменение расстояния между хрусталиком и сетчаткой.

Органы слуха состоят из внутреннего и среднего уха. Слуховая косточка одна. Птицы хорошо слышат.

Органы обоняния развиты слабо.

Размножение и развитие птиц. Птицы раздельнополые животные с выраженным половым диморфизмом. Размножаются, откладывая яйца. У самцов развиваются парные семенники. У самок – один левый яичник и яйцевод. Оплодотворенная яйцеклетка, продвигаясь по яйцеводу, покрывается яйцевыми оболочками – белковой, волокнистой и скорлуповой. Собственно яйцом является желток. Все остальные образования продуцируются яйцеводом. В верхней части желтка находится зародышевый диск . Желток содержит весь необходимый для развития зародыша запас питательных веществ и воды. Желток подвешен на белковых нитях – халазах . Это предохраняет зародыш от толчков и ориентирует зародышевый диск всегда наверх, что важно для насиживания яиц. Белок выполняет защитную и питательную функции, обеспечивая зародыш водой. Скорлупа выполняет функции защиты и газообмена. Самая наружная оболочка яйца предохраняет зародыш от проникновения бактерий.