Общая характеристика класса Птицы

1. Происхождение и эволюция птиц

2. Общая характеристика птиц.

Происхождение и эволюция птиц. Традиционно, во всех учебниках после рептилий рассматриваются птицы, а затем млекопитающие. Но, это не совсем верно с филогенетической точки зрения т.к. и те и другие эволюционировали параллельно. Млекопитающие появились в триасе (215 мнл.л.н.), птицы в конце триаса (170-190 млн.л.н.).

Конкуренция и преследование со стороны рептилий вынуждены были мелкие формы птиц и млекопитающих заселить наименее благоприятные места обитания. В жестких условиях формировалась теплокровность, сложная нервная деятельность, разнообразие форм заботы о потомстве, широкий спектр трофических связей. Что позволило 65 млн. лет назад после вымирания динозавров заселить весь Земной шар и господствовать в Кайнозое. Эти животные освоили все возможные экологические ниши.

Эволюция птиц и млекопитающих шла параллельно на разных морфофизиологических основах.

Палеонтологических материалов очень мало: 1) архиоптерикс (конец юры, 200 млн.л.н.).

2) амбиортус (начало мела, 120 млн. л.н.) нашли в Мнголии в 1977 г. размер с галку – скелет птичий, есть пряжка, архаичность в позвонках.

3) ихтиорнисы, гесперорнисы, энанциорнисы (конец мела, 150 млн.л.н.) найдены соответственно в 18 веке и 1981 г. в Аргентине.

4) в отложениях нижнего мела в Монголии c 1982 года найдено 8 новых отпечатков: ганьсус, вилейя, палеокурзоурус и др. – это древненебные (Paleognathae). От них берут начало невонебные (Neognathae)

5) в 1991 году в Китае Proavis – 225 млн.л.н., старше археортерикса на 80 млн. л.

6) в 1996 г. в Китае найден пернатый ящер (1 м размах) на рубеже юры и мела (150 млн.л.).

Определение возраста рабиоуглеродным методом.

Археоптерикс фальшивка? Хойл физик проповедник концепции Вселенского разума и взрывной эволюции на Земле под воздействием периодически заносимых из космоса вирусов.

Ближе всего к птицам стоят псевдозухии давшие начало динозаврам, птерозаврам крокодилам и орнитозухиям. Передвигались на задних конечностях, передние служили для захвата пищи. Хвост длинный, наружные покровы из вытянутых чешуй с продольной осью которые напоминали перо.

Непосредственных предков нет, но во всех учебниках ориентируются на Археоптерикса, Ихтиорниса и Гесперорниса.

Археоптерикс относится к группе ящерохвостых. По размерам был величиной с сороку, имел длинный хвост (20 позвоноков) к каждому присоединялись парные рулевые перья. Хорошо развиты оперение крыла и тела. Плеча похоже на птичье, но пряжки нет, хорошо развиты 3 пальца с острыми когтями. Ключица срасталась в вилочку. А лопатка была саблевидной формы. Но, грудина без киля. Задняя конечность птичьего типа, но нет цевки. Как и у рептилий, брюшные ребра. Череп рептильного типа с зубами, но с крупными глазницами и утонченными ребрами. Зубы в альвеолах. Перепархивали, планировали, лазали. Это специализированная ветвь древних птицеподобных, предки скорее всего были еще примитивнее.

Гесперорнисы – до 1 м, плавающие, ныряющие, напоминающие гагар и поганок. Утратили способность к полету, конечности и пояса сильно редуцированы. Грудина без киля.

Ихтиорнисы – размером с голубя. Скелет крыла птичий, хорошо развита грудина и киль, способны к полету. Имелись зубы, черепная коробка небольших размеров.

Ихтиорнисы и Гесперорнисы – веерохвостые, в хвостовом отделе только одна косточка (пигостиль) к которой веером крепятся рулевые перья. Формирование современных групп птиц наблюдается в конце мела (60-70 млн.л.н.) Увеличение числа видов и формирование новых групп совпало с эволюцией покрытосеменных растений и насекомых, что обеспечило новые пищевые связи и интенсивность видообразования.

Общая характеристика птиц. Приспособление к полету обусловило относительное однообразие формы тела: туловище компактное, округлое, голова небольшая, шея длинная и подвижная. Размеры: летающие до 14-16 кг (лебеди, грифы). Размах 3-4 м (альбатросы). Мелкие колибри – 1,6-2 гр. Плавающие, бегающие 40,80,100 кг (пингвины, казуары, страусы). Вымершие бегающие – эпиорнисы 300-400 кг. В России: крапивник, пеночки, корольки – орланы, беркуты.

Птицы – узкие специалисты, нет широкой адаптивной радиации, нет подземных, чисто водных и т.д.

Основные черты организации: 1) амниотические существа; 2) кожа бедна железами и отличается высокой степенью ороговения – перья; 3) передние конечности – крылья; 4) бипедальные; 5) сердце 4-х камерное, температура тела постоянная; размножение путем откладывания яиц.

Овладели воздушным пространством в связи с чем: 1) скелет легкий и прочный, пневматичный, зыбы отсутствуют; 2) позвоночный столб прочный, малоподвижный; 3) развита грудина с килем; 4) цевка, пряжка; 5) таз большой, открытый; 6) мышцы расположены на туловище, к конечностям – сухожилия; 7) развивается неопаллиум; 8) ведущие органы чувств – зрение; 9) дыхательная система – воздушные мешки, двойное дыхание.

Кожные покровы. Кожа тонкая, эпидермис развит слабо, бедна железами. Двухлопастная кобчиковая железа, открывается над последним хвостовым позвонком. Функция – выделение жирового секрета для смазывания перьев. В 1930 г. Хзиан Хнан Ху выяснил что железа является резервуаром провитамина D – секрет эргастерон. При смазывании перьев попадает под ультрафиолетовые лучи и преобразуется в витамин D который потом попадает в организм птицы. У птиц засушливых районов копчиковой железы нет (страусы, дрофы). Нет её у некоторых попугаев и голубей.

Роговые образования: 1) рамфотека (клюв); 2)восковица – роговое утолщение; 3) подотека (пальцы, цевка) – видоспецифична; 4) когти развитие рогового слоя эпидермиса; 5) перо – контурные, пуховые, нитевидные и т.д. Козодой – 2265 перьев, ласточка – 1369, зяблик – 2228, воробей – 1359. Зима – лето, линька и т.д.

Скелет. Прочный и легкий, относительный вес у курицы – 11%, гуся – 13-15%, сапсана – 8%. Пневматичные полости: исключение киви, наиболее хорошо развины у носорогов и туканов, даже пальцы.

Позвонки гетероцельные (седловидные). Отделы: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой. Хорошо выражены шейный и хвостовой

Череп отличается: 1) большим объемом мозговой коробки, 2) крупными глазницами 3) вытянутыми челюстями, 3) тонкими легкими сросшимися костями.

В поясе передних конечностей – сросшеяся ключица (вилочка). В поясе задних конечностей – синсакрум (сложный крестец). Карпо-метакарпус – пястно-запястная кость – пряжка. Тарзо-метатарзус – плюсно-предплюсновая кость – цевка. Срастание костей конечностей. Суставы, как и у рептилий интертарзальный и интеркарпальный.

Мышечная система. Двигательная мускулатура на туловище к конечностям сухожилия. В связи с большой нагрузкой летательной мускулатуры она расположена на брюшной стороне, а не на спине. Опускают крыло большая и малая грудные мышцы составляющие 10-25% от массы мускулатуры. Красные и белые мышцы. Заднюю конечность приводят в движение 30 мышц, расположенных в районе таза, на бедре и голени. Сгибатели и разгибатели. Сухожилия, влагалищная сумка, «замок»

Межреберные мышцы, подкожная мускулатура. Мускулатура шеи. Передвижение птиц на суше.

Полет: машущий, планирующий, трепещущий. Статическое и динамическое парение. Скорость полета: голубь – 20-60, утки 60-70, сапсан -120.

Пищеварительная система. Типы клювов, мощность клюва (дубонос, дятел). Типы языков: зерноядные, утиные, колибри, дятлы, хищные.

Слюнные железы – секрет смачивание пищевого комка, у некоторых есть амилаза. Стрижи саланганы – Индонезия.

Зоб – куры, голуби, хищные, попугаи. Птичье молоко.

Желудок – железистый, мускулистый. Гастролиты, погадки.

Высока интенсивность пищеварения. Животная мягкая пища от 20 мин до 1 часа. Свиристель – ягоды, туканы – фрукты, овощи. Высокая интенсивность достигается за счет: 1) перетирания в мускульном желудке; 2) высокой активности пищеварительных ферментов; 3) постоянной высокой температуры тела; 4) большой поверхностью кишечника; 4) участием бактериальной флоры.

Трофическая специализация.

Суточная потребность 40-80% от массы тела. Не могут долго голодать.

Дыхательная система. Очень сильно отличается от всех позвоночных, интенсивностью и высоким уровнем потребления кислорода. Ноздри, хоаны, ротовая полость, гортань (larynx), трахея, нижняя гортань – певчее горло (sirynx), бронхи, вторичные бронхи, парабронхи, бранхиоли.

Воздушные мешки поверхность которых в 10 раз больше поверхности легких. Двойное дыхание: окисление при вдохе и при выдохе. При вдохе воздух через легкие в передние мешки, часть минуя легкие в задние мешки. При выдохе с задних мешков через легкие, с передних минуя легкие.

Органы чувств. Вкусовые – вкусовые почки на мягком нёбе, в основании языка и по краям горловой цели. Различают все 4 вкусовых качества, зерноядные не чувствительны к горькому.

Обоняние. Слабо развито, за исключением падальщиков. Преддверие и обонятельная камера с 3 раковинами.

Слух. Внутреннее, среднее и наружное ухо.

Зрение. Очень сильно развито. Вес глазного яблока у совы 1/32, у сапсана 1/35 от массы тела. У некоторых развито слабо – у гуся 1/576 от массы тела. Гребешок – ультрафиолетовый фильтр и поляризатор света. Особенность глаза птиц является способность к двойной аккомодации: 1) изменение формы хрусталика под воздействием реснитчатой мышцы и 2) увеличение и уменьшение расстояния между хрусталиком и сетчаткой. Острота зрения у сапсана 800-1100 м. У большинства монокулярное, у сов бинокулярное.

Мочеполовая система. Практика. Продукт выделения, как и у рептилий мочевая кислота, а не мочевина как у млекопитающих. Отсутствие мочевого пузыря. Почему? Никто не знает: 1) плохая растворимость мочевой кислоты, облегчение веса и т.д.

Гнезда (сорные куры, ткачики, норники, дуплогнездники. Половая зрелость. Моно и полигамия: полигиния и полиандрия. Ток. Одиночно гнездящиеся и колониальные. Территориальность. Величина кладки. Период насиживания. Птенцы: выводковые, птенцовые, полувыводковые. Гнездовой паразитизм (40 видов кукушек, 6 трупиалов, медоуказчики, утки и др.).

Экология. Миграции. Спячка – стрижи, ласточки, козодои. Оседлые, кочующие, перелетные. Пролетные пути. Высота полета. Гималаи гуси 9 тыс. м. Ориентация: наземные ориентиры, звездное небо, магнитный компас и т.д. Миграционные коридоры.

Дата добавления: 2015-07-08