Загальна характеристика класу Птахи Внутрішня будова й особливості життєдіяльності птахів

Опрацюйте теорію та перегляньте відео

Птахи — це хордові хребетні теплокровні тварини, пристосовані до польоту.

Нараховують близько 11000 видів птахів, в Україні їх понад 400 видів. Ареал поширення птахів є надзвичайно великим. Їх можна зустріти від Арктики до Антарктиди в будь-яких умовах: у спекотних пустелях, у тундрі й тайзі, у степах і лісостепах, у тропіках і субтропіках, екваторіальному поясі.

Сучасні птахи представлені трьома групами:

• плаваючі (пінгвіни, не вміють літати);

• бігаючи (страуси, не вміють літати);

• літаючі (усі інші птахи).

Зверни увагу!

Качки, лебеді, чайки, хоча і вміють плавати, належать до літаючих птахів.

Розміри, забарвлення, форма тіла цих птахів також дуже різноманітні. Так, вага птахів коливається від 1,6 г (колібрі-бджілка) до 130 кг (страус африканський). Але висока спеціалізація до польоту обмежує життя птахів в інших середовищах існування. Серед птахів немає видів, які пристосувалися до життя в ґрунтовому й водному середовищах та паразитуванню в інших живих організмах.

Птахи — високоспеціалізована група теплокровних хребетних тварин, пристосованих до життя в наземно-повітряному середовищі існування.

Відділами тіла птахів є голова, шия, тулуб, кінцівки і хвіст. На голові є очі з рухливими повіками (верхньою, нижньою та мигальними перетинками), ніздрі та слухові отвори. Очі забезпечують птахам чудовий зір, який у них десь у 8 разів гостріший, ніж у людини. Більшість птахів добре розпізнає різноманітні кольори. Птахи здатні вловлювати навіть слабкі звуки, а ось нюх у більшості недорозвинений.

Характерні ознаки зовнішньої будови птахів:

• суха шкіра, без залоз, вкрита пір'ям;

• наявність крил;

• обтічна форма тіла;

• особливе розташування пальців на нижніх кінцівках і наявність цівки;

• наявність дзьоба;

• виникнення чотирикамерного серця, що призвело до повного поділу потоків венозної і артеріальної крові і теплокровности.

Шкірні покриви
Шкіра птахів тонка, майже позбавлена ​​залоз. Є тільки куприкова залоза, секрет якої служить для створення водонепроникності пір'яного покриву. У страусів і дрохв куприкової залози немає.

Роговими утвореннями шкіри є дзьоб, кігті, рогові щитки цівки, пір'я.

Пір'яний покрив

Пір'я — це видозмінені лусочки плазунів. Вони утворені з рогової речовини.

Основу оперення складають контурні пера, які можуть бути покривними, маховими і рульовими. Під контурними перами розташовані пухові пера, які служать для зменшення тепловіддачі.

Перо складається з очина, стрижня і опахала. Опахало складається з борідок першого порядку (без гачків) і борідок другого порядку (з гачками).



Птахи линяють. У році буває 2 і більше линьок.

Наявність крил і обтічна форма тіла

Крила птахів — видозмінені передні парні кінцівки, будова яких дозволяє створювати підйомну силу та надає птахам здатність до польоту.

У деяких птахів, таких як пінгвіни, крила слугують для плавання, а у нелітаючих представників (страуси, казуари, ківі) крила в залишковому стані або відсутні зовсім.

Особливе розташування пальців на нижніх кінцівках і наявність цівки

Птахи — двоногі тварини. Ноги здебільшого мають чотири пальці. Три з них спрямовані вперед, а один — назад. Це дає змогу птахам охоплювати гілки та створює опору для пересування по землі, воді, деревах.

Цівка — це зрощені дрібні кісточки стопи. Вона забезпечує птахам приземлення і зліт.

Цівка і пальці птахів покриті роговими лусочками, на пальцях є кігті, що вказує на спорідненість птахів з плазунами.

Наявність дзьоба

Птахи мають дзьоб, який складається з верхньої (наддзьобок) та нижньої (піддзьобок) частин, укритих роговими чохлами.

Форма дзьоба залежить від характеру живлення птахів. Наприклад, у хижих птахів дзьоб гачкуватий із зубчиками на наддзьобку, у птахів, які дістають корм з води або землі — дзьоб довгий.

Скелет і м'язи — складові частини опорно-рухової системи.

Скелет є опорою для тіла і органів руху, захищає найважливіші органи. За рахунок роботи м'язів здійснюється рух.

Скелет розділяється на 4 відділи:

• скелет голови (череп);

• скелет тулуба;

• скелет поясів кінцівок;

• скелет вільних кінцівок.

Скелет птаха має важливі особливості, пов'язані з польотом і пересуванням на нижніх (задніх) кінцівках.

Кістки у птахів порожнисті трубчасті або губчасті, заповнені всередині повітрям, що знижує масу птиці. Міцність кісток надають наявні всередині перегородки.

Скелет голови (череп)

Череп легкий, складається з черепної коробки і щелеп.



Черепна коробка утворена зрощеними кістками.
Щелепи позбавлені зубів і покриті роговим чохлом — дзьобом.

Скелет тулуба

Скелет тулуба утворений хребтом і грудною кліткою.
Хребет поділяється на п'ять відділів:

• шийний (від 11 до 25 хребців);

• грудний (від 3 до 10 хребців);

• поперековий;

• крижовий;

• хвостовий (від 6 до 9 хребців, що закінчуються куприковою кісткою).

Поперекові хребці повністю зростаються між собою, з крижовий хребцями, тазовими кістками і частиною хвостових хребців, утворюючи складні крижі.

Куприк служить основою для прикріплення рульового пір'я.

Грудна клітка складається з грудних хребців (1), ребер (2), грудини (3) (на малюнку вони показані цифрами, зазначеними в дужках):



Грудина (3) має вертикальний виріст — кіль (4), до якого кріпляться м'язи, що приводять у рух крила. У нелітаючих птахів кіль відсутній.
До країв грудини прикріплюються грудні ребра (2).

Скелет поясів кінцівок

Пояс верхніх кінцівок (плечовий пояс):

• парні лопатки;

• парні воронячі кістки;

• парні ключиці (зростися, вони утворюють «вилочку», яка пом'якшує рухи при помахах крил).

Пояс задніх кінцівок: утворений парними тазовими кістками, які зрослися з поперековим і крижовим відділами хребта.

Скелет вільних кінцівок

Скелет верхньої (передньої) кінцівки — крила:

• плече (плечова кістка);

• передпліччя (ліктьова і променева кістки);

• кістки кисті (кисть видозмінена: кістки п'ястка зрослися; число пальців скоротилося до 3-х).

Скелет задньої кінцівки:

• стегно (стегнова кістка);

• гомілка (велика і мала гомілкові кістки);

• кістки стопи (цівка і фаланги 4-х пальців).

Цівка (зрощені дрібні кісточки стопи) — пристосування для приземлення у птахів.
Птахи ходять, спираючись тільки на пальці ніг.

М'язи

Мускулатура у птахів добре розвинена. Особливо добре розвинені м'язи, необхідні для польоту (їхня вага становить половину загальної ваги птаха): великі грудні м'язи(вони опускають крило) і підключичні м'язи (вони піднімають крило).



Опускання крил у польоті вимагає від птиці більшого зусилля, ніж підйом. Тому м'язи, які опускають крила, є набагато більшими, ніж м'язи, що піднімають їх.

Зверни увагу!

Пристосування скелета птахів до польоту:

• кістки тонкі з повітряними порожнинами;

• зрощення кісток черепа, перетворення щелеп на дзьоб (відсутність зубів);

• перетворення передніх кінцівок в крила;

• зрощення ключиць з утворенням «вилочки», яка пом'якшує рухи при помахах крил;

• поява на грудині виросту — кіля (до якого кріпляться м'язи, що приводять у рух крила);

• зрощення поперекових, крижових і хвостових хребців і кісток тазового пояса (опора в польоті);

• кістки передплесна і плесна зрослися у цівку (пристосування для «м'якого» приземлення).

Травна система

Травна система птахів, так само як і інших хребетних тварин, представлена ​​травним трактом і залозами.

Травний тракт:Рот — глотка — стравохід — зоб (у зерноїдних птахів) — шлунок (залозистий і м'язистий відділи) — кишечник (тонка і пряма кишка) — клоака.

Травні залози — виділяють речовини (ферменти), необхідні для перетравлення їжі:

• слинні залози — виділяють слину;

• печінка — виділяє жовч;

• підшлункова залоза — виділяє панкреатичний сік.

Травна система починається дзьобом. Дзьоб обмежує ротову порожнину. У ротовій порожнині є язик. Зуби відсутні.
Їжа проходить глотку, потім потрапляє у стравохід. У багатьох птахів стравохід має розширення — воло, де відбувається накопичення і розм'якшення їжі.
Шлунок ділиться на залозистий і м'язовий відділи. У залозистому відділі шлунка їжа перетравлюється під дією ферментів, у м'язовому — перетирається стінками шлунка і дрібними камінчиками, проковтнутими птахом.
Зі шлунка їжа потрапляє у тонку кишку, де обробляється травними ферментами печінки і підшлункової залози. Товста кишка — це коротка пряма трубка, яка веде з тонкого кишечника у клоаку.

Зверни увагу!

Особливості будови травної системи (відсутність зубів, попередня обробка їжі у волі, будова шлунку, коротка пряма кишка) — це пристосування для полегшення маси тіла птиці (що важливо для польоту).

Кровоносна система

Кровоносна система замкнута, складається з чотирикамерного серця і судин. Птахи мають два кола кровообігу.

Серце птахів має повну перегородку і складається з 4-х камер: двох передсердь і двох шлуночків. Дуга аорти — тільки права (ліва скорочена).
У серці кров не змішується, вона повністю розділена на венозну (у правій частині серця) і артеріальну (у лівій частині серця).

Під час руху по тілу кров проходить два кола:
Велике коло — від лівого шлуночка серця по всьому тілу до правого передсердя.
Мале (легеневе) коло — від правого шлуночка серця через легені до лівого передсердя.


Обмін речовин

У птахів високий рівень обміну речовин.
За рахунок повного поділу артеріальної і венозної крові до всіх органів тіла надходить багата киснем кров, що сприяє збереженню постійної високої температури тіла (41 — 42 °С), тому Птахи — теплокровні тварини.
Теплокровні тварини — це тварини з постійною температурою тіла, яка не залежить від температури навколишнього середовища.

Видільна система

Органи виділення представлені двома тазовими нирками. Від нирок відходять сечоводи, що відкриваються у клоаку. Сечового міхура немає (пристосування до полегшення ваги тіла). Продукт виділення — сечова кислота.

Нервова система

Нервова система птахів розвинена добре. Збільшується головний мозок і його маса. Розвиваються зорові горби середнього мозку і мозочок.
Розвиток мозочка пов'язано зі складною координацією рухів.

Органи чуття

Добре розвинені органи зору і слуху.

Очі великі, мають дві шкіряні повіки і мигальну прозору перетинку.
Зір у птахів кольоровий, у більшості випадків монокулярний. У сов зір — бінокулярний.



Птахи мають високу гостроту зору, оскільки у них спостерігається подвійна акомодація — зміна кривизни кришталика і зміна відстані між кришталиком і сітківкою.

Птахи добре чують. Слуховий отвір міститься ближче до потилиці і прихований пір'ям.



Органи слуху складаються з внутрішнього і середнього вуха з барабанною перетинкою. Слухова кісточка одна.

Органи нюху розвинені слабо.

Дихальна система

Дихальна система утворена дихальними шляхами і легенями з повітряними мішками.

Повітря проходить через ніздрі у дихальні шляхи: носову порожнину, гортань, трахею, бронхи — і далі у легені і повітряні мішки.

Дихальні шляхи:

• носова порожнина;

• гортань (верхня і нижня (співоча), яка виконує функцію голосового апарату);

• трахея;

• бронхи.

Легені

Газообмін відбувається у розгалужених бронхіолах легень. Легені птахів відрізняються складною губчастою будовою.

Бронхи, заходячи у легені, багаторазово розгалужуються і закінчуються у порожнинах, а деякі, вийшовши з легень, розширюються, утворюючи повітряні мішки.

Повітряні мішки

Деякі бронхи закінчуються повітряними мішками, що заходять у порожнини між внутрішніми органами, у порожнини кісток, між м'язами.



Функції повітряних мішків:

• беруть участь у диханні при польоті (подвійне дихання);

• забезпечують охолодження організму під час польоту;

• зменшують густину (і вагу) тіла.

Подвійне дихання

Коли птах знаходиться у стані спокою (не в польоті), дихання відбувається без участі повітряних мішків.

Під час польоту повітря, насичене киснем, проходить через легені птахів 2 рази — при вдиху і при видиху (при видиху воно переміщається у легені з повітряних мішків). Такий механізм дихання птахів називають подвійним диханням.

Зверни увагу!

Схема руху повітря при подвійному диханні птахів:
трахея — бронхи — задні повітряні мішки — легені (газообмін) — передні повітряні мішки — трахея — вихід повітря назовні.

Дайте відповіді на запитання:

1. Хто такі птахи? Назвіть визначальні ознаки птахів.

2. Що таке крила, дзьоб і пір’я птахів?

3. Яке дихання в птахів?

4. Які особливості будови птахів?

5. Які особливості зовнішньої будови птахів, пов’язані з їх пристосуванням до польоту?

Виконайте інтерактивні вправи