Зовнішня будова кінцівок птахів - послідовність їх відділів. Лабораторна робота Зовнішня будова птахів. Мета Вивчити зовнішню будову птахів, з'ясувати основні особливості організації птахів, пов'язані з польотом. Обладнання: - Презентація. Вправи з

Ціль: Виявити особливості зовнішньої будови птахів у зв'язку з польотом
Обладнання:Пучело птиці, набір пір'я (контурні, пухові, пух), пінцет, лупа.

Завдання:

1. Розглянути опудало птиці. Визначити основні відділи тіла. Назувати їх.

2. Розглянути голову птиці. Звернути увагу до її форму, розміри. Знайти дзьоб, розглянути його будову. Знайти очі, звернути увагу на їхнє розташування. Знайти слухове заглиблення.

3. Розглянути тулуб птиці. Визначити його форму. Визначити місце розташування крил та ніг.

4. Звернути увагу до зовнішнє будова кінцівок. Чим покриті цівка та пальці ніг? Згадати, які тварини мають такий покрив.

5. Розглянути хвіст птиці. Записати назви пір'я, розташованих на хвості та крилі, підрахувати їх число.

6. Дослідити набір пір'я. Знайти контурне перо, вивчити його будову, назвати основні частини. За допомогою лупи розглянути опахало. Замалювати будову контурного пера, підписати назви його основних частин.

7. Розглянути пухове перо. Знайти очин і опахала. Замалювати це перо та підписати назви його основних частин.

8. З зовнішньої будови відзначити пристосування птахів до польоту.

Хід роботи:

1. Основні відділи тіла: голова, тіло.

2. Відносно невелика голова, на якій виступає дзьоб, утворений кістковими щелепами. З обох боків покритий роговими чохлами. На дзьобі є ніздрі. З боків голови є великі очі, ближче до потилиці під пір'ям приховані вушні заглиблення, на дні яких перебувають барабанні перетинки.

3. Все тіло птаха пристосовано до польоту. Передні кінцівки перетворені на крила, тіло має обтічну форму.

4. Цівка та пальці ніг у птиці покриті шкірними лусочками як у ящірок.

5. На хвості птиці розташоване кермо. За їх допомогою птиця може контролювати напрямок свого руху.

6. Контурне пір'я розташоване на крилах. Основну структуру пера складає опахало та стрижня з очином. Опахало складається з борідок І та ІІ порядку.

Висновок:Тіло птиці має обтічну форму, що знижує опір під час польоту. Сам політ здійснюють крила з контурним пір'ям і хвіст з кермовими.

Лабораторна робота№9 «Будова скелета птиці» 26.02

Ціль.Вивчити особливості будови скелета птахів. Відзначити риси, пов'язані з польотом.

Обладнання:скелет птахів, пінцет.

Хід роботи

1. Розглянути скелет птахів. Визначити форму черепа. Розглянути кісткову основу дзьоба та великі очниці, з'єднання нижньої щелепи з черепом та черепа з хребтом.

2. Розглянути відділи хребта. Назвати їх.

3. У шийному відділі звернути увагу на будову перших двох хребців, на сідлоподібну форму та рухоме з'єднання інших хребців. Відзначити значення цієї особливості у житті птиці.

4. Знайти грудний відділ хребта, звернути увагу до нерухоме з'єднання хребців. Розглянути будову грудини та ребер.

5. Назвати кістки пояса та вільних передніх кінцівок. Звернути увагу на кістки плеча, передпліччя, пряжки, пальців.

6. Знайти пояс задніх кінцівок. Розглянути його, звернувши увагу на міцність з'єднання кісток тазу з хребтом. Пояснити значення цієї особливості будови скелета у житті птиці.

7. Розглянути кістки задніх кінцівок. Назвати їх. Звернути увагу на цівку – довгу кістку стопи. Підрахувати кількість пальців.

8. Відзначити у будові скелета птиці риси пристосованості, пов'язані з польотом.

Хід роботи:

1. Череп достатньої маленький з великими очницями;

2. Відділи хребта: шийний (9-25 хребців), грудний (3-10), поперековий (6 хребців), крижовий (2 хребці), хвостовий.

3. Перші 2 хребці – атлант та епістрофей забезпечують рухливість голови птиці.

4. Грудні хребці зрослися в єдину спинну кістку. До грудних хребців причленовуються ребра. Грудні хребці, ребра, грудина утворюють грудну клітину, що захищає внутрішні органи.

5. Скелет крила: плече, передпліччя, кисть. Частина кісток зап'ястя та п'ясті зрослися в пряжку. Скелет вільної задньої кінцівки складається з стегнової кістки, кісток гомілки, зрощених разом і стопи. Частина кісток передплюсни і всі плюсневі кістки зрослися в цівку.

6. Поперекові, крижові та частина хвостових хребців утворюють складний криж. Він створює опору для задніх кінцівок. Таз у птахів відкритий – лобкові кістки не зростаються, а широко розходяться убік. Це дозволяє птахам відкладати яйця.

7. Кістки задньої кінцівки: стегно, гомілка, цівка, фаланги пальців. У птахів 4 пальці (рідко 3).

Висновок: Опорно-рухова система добре відображає пристосованість птахів до польоту Скелет легкий та міцний. Легкість забезпечується пневматичністю кісток, міцність – їх зрощення. У китиці кістки зрослися в пряжку, у стопі - в цівку. Найбільші і сильні літальні м'язи починаються на кілі грудини і сухожилля прикріплюються до кісток крил.

У зовнішній будові птахів відбито їхню здатність до польоту. Ця здатність відрізняє птахів з інших груп тварин.

Відділи тіла

Тіло птахів має такі відділи:

• тулуб;
• голова;
• кінцівки;
• хвіст.

Тулуб птахів яйцеподібний. Обтічна форма тулуба - одна з основних пристосувань птахів до польоту у зовнішній будові.

Голова невелика, на ній розташовані очі, ніздрі та вушні отвори, які заховані під пір'ям. Вушні раковини відсутні.

Зубів немає. Щелепи вкриті дзьобом, роговим утворенням різної величини та форми. Форма дзьоба відповідає способу видобутку та виду їжі.

ТОП-2 статтіякі читають разом з цією

Мал. 1. Дзьоби птахів.

Шия рухлива, різної довжини, при польоті витягується, що також збільшує обтічність.

Крила

Передня пара кінцівок пристосована до польоту і називається крилами. У розкритому вигляді крила мають форму літери Z.

У великих птахівкрила широкі, дозволяють планувати і підніматися на висхідних потоках повітря. У соколів – загострені, для швидкого пікіруючого польоту. У лісових птахів крила завжди менше, ніж у подібних видів, що мешкають на відкритих просторах.

Авіаконструктори давно вивчають зовнішню будову птахів та використовують отримані знання при будівництві літальної техніки.

Ноги

Ноги птахів служать для переміщення землею, деревами та іншими поверхнями. Довжина ніг та його будова залежить від довкілля. Наприклад, у водоплавних видів ноги забезпечені перетинками для плавання. Бігаючі види птахів мають особливо сильні ноги.

Під час ходьби птах спирається на пальці. Пальці протиставлені, щоб птах міг охоплювати гілки дерев. 3 пальці розташовані спереду та один ззаду. На кінцях пальців є пазурі.

Інші кістки стопи зібрані в цівку, вона пом'якшує посадку.

Хвіст

Хвіст виконує важливі функції:

• рульову;
• гальмуючу;
• є органом рівноваги та балансування.

Шкіра

Шкіра суха та тонка. Птахи не мають шкірних залоз, за ​​винятком копчикової, що знаходиться біля основи хвоста. Ця залоза виділяє жир для змащення пір'я і особливо розвинена у водоплавних видів.

Пір'яний покрив

Пір'я є похідними шкіри. Ділянки шкіри, покриті пір'ям, називаються птериліями. Є ділянки без пір'я – аптерії. Перо складається з товстого порожнього стрижня, на якому розташовані тонкі стрижні - борідки. Від кожної борідки відходять борідки другого порядку, що мають дрібні гачки. Усі борідки зчіплюються між собою, утворюючи еластичне опахало.

Мал. 2. Будова пера.

Усі пір'я можна розділити на дві групи:

• пухові;
• контурні.

Пухові пера не мають борідок другого порядку. Вони підстилають контурні та зберігають тепло.

Контурне пір'я утворює контур тіла. Вони також зменшують втрати тепла, а також:

• утворюють гребну лопату крила;
• утворюють рульову площину хвоста;
• захищають птаха від механічних впливів.

Залежно від розташування контурне пір'я ділять на:

• махові;
• кермові;
• надхвість;
• верхні криючі крила та інші.

Махові та рульові пір'я найдовші. Махові утворюють лопать крила, рульові розташовані у хвості.

Число контурного пір'я у великих птахів більше. Так, у колібрі їх близько 100, у чайок 5 – 6 тис., у лебедів 25 тис.

Птах здатний змінювати ступінь розкриття пір'я та вигин крила, що дозволяє їй маневрувати та гальмувати при польоті.

Мал. 3. Фази польоту птиці.

Для птахів характерна линяння, або зміна пір'я. У році може бути не одна, а дві та три линяння. Іноді линяння пов'язані з появою шлюбного вбрання птиці.

Деякі птахи при линянні певний час не можуть літати і змушені ховатися у важкодоступних місцях.

Підсумуємо характеристику пристосувань птахів до польоту таблиці «Зовнішня будова птахів».

Що ми дізналися?

Вивчаючи з біології 7 класу цю тему, ми з'ясували, що особливості зовнішньої будови птахів: форма тіла, крила, пір'я. Ці особливості зумовлюють здатність птахів літати. При цьому птахи не втратили здатності ходити і лазити, мають розвинені органи почуттів і пристосовані до різних довкілля.

Тест на тему

Оцінка доповіді

Середня оцінка: 4.3. Усього отримано оцінок: 135.

Зовнішній вигляд птахів добре відбиває їхню пристосованість до польоту. Як відомо, щільність повітря в 1000 разів менша за щільність води, і для пересування в цьому середовищі необхідні особливі пристосування. Компактний тулуб птахів має яйцеподібну форму, що легко обтічна повітрям при польоті. Шия гнучка, тонка і довга, при польоті птахи витягують її, також забезпечуючи кращу обтічність повітряним потоком та зменшуючи лобовий опір.

Зубів птахів немає - вони зникли під час еволюції. Це дозволило знизити масу голови, що важливе для польоту. На відносно невеликій голові вперед виступає дзьоб, утворений кістковими щелепами, покритими роговими чохлами - наддзьобом і піддзьобом. Дзьобою птах схоплює їжу, його форма та будова пристосовані до добування та обробки певної їжі. В основі надклювья розташовані ніздрі, з боків голови - великі очі, ближче до потилиці під пір'ям приховані вушні заглиблення, на дні яких знаходяться барабанні перетинки. Шкіра суха, позбавлена ​​залоз. У основи хвоста є єдина куприкова залоза.

Тіло птахів вкрите пір'ям. Основне пір'я - контурне (рис. 155). Вони утворюють контур тіла птиці, зовнішній абрис. Контурне пір'я розташоване на певних ділянках тіла (птериліях), між ними знаходяться ділянки, позбавлені контурного пір'я (аптерії). Це ще один пристрій, що полегшує обтікання тіла птиці повітряними потоками. Контурні пір'я черепицеподібно налягають один на одного, захищаючи тіло птиці та зменшуючи його опір у польоті.

Мал. 155. Розташування груп пір'я на тілі птиці: 1 - контурне пір'я; 2 - махове пір'я; 3 - рульове пір'я

Кожне контурне перо складається з твердого рогового стрижня і розташованих з його боків широких, м'яких і пружних опахал (рис. 156). Вони утворені тонкими роговими пластинками, що паралельно відходять від стрижня - борідками першого порядку. Від них відходять борідки другого порядку, що мають дрібні гачки. Цими гачками борідки зчіплюються між собою, утворюючи єдину поверхню опахал.

Мал. 156. Будова пера: 1 – стрижень; 2 - очин; 3 - опахала; 4 – борідки першого порядку; 5 – борідки другого порядку; 6 - гачки

Політ забезпечують контурне пір'я, що знаходяться на крилах - махове пір'я і розташоване на хвості - кермо. У махового пір'я зовнішнє опахало вузьке, внутрішнє - широке. При підйомі крила під час польоту пір'я злегка повертаються, утворюючи щілини, пропускають повітря і стуляються разом у єдину літальну поверхню, коли птах опускає крила. Нижня частина стрижня пера, що знаходиться у шкірі, називається чином. Махові пір'я (рис. 157, А) прикріплюються до кисті (першорядні), до передпліччя (другорядні) і до плеча (третєступеневі). Вони створюють літальну поверхню крила. Великі першорядні махові пір'я, що утворюють вершину крила, відіграють роль, що пропелює, сприяючи руху птаха вперед. Рульове пір'я, прикріплене до копчикової кістки, регулює напрямок польоту.

Мал. 157. Крило птиці: А - розташування пір'я на крилі: 1 - першорядні махові; 2 - другорядні махові; 3 - крильце; Б - розвиток пера: 1-3 - поздовжні розрізи через зачатки пера

Під контурним пір'ям знаходяться пухові. У них тонкий гнучкий стрижень, борідки позбавлені гачків і не утворюють суцільних опахал. Пташенята виводкових птахів покриті пухом із укороченим стрижнем і пучком окремих борідок, розташованих на його вершині.

Тонкі волосоподібні пір'я, позбавлені борідок і складаються з тонкого і м'якого стрижня, розкидані по всьому тілу птахів. Вони виступають над поверхнею контурного пір'я і відіграють важливу роль у дотику. У кутах рота стрижів, ластівок, козодоїв знаходяться жорсткі щетинкоподібні пір'я. Вони збільшують поверхню захоплення при лові комах у повітрі.

Птахи дбають про своє оперення: очищають його, змащують жирним секретом копчикової залози, оберігаючи від намокання. Від стану оперення залежить добробут птахів: можливість наздогнати видобуток, уникнути ворога, зберегти тепло і здатність до польоту.

Один-два рази на рік птахи линяють, скидаючи старе пір'я, на місці якого виростають нові. У більшості птахів пір'я змінюються поступово, і вони не втрачають здатності до польоту. У гусей, качок, лебедів махове пір'я випадає одночасно, тому птахи на якийсь час втрачають здатність до польоту і тримаються в недоступних для хижаків місцях. При зміні оперення птахи витрачають багато енергії і сильно худнуть.

Пір'я птахів розвиваються з тих самих зачатків епітелію, що й луски рептилій (рис. 157, Б). Про єдність походження пташиного пір'я та луски рептилій свідчать і інші рогові утворення птахів. Так, ноги птахів (цівка та пальці) покриті такими ж роговими щитками, якими вкрите тіло ящірок та змій. Іноді у разі порушення розвитку дома окремих луски на ногах з'являються пір'я. Рогові чохли надклювья і подклювья птахів дуже схожі на рогові чохли, якими вкриті щелепи черепах.

Лабораторна робота №8

Тема.Зовнішня будова птахів. Будова пір'я.

Ціль.Вивчити особливості зовнішньої будови птахів у зв'язку з польотом.

Обладнання:пінцет, лупа, опудало птиці, набір пір'я (контурні, пухові, пух).

Хід роботи

1. Розгляньте опудало птаха. Знайдіть основні відділи тіла. Назвіть їх.
2. Огляньте птахову голову. Зверніть увагу на її форму, розміри. Знайдіть дзьоб, розгляньте його будову. Зверніть увагу на розташування очей. Знайдіть слухове заглиблення.
3. Розгляньте тулуб птиці, визначте його форму. Зверніть увагу на положення крил та ніг.
4. Вивчіть зовнішню будову кінцівок, послідовність їх відділів. Чим покриті цівка та пальці ніг? Згадайте, які тварини мають такі ж покриви тіла.
5. Розгляньте хвіст птаха. Запишіть назви різних видівпір'я, розташованого на крилах і хвості, підрахуйте це пір'я.
6. Дослідіть набір пір'я. Знайдіть контурне перо, вивчіть його будову, замалюйте та позначте основні частини. За допомогою лупи розгляньте опахало. Замалюйте схему його будови.
7. Розгляньте пухове перо. Замалюйте та підпишіть назви його частин.
8. Перерахуйте пристосування до польоту, добре помітні у зовнішній будові птахів.
9. Оформіть результати спостережень у зошиті.

Птахи добре пристосовані до польоту: передні кінцівки перетворені на крила; тіло має обтічну форму і вкрите пір'ям, що розвивається з тих же епітеліальних зачатків, що і луски рептилій. Основну роль у польоті відіграють Махові та рульові пір'я.

Вправи з пройденого матеріалу

1. Які особливості зовнішньої будови птахів підтверджують їхню здатність до польоту?
2. Охарактеризуйте типи пір'я та його значення у житті птахів.
3. Назвіть загальні ознаки та відмінності у будові покривів птахів та плазунів. На що це свідчить?

Пристосування до польоту багато в чому визначило масу, загальні контури тіла птахів та її складових частин. Розміри і маса птахів, що літають, обмежуються малою підтримуючою силою повітря. Маса найбільших із них (грифи, дрохви, лебеді) становить 14–16 кг при розмаху крил до 3–4 метрів (альбатроси, пелікани). До самих дрібним птахамвідносяться колібрі, з масою тіла в 1,6-2 р. Більша маса тіла птахів, що втратили здатність до польоту: у пінгвінів вона досягає 40 кг, у страусів - 100 кг.

Відмінності у зовнішніх ознаках (форма дзьоба, шиї, передніх і задніх кінцівок та ін.) знаходяться відповідно до способу життя птахів, зі ступенем їхньої рухливості.

В цілому, для птахів характерні невелика голова, довга та рухлива шия, округле компактний тулубі короткий хвіст , де прикріплюються віялом розташовані кермові пір'я. Передні кінцівки, перетворені у крила,мають різну форму, довжину та в спокійному стані птиці притиснуті до боків тіла.

Задні кінцівки, що варіюють за довжиною, формою, кількістю пальців та їх орієнтації, залежать від довкілля та характеру рухів (ходьба, біг, лазіння по вертикальній поверхні, плавання). У багатьох видів на ногах по чотири пальці, однак, є і птахи з глибшою редукцією пальців: до трьох (трипалий дятел) та двох (африканський страус).

У зв'язку зі спеціалізацією кінцівок під час виконання рухів (передні – для польоту, задні – для ходьби) різко змінилася посадка тіла птахів. Передній його відділ піднятий над землею, центр ваги тілаперенесений у область тазовогопояси. Зберігати рівновагу при пересуванні землею допомагають зміни скелета і перебудова м'язової системи (див. наступні теми).

Передня частина голови закінчується роговим дзьобом, в якому виділяються надклювье і подклювье(Рис. 58). Рогове покриття дзьоба формується з верхнього шару епідермісу і зветься рамфотека. Довжина та форма дзьоба визначаються харчовою спеціалізацією птахів. В основі надклювья ряду птахів (папуги, хижі птахи) знаходиться восковиця- Ділянка голої шкіри, забезпечена клітинами, що відчувають.

Зовнішні ніздріптахів – тонкі, щілиноподібної форми, розташовані у різній області надклювья чи восковице.

З боків голови розташовані великі очі, що мають рухливі повіки та миготливу перетинку (третя повіка). Позаду очей знаходяться парні слухові отвори,ведучі в зовнішні слухові проходи, що закінчуються барабанною перетинкою.В основі хвоста лежить клоаку.

Шкіра птахів, як і в рептилій, тонка та суха,складається з епідермісу та власне шкіри (кутіс).Поверхневі клітини епідермального шарупостійно ороговіютьі злущуються.

Власне шкіраскладається з щільного, сполучнотканинного коріумуі підшкірної клітковини. У коріумізнаходяться капіляри кровоносної системи,основи пір'я (очини) та м'язові волокна.

Підшкірна клітковинаявляє собоюбільш пухкий шар, у якому відкладаються жирові утворення.

Шкіра птахів не містить залоз. Виняток становить лише куприкова залізаособливо розвинена у водоплавних птахів. Протоки цієї залози, що складається з двох часток, відкриваються в спеціальні сосочки шкіри, розташовані в області хвостових хребців. Жировий секретзалози використовується для змащування пухового покриву, в результаті чого пір'я птахів набувають водовідштовхувальних властивостей. Крім того, жирова речовина залози на світлі перетворюється на вітамін D, який необхідний для нормальної життєдіяльності. Передбачається, що куприкова заліза несе і інформаційну функціюпри спілкуванні птахів. Виділення секрету регулюється стероїдними гормонами.

У птахів, що мешкають у посушливому кліматі (страуси, дрохви, папуги, деякі види голубиних), куприкової залози немає. Змащування пір'я у деяких навколоводних птахів (чаплі) здійснюється і особливою речовиною, яка утворюється з так званих пудреток. порошкового пуху, що росте на спині та грудях.

Все тіло птиці, як правило, покрите пір'ям (у птахів, що харчуються падалью, голова і шия різною мірою голі). Пір'яє похідними

шкіриі є рогові утворення зі специфічною морфологією. Перо виникає у вигляді горбка сполучнотканинного шару шкіри, який має епідермальне покриття.

Мал. 60. Види пір'я: 1 – контурне перо, 2 – пухова перо, 3 – власне пух, 4 – ниткоподібне перо, 5 – щетинка ЗАМАЛЮВАТИ

У міру зростання основа горбка йде в глиб шкіри, формується піхву пераі підстилаючий сосочок, з кровоносними судинами. З зовнішньої частини зачатка пера утворюються стрижень та борідки опахала. Зачаток, що розвивається, зверху прикритий тонким роговим чохликом, який по закінченні формування пера розривається, звільняючи дві частини опахала.

Пір'яний покриврозташований на тілі птиці певному порядку і, залежно від будови, виконує різні функції. Виділяють пір'я грудей, черевної частини, боків тіла, надхвості, підхвості, плечові та ін.

Для полегшення маситіла при польоті та забезпечення механізму тепловіддачіпір'я птахів розподілено нерівномірно, особливо з черевного боку. Ділянки тіла, де є пір'я, називаються птерилії, а позбавлені перового покриву – аптерії(Рис. 59). Поєднання подібних ділянок сприяє більшій свободі скорочень мускулатури, що визначає рух тіла, особливо в області кінцівок.

На тілі птахи знаходяться пір'я різної форми та будівлі: контурне, напівпухове, власне пух, ниткоподібне та щетинка(Рис. 60).

Основу перового покриву складають контурніпір'я, що знаходяться на тілі ( криючі),крилах ( махові)і хвості (кермові). Контурне перо має особливу будову (рис. 61), що пов'язане з великим функціональним навантаженням, особливо під час польоту. Основа пера ( чин) знаходиться у шкірі, а зовнішня його частина (стрижень)несе тонкі витягнуті борідки першогопорядку, до яких, завдяки гачочкам,кріпляться борідки другогопорядку (борідки). В результаті такого зчеплення формується опахалопера, що має внутрішню та зовнішню сторони, а перо являє собою двосторонню пружну пластинку.

Птах може змінювати ступінь розкриття крил і кермового пір'я, таким чином, режим польоту, що особливо важливо при зміні його швидкості, напрямку, а також ширянні, зльоті та посадці.

Велика маневреність польоту визначається особливим розташуванням контурного пір'я на передніх кінцівках (рис. 62): пензлякріпляться першоряднімахове пір'я, до передпліччям – другорядні махові, до плечу - третьорядні махові. На фаланзі першого пальця знаходиться крильце, Що складається з декількох пір'їнок і виконує особливу роль при зльоті птиці (затримує проходження повітря вперед). Воно особливо добре розвинене у птахів, що слабо літають. Підстави махового та кермового пір'я прикриті криючимипір'ям.

Інші види пір'я здебільшого розташовуються на тілі між криючим пір'ям. Вони виконують функції теплорегуляції та дотику.

Напівпуховаперо частково влаштоване на кшталт контурного (верхня його частина); нижня частина представлена ​​пухом, у якого на борідках другого порядку відсутні гачки, внаслідок чого в цій частині опахало не утворюється.

Власне пухмає будову, схожу на нижню частину напівпухового пера; тільки стрижень дуже короткий, тому довгі борідки першого порядку виходять практично з однієї точки. Пухове покриття мають переважно пташенята. Значний вміст пуху є і в дорослих птахів. Особливо багато пуху у водоплавних птахів і мешкають у місцях із суворим кліматом ( гагиЗаполяр'я).

Ниткоподібне пероскладається з довгого тонкого стрижня, на кінці якого є редуковані борідки.

Щетинкає тонким стрижнем без борідок. Розташовуються щетинки найчастіше у кутах рота, збільшуючи кут захоплення їжі. Добре розвинені щетинки у комахоїдних птахів, які захоплюють корм у польоті (стрижі, ластівки, козої). Крім того, як і інші пір'я, щетинки виконують відчуваючуфункцію.

Забарвленняоперення птахів, визначається в основному наявністю або відсутністю пігментів.Темне забарвлення визначають меланіни, яскраву – ліпохроми (каротиноїди, птерини). Поєднання цих пігментів дає різні кольори та відтінки. Білий колірпера обумовлений безбарвною роговою речовиною, заповненою повітрям. У багатьох птахів забарвлення тіла створюється і інтерференцієюсвітла, що падає на нерівну поверхню пір'я (голуби, колібрі).

Для всіх птахів характерна регулярна зміна оперення, або линяння.Протягом року буває дві-три линяння в залежності від швидкості стирання пір'яного покриву у різних птахів. Частота і ступінь линяння пов'язана також із сезонними змінами та розмноженням птахів. Швидко та постійно літаючі птахи линяють поступово та довше за часом (хижі птахи, стрижі, ластівки).

Мал. 62. Схема скелета крила та розташування махового пір'я:

1 – першорядні махові; 2 – другорядні махові; – пензель, 11 – фаланга першого пальця

Повна і швидка зміна оперення характерна для птахів, що мешкають у лісових, чагарникових та трав'янистих місцепроживання. Під час такої линяння багато видів (курячі, гусеподібні, чистики, гагари, поганки, пастушки) вважають за краще знаходитися в затишних місцях, рятуючись від ворогів.

Зміна пухового покриву характеризується і сезонними відмінностямиу його складі. Помічено, що зимове оперенняптахів складається з більшої кількості пір'я, серед яких зростає вміст пухового пір'я. Збільшується довжина пір'я і щільність їхнього розташування на тілі.

Зовнішня будова, скелет, мускулатура

Птахи – теплокровні

тварини, передні кінцівки яких, у зв'язку з пристосуванням до польоту, перетворилися на крила. Тіло вкрите пір'ям і ділиться на голову, шию, тулуб, хвіст, кінцівки. Голова невелика, несе короткий дзьоб, що складається з надклювья і подклювья. В основі надклювья лежать ніздрі. З боків голови розташовані великі очі, забезпечені рухомими повіками та миготливою перетинкою. За очима лежать вушні отвори, затягнуті барабанною перетинкою і прикриті пір'ям. Голова сидить на довгій рухливій шиї. Тулуб птахів яйцеподібний, компактний. Хвіст короткий, до нього кріпиться кермо. Передні кінцівки – крила – розташовані з боків тіла. Задні кінцівки виконують опорну функцію під час пересування землею.

Шкіра птахів тонка, суха, позбавлена ​​шкірних залоз. Тільки над коренем хвоста зберігається куприкова залоза. Її жироподібний секрет служить для змащування пір'я. Особливо сильно вона розвинена у водоплавних птахів. Секрет куприкової залози на сонці перетворюється на вітамін Д, який заковтується птахом при чищенні пера. Розростання рогового шару епітелію утворюють рогові чохли нижньої та верхньої щелеп, луски на цівці та пальцях ноги, пазурі. До рогових утворення шкіри відноситься і пір'яний покрив, що складається з контурного та пухового пір'я.

Контурне перо складається з стрижня, очина та опахала. Опахало утворено роговими пластинками, що відходять від стрижня з двох сторін - борідками першого порядку, від яких відходять численні борідки другого порядку з розташованими на них гачками. Гачки сусідніх борідок, зчіпляючись один з одним, з'єднують їх у легку пружну пластинку опахала. Нижня, позбавлена ​​опахала частина ствола, називається чином. Основа його занурена в шкіру і укріплена в пір'яній сумці. Контурні пір'я черепицеподібно накладаються один на одного, покриваючи все тіло. Довге і міцне контурне пір'я, що утворює площину крила, називаються маховими, розташовані на хвості - кермовими.

Під контурним пір'ям лежать пухові пір'я. Вони мають дуже тонкий стрижень, а борідки не несуть гаків, тому не утворюють опахала. Пух - це пухові пір'я з дуже укороченим стрижнем і сильно опушеними борідками, які відходять пучком від чину. Пухові пір'я та пух забезпечують теплоізоляцію, т.к. містять між борідками багато повітря.

Скелет птахів підрозділяється на осьовий скелет, череп, скелет грудної клітки, кінцівок та його поясів.

Осьовий скелет поділяється на п'ять відділів: шийний, грудний, поперековий, крижовий та хвостовий. Шийні хребці (від 11 до 25) рухомо з'єднані один з одним і дозволяють повертати голову на 180-270 градусів. Грудні хребці (від 3 до 10), зростаючись нерухомо, утворюють складну грудну кістку. До грудних хребців рухомо прикріплюються ребра. Кожне ребро птахів складається з двох частин - спинної та черевної, які відповідно зчленовані з грудним відділом хребта та з грудиною. Обидві частини ребер з'єднані один з одним рухомо. На грудині всіх птахів (крім страусів) розташований високий кіль. До нього прикріплюються м'язи, які рухають крило.

Всі поперекові, крижові та частина хвостових хребців зростаються і утворюють складний криж, з яким нерухомо зрощені кістки тазу. Хвильові хребці утворюють хвостовий відділ. Кілька останніх хвостових хребців зростаються в копчикову кістку. До неї прикріплюються рульове пір'я.

Череп кістковий, відрізняється легкістю та об'ємною мозковою коробкою. Спереду він закінчується дзьобом, а з боків несе великі очниці. Зуби та вторинне піднебіння відсутні.

Передні кінцівки видозмінені в крила і складаються з плечової кістки, кісток передпліччя (ліктьової та променевої). Кістки зап'ястя та п'ясті зростаються в непарну п'ястково-зап'ясткову кістку. З пальців зберігаються лише три, що відповідають 2, 3 і 4 пальцям п'ятипалої кисті. Скорочення числа пальців та утворення зап'ястної кістки забезпечує міцність цього відділу крила під час польоту.

Задня кінцівка складається з стегна, гомілки, цівки та стопи. Велика і мала гомілкова кістки гомілки зрощені. У зв'язку зі злиттям кісток плюсни та передплюсни утворилася цівка. Пальців на стопі у більшості птахів чотири: три спрямовані вперед та один назад.

Плечовий пояс утворений трьома парними кістками, лопаткою, коракоїдом та ключицею. Ключиці зростаються знизу і утворюють вилку.

Тазовий пояс дає міцну опору заднім кінцівкам за рахунок нерухомого зрощення складного крижів з здухвинною кісткою. Завдяки тому, що тазові кістки в черевному відділі широко розставлені та не зростаються між собою, птахи можуть відкладати великі яйця. З боків тазу розташовані суглобові западини для головок стегнових кісток.

М'язова система у зв'язку з різноманітністю та складністю рухів більш диференційована, ніж у плазунів. Найбільш потужні м'язи знаходяться на тулубі та здійснюються рухи кінцівок. Найбільший - грудний м'яз, служить для опускання крил. З одного боку вона прикріплюється до грудини, коракоїду та кілю, а з іншого до плечової кістки. Підключичний м'яз розташовується під грудним і піднімає крило. Вона починається від коракоїда та грудини та прикріплюється до головки плеча. У русі задньої кінцівки беруть участь близько 30 м'язів. Особливо сильно розвинені вони у птахів, що бігають. Добре розвинені м'язи шиї. До ребрів прикріплюються міжреберні м'язи.

Внутрішня будова. Особливості обміну, пов'язані з польотом

Пристосування до польоту, висока рухова активність визначили особливості будови травної системи птахів. Щелепи утворюють дзьоб - орган захоплення їжі. Зуби відсутні. У ротовій порожнині розташована конічна мова. Секрет, що виділяється слинними залозами, змочує їжу та полегшує її рух стравоходом. Більшість птахів має розширення - зоб, де їжа накопичується, набухає, піддається хімічної обробці. Під час виведення пташенят стінка зоба деяких видів птахів виділяє поживний секрет – "молочко", яким вигодовуються пташенята. Шлунок складається з двох відділів - залізистого та м'язистого. У тонкостінному залізистому відділі, багатому залозами, їжа піддається впливу ферментів. М'язистий шлунок має товсті стінки, покритий зсередини ороговілим покривом і служить для механічної обробкиїжі. Цьому сприяють і камінці, що заковтуються птахами. Зі шлунка їжа надходить у дванадцятипалу кишку, куди відкриваються протоки печінки та підшлункової залози. Просуваючись далі тонким кишечником, вона перетравлюється і всмоктується. У рослиноїдних птахів він довший, ніж у комахоїдних. Інтенсивність травлення дуже висока, що забезпечується ретельним перетиранням їжі та високою активністю травних ферментів. Горобці, наприклад, переварюють гусениць 15-20хв., голуби зерно - 2-3 години. Неперетравлені залишки їжі надходять у коротку товсту кишку, що відкривається у клоаку. Швидке перетравлення їжі та швидке спорожнення кишечника позбавляють птахів надмірної маси, особливо під час польоту.

Так як птахи витрачають багато енергії, вони харчуються часто та багато. Маса їжі, що поїдається за добу, у деяких дрібних птахів становить 50-80% маси їх тіла, а у більших - 15-40%.

Високий рівень енергетичного обміну потребує інтенсифікації процесу споживання кисню. У зв'язку з цим дихальна система птахів суттєво відрізняється від дихальних систем інших хребетних. Через ніздрі повітря надходить у носову порожнину, горлянку, горло, трахею, в нижній частині якої знаходиться голосовий апарат птахів. У порожнині тіла трахея поділяється на два бронхи, які, входячи в легені, розгалужуються на 15-20 вторинних бронхів. Частина з них закінчується сліпо і пов'язана один з одним дрібнішими бронхами, від яких відходять дрібні бронхіоли, густо обплетені кровоносними капілярами. Тут і відбувається газообмін. Таким чином, легкі птахи є не мішками, як у земноводних або плазунів, а губчасті, малорозтяжні тіла. Однак їх дихальна поверхня, незважаючи на компактність, можна порівняти з такою у ссавців.

Частина вторинних бронхів, не перериваючись у легені, проходить у повітряні мішки. Це тонкостінні вирости слизової оболонки вторинних бронхів, що розташовуються між різними внутрішніми органами. Їхні відростки проникають під шкіру, між м'язами, у порожнини кісток.

Акт дихання у спокої здійснюється за рахунок звуження та розширення грудної клітки. При вдиху грудина опускається, при видиху – піднімається. При польоті грудина нерухома та вентиляція легень здійснюється за допомогою повітряних мішків. При підйомі крил мішки розтягуються і повітря частково надходить у легені, де відбувається газообмін, а частково повітряні мішки. Вони окислення крові немає. При опусканні крил повітряні мішки стискуються і повітря надходить у легені, де знову відбувається окислення крові. Таким чином, у польоті газообмін у птахів відбувається і на вдиху, і на видиху. Такий механізм отримав назву подвійного дихання. Адаптивне значення такого механізму полягає в тому, що зростання інтенсивності рухів крилами при польоті супроводжується зростанням газообміну. Крім участі в газообміні, повітряні мішки оберігають організм при великій м'язовій роботі від перегріву, відводячи з повітрям, що видихається, надлишок тепла.

Кровоносна система птахів характеризується повним поділом артеріального та венозного струмів крові у зв'язку з формуванням чотирикамерного серця, що складається з двох передсердь та двох шлуночків. Як і у всіх наземних хребетних – два кола кровообігу. Венозна кров із правого шлуночка надходить по легеневих артеріях у легені та окислюється. Артеріальна кров по легеневих венах надходить у ліве передсердя. Це мале коло кровообігу.

Велике коло кровообігу починається у лівому шлуночку. З нього бере початок лише одна, права дуга аорти, що несе артеріальну кров до органів. Венозна кров збирається в парні передні та непарну задню порожнисті вени, що впадають у праве передсердя. Тут закінчується велике коло кровообігу. У птахів висока швидкістькровотоку. Вона забезпечується великою частотою серцевих скорочень - від 200 до 600 за хвилину, щодо більшим обсягом серця. Це, поряд із високою кисневою ємністю крові, а також інтенсивним газообміном у легенях, дозволяє здійснювати ефективне насичення тканин організму киснем, підтримувати у них високий рівень енергетичного обміну. Завдяки цьому птахи

здатні підтримувати постійну температуру тіла, що значно розширює їх адаптивні можливості за умов сезонних перепадів температур.

Органи виділення – парні вторинні нирки. Вони становлять 1-2% маси тіла. Від кожної нирки відходить сечовод, що відкривається у клоаку. Сечовий міхур відсутній. Економна витрата води на виділення досягається концентрацією продуктів обміну за рахунок зворотного всмоктування води у ниркових канальцях, а також у клоаці.

Нервова система відрізняється більшим, ніж у плазунів, розміром головного мозку. Півкулі великі, частки середнього мозку добре розвинені. У зв'язку з польотом мозок у птахів великий, поверхня його середньої частки має поперечні борозни. Нюхові частки маленькі. Від головного мозку відходять 12 пар черепно-мозкових нервів. Спинний мозок має потовщення в плечовій та поперековій областях, від яких йдуть нерви до кінцівок.

Органи почуттів грають велике значенняу пристосуванні до довкілля. Очі мають відносно великі розміри, особливо у нічних та сутінкових птахів, і є основним органом орієнтації у просторі. Колірний зір. Акомодація подвійна, т.к. здійснюється не лише за рахунок переміщення кришталика щодо сітківки, а й зміною його кривизни.

Орган слуху складається з внутрішнього та середнього вуха. Будова внутрішнього вуха відрізняється більшим, ніж у плазунів, розвитком равлика. У середньому вусі одна слухова кісточка – стремечко. Барабанна перетинка занурена нижче за рівень шкіри. До неї веде короткий канал - зачаток зовнішнього слухового проходу, прикритий зовні контурним пір'ям. Більшість птахів чують у діапазоні від 30 Гц до 20 кГц, але є й здатні сприймати ультразвуки. Голос та слух відіграють важливу роль у звуковому спілкуванні птахів. Органи нюху розвинені слабо. Смакові рецептори розташовані мовою, в ротовій порожнині. Органи дотику представлені різноманітними рецепторами, які у шкірі.