Особенности строения птиц и их биологическое значение

Птицы на протяжении всего существования планеты вызывают интерес у человека, поскольку способны парить над землей. Сегодня специалисты создали отдельную науку об этих особях, названную орнитологией. Она изучает пернатых, их образ жизни и другие нюансы.

Отдельно исследуются особенности строения птиц, которые влияют на их поведение, способ питания и размножения.

Птицы: животные или нет

Особи относятся к типу Хордовые, классу Птицы и царству Животные. В природе существует множество видов птиц. Классификация разделяет класс на отряды, семейства и виды. Каждый представитель имеет свои особенности внешнего вида, образа жизни.

Большинство домашних особей выполняют важные функции. Хищные птицы также важны для природы. Происхождение птиц изучается и сегодня. Некоторые ученые выдвигали теорию о том, что животные являются предками динозавров, нашли множество подтверждений. Доказать правдивость теории довольно сложно, но все специалисты сошлись во мнении, что первые особи появились около 150-160 млн. лет назад.

Особенности строения

Особенности анатомии разных видов этого класса несколько отличаются, но только в мелочах. Общие черты присущи всем представителям.

Размеры особей сильно отличаются, как и размах крыльев. Наиболее крупными считаются лебеди, дрофы и грифы, масса тела которых достигает 15-16 кг, а размах крыльев составляет более 3 метров. Однако существуют представители класса, которые утратили способность летать по причине набора веса. Средний взрослый пингвин весит около 40 кг, а крупный страус может набрать 150 кг.

Кожный покров

Кожные покровы особей почти всегда тонкие, эластичные. У всех животных имеется большое количество мышц, находящихся непосредственно под кожей. Каждая мышц выполняет свои функции.

Большинство мышечных волокон необходимы для изменения положения перьевого покрова. При необходимости птица может поднимать и опускать свои перья. У многих особей имеется в области хвоста железа, выделяемая секрет для смазки покрова.

Перья

Отличительная черта животных этого класса — наличие перьевого покрова, которого нет у других особей фауны. Перья покрывают все тело птицы, исключением будет клюв и незначительная часть задних конечностей.

Длина, окрас, ширина и густота перьевого покрова отличается у представителей разных семейств. Существуют виды, у которых перья отсутствуют в области головы, шеи или в зоне под крыльями. Перо состоит из очина, стержня, основной и пуховой части.

Помимо этого, существует несколько их типов:

• контурное,
• маховое,
• покровное,
• нитевидное,
• кистеобразное,
• пуховое.

На крыле присутствуют все виды перьев в разных количествах, помогают особям летать.

Форма тела и скелет

Изучив описание животных, можно узнать, что форма тела у них обтекаемая, что обеспечивается нюансами строения и перьевым покровом. Скелет особей очень прочный, но легкий. В большинстве случаев масса костей меньше, чем вес кожных покровов и перьев.

Строение птиц имеет несколько особенностей:

1. Череп не имеет швов, все части сросшиеся. Глазницы крупные, разделены костной перегородкой.
2. Соединение черепа с позвоночником осуществляется за счет одного мыщелка. Для соединения челюсти с черепной коробкой существует прямоугольная кость.
3. К черепу также прикрепляется подвижное надклювье, увеличивающее силу укуса животного.
4. В ротовой полости имеется подвижное небо, принимающее участие в процессе продвижения пищевого комка.
5. Позвоночник особей состоит из шейного, грудного, поясничного и хвостового отдела. В шейном позвонки подвижные, в других отделах почти все срастаются между собой. Количество позвонков в шейном отделе колеблется в пределах 9-25 штук. В хвостовой части от 5 до 9 позвонков.
6. Ребра птиц имеют крючковидные отростки, грудную и позвоночную часть. К отросткам прикреплены мышцы, делающие туловище плотным.
7. Летающие представители имеют на грудине киль, к нему прикрепляются сильные мышцы, помогающие летать.
8. Передние конечности превращены в крылья, кости задних конечностей срастаются в одно соединение.
9. Тазовые и лобковые кости птиц не соединяются внизу, поэтому таз животных открыт.

Только у страусов имеется лобковое сочленение, позволяющее откладывать яйца большого размера.

Клюв

Птичий ключ может иметь разную форму, размер, длину. Это зависит от образа жизни и способа питания животного. В большинстве случаев нижняя и верхняя часть клюва твердая, но у некоторых она имеет вид мешка, растягивающегося при захватывании добычи (например, у пеликана).

Существует несколько видов клюва:

1. Хищный необходим для быстрого разрывания мяса, имеет загнутый и очень острый кончик.
2. Водный имеет роговые пластины и специальные зубчики, позволяющие удерживать добычу в воде.
3. Зерноядный почти всегда короткий, очень толстый и сильный.
4. Насекомоядный тонкий, преимущественно длинный, может быть согнут дугой или иметь другую форму.

У особей, обитающих и питающихся в водоемах, имеется в клюве специальный водный фильтр, позволяющий предотвратить попадание тины и других частиц в пищеварительный тракт.

Пальцы

У большинства представителей класса имеется 4 пальца. Три из них направляются вперед, как у курицы, например, один смотрит назад. Но существуют виды, у которых имеется 2 или 3 пальца.

У некоторых животных назад отклоняется не один, а два пальца. Каждый палец покрыт острым и твердым когтем, может быть разной длины и толщины, что зависит от образа жизни и питания особи. У хищных животных наиболее цепкие пальцы с острыми когтями.

Сердечно-сосудистая система

Кровеносная система животных по механизму действия напоминает систему у других животных.

Она имеет несколько особенностей:

1. Сердце четырехкамерное, состоит из двух предсердий и двух желудочков. Особи имеют два замкнутых круга кровообращения.
2. Артериальные сосуды развиты, по ним доставляется кислород и питательные вещества к клеткам тканей и органам.
3. Частота сердечных сокращений у разных видов колеблется в пределах 250-400 ударов в минуту.
4. Лимфатические сосуды развиты слабо, поэтому не имеют большого значения для функционирования организма.

Основная часть крови при интенсивном кровообращении направляется в области грудины, где расположены наиболее важные для полета мышцы.

Дыхание

Система дыхания птиц не только выполняет функцию питания тканей и клеток кислородом, но и помогает особям охлаждать тело при необходимости. Они не имеют систему терморегуляции, как млекопитающие, поэтому температура тела колеблется в пределах 37-45 °С.

В терморегуляции принимают участие и воздушные мешки, расположенные возле бронхов, в полостях трубчатых костей крыльев. Дыхательная система имеет сложное строение. Начинается в ротовой полости, переходит в трахею, которая открывается в бронхи и легкие. От бронхов и легких отходит несколько воздушных мешков, имеющих тонкие стенки.

Воздух из легких сразу поступает в мешки, где концентрируется и облегчает полет особи. Интенсивный газообмен осуществляется, когда животное находится в воздухе. Вдох происходит во время подъема крыльев, выдох — при опускании.

Мозг

Структура ткани головного мозга у птиц развита гораздо лучше, чем у пресмыкающихся.

Существует несколько особенностей:

1. Общая масса органа составляет от 0,2 до 8 % от веса животного.
2. Особенно хорошо развит продолговатый мозг, в котором находятся центры регуляции кровообращения, пищеварения и другие.
3. Мозжечок имеет большой размер, поскольку в нем находятся центры координации движений, играющие важную роль во время полета.
4. Средний мозг и эпифиз имеет небольшой размер, гипофиз довольно крупный.
5. Передний мозг имеет наибольший размер, кора развита, но толщина ее небольшая.
6. Полушария небольшие, не имеют извилин.

Спинной мозг короткий, имеет поясничное и шейное утолщение.

Образ жизни

В зависимости от отряда птиц отличается их способ размножения, питания и продолжительность жизни.

Питание

Пищеварительная система животных начинается с ротовой полости. Особи не имеют зубов, их заменяют острые края клюва. Пищевод довольно длинный, у многих имеется расширение, называемое зоб. Желудок имеет железистый и мускульный отдел, приспособленный для переработки твердой пищи.

Кишечник у особей короткий, печень большая. Питание особей зависит от места обитания и других нюансов. Существуют отряды, предпочитающие растительную пищу, многие птицы питаются падалью, рыбой или мелкими млекопитающими, насекомыми.

Специалисты разделяют животных по способу питания на несколько групп:

1. Полифаги или всеядные птички употребляют все. К ним относятся журавли, врановые и крупные чайки.
2. Стенофаги предпочитают один вид корма, добывают его по единообразной схеме. В природе встречаются редко. К ним относят стрижей и ласточек. Падальщики также относятся к этой группе.
3. Фитофаги употребляют преимущественно растительную пищу.
4. Зоофаги предпочитают охотиться на мелких животных.

Многие виды перед наступлением зимнего периода запасаются привычной пищей, складывая ее в гнездах, дуплах.

Размножение

Размножаются птицы в период, когда можно достать наибольшее количество привычного для них корма. Половозрелости особи достигают в 6 12 месяцев, некоторые только в 2-3 года. Брачные игры и ритуалы зависят от вида животного. Большинство разновидностей моногамны, пару образуют на несколько сезонов или на всю жизнь.

Для некоторых видов характерна полигамия. При моногамии в заботе о потомстве принимает одинаковое участие самка и самец, при полигамии — один из родителей. Оплодотворение у птиц внутреннее, через некоторое время после спаривания они откладывают яйца. Количество их зависит от вида птицы, колеблется в пределах 1-26 штук.

На протяжении нескольких недель или месяцев родители согревают яйцо своими телами. Питается зародыш за счет желтка. После формирования птенца он выходит из скорлупы. Выводковые особи появляются уже с перьями, птенцовые — без них, отличаются беспомощностью и слабостью.

Первые раньше покидают гнездо, вторые — после оперения, когда немного подрастут и окрепнут. Родители долгое время охраняют птенцов, кормят их. У моногамных особей оба родителя заботятся о потомстве. У моногамных в большинстве случаев ответственность ложится на самку, гораздо реже — на самца.

Продолжительность жизни

Продолжительность жизни в неволе увеличивается в несколько раз. Большинство представителей в дико природе живут не дольше 10 лет. Лебеди и некоторые густи могут жить до 30 лет, вороны и филины — до 70-80 лет.

В неволе многие воробьиные живут до 25 лет. Продолжительность жизни особей небольшого размера почти всегда меньше, поскольку они часто становятся добычей млекопитающих и пресмыкающихся.

Почему птицы летают

Способность летать обусловлена уникальным строением скелета особей и наличием нескольких воздушных мешков. Легкие кости и большой размах крыльев позволяют птицам парить в воздухе.

Анатомические особенности животных не позволяют им длительное время передвигаться по земле, поэтому полет помогает отыскать пищу и скрыться от многих хищников. Летать птицы могут в основном благодаря обтекаемой форме тела, которая с легкостью прорезает воздух при размахе крыльев и равномерном их движении.

Многие особи имеют специальную железу, которая вырабатывает секрет для смазки перьевого покрова. Это помогает сохранить их эластичность и плотное прилегание к коже.

Биологическое значение

Значение птиц для природы и человека велико. Многие виды являются важным источником питания для человека. Например, куры на протяжении многих веков выращиваются с целью получения яиц и ценного, диетического мяса.

Многие дикие виды являются частью пищевой цепочки. Важную роль они играют в экосистеме, особенно на островах, которые заселяют гораздо быстрее, чем млекопитающие. Большинство всеядных особей питаются вредными насекомыми, которые переносят различные болезни, уничтожают урожай и могут привести к значительному уменьшению количества крупного рогатого скота.

Некоторые виды помогают животным избавиться от паразитов, очищают их кожный покров или раны. Птицы, питающиеся нектаром цветов, являются хорошими опылителями. Наиболее популярная особь этого вида — птичка колибри.

Большое количество представителей класса питается семенами растений, после чего способствует их распространению на большие расстояния.

Видео

Из видео можно более подробно узнать о представителях класса.