Клас Птахи – Тип Хордові – Підцарство Багатоклітинні
Біологія. Комплексний довідник – підготовка до ЗНО та ДПА
СИСТЕМА ОРГАНІЧНОГО СВІТУ
Царство Тварини
Підцарство Багатоклітинні
Клас Птахи
Нині налічується понад 8500 видів птахів. Перші птахи з’явилися в юрському періоді мезозойської ери.
Птахи – вкриті пір’ям теплокровні хордові. Передні кінцівки видозмінені в крила.
Тіло птахів можна поділити на голову, тулуб та кінцівки. На голові містяться очі з рухомими повіками, ніздрі та слухові отвори. Попереду голова закінчується дзьобом, який складається з верхньої
Тіло птахів покрите шкірою. Є єдина куприкова залоза поблизу хвоста, яка виділяє жир для змащення шкіри. Вона найкраще розвинена у водоплавних птахів, у птахів посушливих місцевостей може бути відсутня (у дрохви). Від епідермісу походять рогові утвори – лусочки та пір’я. Пір’я поділяється на контурне і пухове; багато
Скелет птахів поділяється на скелет голови (череп), тулуба (хребет, грудна клітка), кінцівок та їхніх поясів. Череп птахів суцільний, лише нижня щелепа рухлива. Хребет складається з шийного, грудного, поперекового, крижового та хвостового відділів. Усі хребці, крім шийних, зрощені; грудні – з утворенням спинної кістки. На грудині є виріст – кіль, до нього приєднуються грудні м’язи, які опускають крило (у страусоподібних відсутній). Ключиці зрослись у вилочку, до неї приєднуються підключичні м’язи, які піднімають крило. Трубчасті кістки всередині заповнені повітрям, що зменшує масу тіла. Ребра складаються з двох частин з’єднаних хрящем.
Пояс передніх кінцівок формується з трьох парних кісток (ключиць, лопаток, воронячих кісток). Скелет крила складається із трьох відділів6 плечового, передпліччя та кисті. Плече включає плечову кістку, а передпліччя – ліктьову та променеву. У птахів видозмінюється кисть: частина кісток кисті зростається, а із пальців зберігаються тільки три. Пояс задніх кінцівок птахів відзначається міцністю. Тазові кістки зрощені зі складним крижем. Скелет задньої кінцівки складається з трьох відділів: стегна, гомілки та стопи. Стегно представлене стегновою, а гомілка – великою та малою гомілковими кістками, мала гомілкова кістка недорозвинена і зрощена з великою. Більшість кісток стопи зростається і утворює цівку. У більшості птахів задні кінцівки мають 3-4 пальці, у страусів – 2. У птахів добре розвинена мускулатура, пов’язана з польотом. Великі грудні м’язи, що відповідають за опускання крил, за своєю масою дорівнюють решті мускулатури.
Травна система починається дзьобом. Зубів у птахів немає, тому подрібнювати їжу вони можуть дзьобом. Більшість птахів проковтує свою їжу повністю. У ротовій порожнині міститься язик, до неї відкриваються протоки слинних залоз. Слина не тільки змочує їжу і сприяє її проходженню до стравоходу. але й бере участь у травленні, оскільки містить деякі травні ферменти. У стравоході є характерне для птахів розширення – воло. У волі їжа деякий час затримується і розмочується. Із вола їжа потрапляє по нижній частині стравоходу до шлунка. Шлунок птахів складається з двох відділів. Спочатку їжа надходить до залозистого шлунка. У ньому до їжі додається шлунковий сік, який забезпечує подальше її перетравлення. Із залозистого шлунка їжа потрапляє до м’язового шлунка. Він має товсті м’язові стінки, а його поверхня вкрита зроговілою шорсткою плівкою. Тут їжа перетирається до кашоподібного стану. Це прискорює її перетравлення. Усмоктування поживних речовин відбувається в кишечнику. Кишечник закінчується клоакою. У птахів є печінка та підшлункова залоза, які з’єднані протоками з кишечником. Екскременти у кишечнику птахів не накопичуються, що зменшує масу птаха.
Особливості будови та функцій дихальної системи птахів пов’язані з їхньою пристосованістю до польоту. Повітря потрапляє через ніздрі у верхню гортань, з неї – у трахею. У місці розгалуження трахеї на два бронхи розташована нижня гортань з голосовими зв’язками. Бронхи вводять у легені і розгалужуються, на кінцях розгалужень в межах легенів розташовані легеневі міхурці, стінки яких багаті на капіляри. Головні розгалуження бронхів проходять крізь легені і поза ними впадають у тонкостінні повітряні мішки, які розташовані між внутрішніми органами і навіть у порожнинах трубчастих кісток. Об’єм повітряних мішків у 10 разів перевищує об’єм легенів. Газообмін у повітряних мішках не відбувається їх головна функція – забезпечення подвійного дихання. У стані спокою дихання відбувається завдяки скороченням міжреберних м’язів. При вдиху ребра розходяться, об’єм легень збільшується, повітря проходить у легеневі міхурці, де й відбувається газообмін. При видиху ребра сходяться, і повітря виходить з легень. Повітряні мішки в цьому випадку участі в диханні не беруть. Під час польоту при підніманні крил відбувається вдих, повітряні мішки розширюються, і повітря надходить у них через легені, де частина кисню переходить у кров. При опусканні крил відбувається видих, повітря з мішків знову проходить через легені, і знову відбувається газообмін. У цьому полягає сутність подвійного дихання птахів у польоті. Подвійне дихання сприяє окисненню органічних речовин у кількості, необхідній для виконання інтенсивної роботи.
Серце у птахів чотирикамерне, поділене суцільною подовженою перегородкою, завдяки чому артеріальна кров не змішується із венозною. Це забезпечує птахам інтенсивний обмін речовин. Температура тіла у птахів дорівнює в середньому 42 °С.
У птахів збільшується у порівнянні з плазунами об’єм головного мозку, у першу чергу півкуль переднього мозку. Мозочок добре розвинений, оскільки складні рухи під час польоту потребують досконалої координації. Органи чуття розвинені добре, особливо органи зору, слуху, рівноваги.
Видільна система птахів складається з нирок та сечоводів. Сечовій міхур відсутній: сечоводи відкриваються у клоаку. Продукти виділення відразу виводяться назовні.
Рис. 16. Внутрішні органи голуба:
1 – стравохід;
2 – трахея;
3 – воло;
4 – легеня;
5 – серце;
6 – залозистий шлунок;
7 – сім’яник;
8 – м’язовий шлунок;
9 – сім’япровід;
10 – нирка;
11 – сечовід;
12 – клоака;
13 – сліпі вирости;
14 – дванадцятипала кишка;
15 – підшлункова залоза;
16 – печінка;
17 – тонка кишка
Птахи – роздільностатеві організми. У самців парні сім’яники та сім’япроводи. Статеві продукти самців виводяться у клоаку. Запліднення у птахів внутрішнє: статеві клітини передаються з клоаки самця до клоаки самиці. Статева система самиці складається з непарного яєчника та одного яйцепроводу, який відкривається в клоаку. У період розмноження яєчник продукує яйцеклітини, забезпечені великою кількістю жовтка. Запліднення відбувається у верхній частині яйцепроводу, після чого формується яйце: яйцеклітина вкривається яйцевими оболонками.
Шлюбна поведінка, спів самців спонукають самицю до спарювання, яке проходить у короткий термін. Після утворення пари самець не припиняє співати. Спів завершується із закінченням періоду розмноження. Після спарювання птахи розпочинають влаштовувати гнізда, що відрізняються за формою, розмірами та місцем улаштування у різних видів птахів. Не влаштовують своїх гнізд зозуля, кайри, пінгвіни. У гніздо птахи відкладають яйця. Великі птахи відкладають 1-2 яйця (чорний гриф, беркут), дрібні птахи – більшу кількість: 14-26 яєць. Розрізняють забарвлені та незабарвлені яйця. Якщо яйця відкладаються в закрите гніздо, вони незабарвлені. У птахів, які гніздяться у відкритих місцях, яйця мають маскувальне забарвлення. Відкладені яйця містять зародок, який має вигляд диска, що лежить на поверхні жовтка. Під шкаралупою на тупому кінці яйця міститься повітряна камера із запасом повітря для зародка. Шкаралупа надає певної форми яйцю та захищає його від механічних ушкоджень. Для нормального розвитку пташеняти необхідно обігрівати кладку яєць. Це роблять дорослі птахи. Сміттєві кури, що поширені в Австралії та Новій Гвінеї, не насиджують яйця. Самці згрібають великі купи рослинного сміття на землі, куди самиці відкладають яйця. Розвиток яєць відбувається завдяки теплу, що виділяється в результаті гниття, та нагріванню куп сонцем.
За типом розвитку пташенята бувають виводкові та нагніздні. Виводкові пташенята вилуплюються з яйця зрячими, можуть самостійно пересуватись і живитись. Мати чи батько спочатку водять за собою пташенят, навчають їх розрізняти їстівні предмети, ховатись від ворогів тощо і при зниженні температури зігрівають їх своїм тілом. До виводкових належать представники куроподібних, гусеподібних, журавлів, страусів, дрохв. Нагніздні пташенята вилуплюються голими, сліпими, не здатні самі добувати їжу. їх вигодовують та навчають літати батьки. До нагніздних належать представники горобиних, дятлів, голубів, денних хижих птахів, сов, лелекоподібних. У пінгвінів пташенята мають риси обох типів. Вони вилуплюються зрячими і вкриті пухом, однак ще не вміють плавати, і їх годують батьки.
Усіх птахів залежно від їхнього реагування на зміни пір року поділяють на три основні групи: осілі, кочові та перелітні. Осілі птахи живуть цілий рік в одних і тих самих місцях. Це переважно більшість тропічних птахів (страуси, папуги тощо), пінгвіни, а з птахів помірних широт – горобці, синиці, повзики, сойки. Більшість із них створюють запаси їжі на зиму, збираючи її в тріщинах кори дерев, дуплах. Кочові птахи невеликими зграями з настанням зимових холодів відкочовують на невеликі відстані в пошуках їжі. Це граки, снігурі та інші. Перелітні птахи покидають райони гніздування у зв’язку зі скороченням тривалості світлового дня перелітають зграями на великі відстані в теплі краї, багаті на їжу. Одні з них перелітають у кінці літа, як тільки молодь навчиться літати (ластівки, солов’ї, іволги, щури та інші), інші – пізно восени, коли замерзнуть водойми (качки, лебеді, дикі гуси, журавлі, лелеки та інші). У перелітних птахів річний цикл складається з таких періодів: весняний переліт – гніздування – осінній переліт – зимівля.
Існує три надряди птахів.
Надряд Безкілеві птахи.
Об’єднує страусів та ківі. Страуси – це кілька рядів нелітаючих птахів, крила в них недорозвинені, грудина позбавлена кілю. У них довга шия й міцні ноги: можуть розвивати швидкість до 70 км/год. Вони водяться в тропічних пустелях та степах. Один з найбільших сучасних птахів – африканський страус, що сягає 2 м заввишки. У нього на ногах лише два мозолисті пальці. Австралійський Ему та південноамериканський нанду менші за розмірами і мають на ногах по 3 пальці. Усі страуси живляться як тваринною, так і рослинною їжею. У них немає куприкової залози. Це виводкові птахи, причому пташенят виховує самець.
Ківі – птахи, що пристосувалися до життя у густому підліску вологих лісів. Це нічні птахи з добре розвинутим нюхом. Дорослі особини сягають 0,5 м заввишки, а маса їхнього тіла складає до 3,5 кг. Живляться ківі безхребетними, яких знаходять у підстилці та у верхньому шарі грунту. Поширені у Новій Зеландії. Їх занесено до Міжнародної Червоної книги.
Надряд Пінгвіни. Це водоплавні птахи, нездатні до польоту. Крила в них перетворилися на ласти, між пальцями ніг є плавальні перетинки. Дзьоб довгий і міцний. Більшу частину життя проводять у морях, де плавають і пірнають. Живляться рибою, молюсками та різними планктонними ракоподібними. На суходолі виходять лише під час розмноження, спираючись на хвіст та тримаючи тіло у вертикальному положенні. Населяють береги континентів південної півкулі: більша частина видів (імператорський пінгвін – висота до 1,65 м) водяться в Антарктиді. Є види, що живуть на берегах Південної Америки, півдня Африки, Австралії, а один вид – у тропіках (острови Галапагос). Відкладають яйця в ямки або насиджують єдине яйце, тримаючи його під черевом на перетинках лап.
Надряд Кілегруді птахи.
Ряд Куроподібні. Виводкові птахи з міцними чотирипалими ногами, досить великим дзьобом, крила заокруглені. Переважно рослиноїдні, однак можуть споживати черві, комах тощо. До них належать сміттєві кури – Мешканці Австралії та прилеглих до неї островів. У наших лісах водяться рябчики, тетереви, глухарі, у чагарникових заростях – куріпки та фазани. До свійських птахів з цієї родини належать індики, цесарки, свійські кури. Останні виведені від диких банківських курей Південно-Східної Азії. Курячі наших країв – осілі, деякі кочові; перелітних видів серед них немає.
Ряд Гусеподібні. Виводкові водоплавні птахи. На ногах чотири пальбі, між ними плавальні перетинки. Ноги розташовані в задній частині тулуба, що сприяє плаванню. На суші ці птахи пересуваються вельми незграбно. Куприкова залоза розвинена добре. Пір’я має особливу будову: борідки контурних і пухових пер переплітаються і створюють суцільну поверхню, яка не намокає. Під поверхневим шаром пір’я міститься багато повітряних бульбашок, які перешкоджають охолодженню тіла в холодній воді. По краях дзьоба розташовані ряди рогових поперечних пластинок. Закурюючи голову у воду, гусеподібні проціджують воду або мул через пластинки і заковтують дрібних безхребетних, водні рослини тощо. Деякі (гуси) живляться також наземними трав’янистими рослинами. До ряду належать різноманітні гуси, качки, лебеді. Усі вони перелітні птахи. Людина одомашнила деякі види гусеподібних (свійська качка, хатня гуска тощо).
Ряд Соколоподібні. Нагніздні птахи з сильними чотирипалими ногами, великим гачкуватим дзьобом; ведуть денний Спосіб життя і живляться винятково тваринною їжею. Значну частину життя проводять у польоті, можуть годинами ширяти в повітрі. З органів чуття в них найкраще розвинений зір. Соколи та орли нападають на живу здобич. Птахів вони вбивають під час польоту, різних ссавців (переважно гризунів чи зайців) – на поверхні землі. Дрібні соколи живляться в основному комахами; грифи, сипи, стерв’ятники – трупами тварин, виконуючи роль санітарів.
Ряд Совоподібні. (Нагніздні хижі птахи, що ведуть нічний спосіб життя, а вдень ховаються в безпечних місцях. У них дуже добре розвинений зір та слух: у деяких є вушні раковини з пір’я. Оперення в них дуже пухке, літають(вони безшумно. Живляться в основному гризунами] рідше – птахами. До цього ряду належать сичі, сіра сова, пугач, невеликі за розмірами сипухи.
Ряд Горобцеподібні. Невеликі або середніх розмірів нагніздні птахи, що мають дуже розвинений голосовий апарат у нижній гортані, тому самці переважно здатні до співу. Більшість співучих птахів (горобці, ластівки, снігурі, жайворонки тощо) живляться комахами, в тому числі й шкідливими. Якщо дорослі споживають насіння рослин, то пташенят вигодовують комахами. Великі за розмірами представники родини воронових живляться як рослинною, так і тваринною їжею, включаючи трупи (ворона, галка, грак), або є переважно хижаками (крук).
Порівняльна характеристика класів хребетних тварин
Ознаки | Надклас Риби | Клас Земноводні | Клас Плазуни | Клас Птахи | Клас Ссавці |
Покрив тіла | Шкіра слизувата, вкрита лускою, кістковими пластинками, шипами | Шкіра м’яка, волога, багата на залози | Шкіра суха, тонка, без залоз, вкрита роговими лусками | Шкіра суха, тонка, захищена роговим пір’ям | Шкіра товста, є потові, сальні, молочні залози, захищена шерстю |
Дихання | Зяброве | Шкірне та легеневе | Легеневе | ||
Кровообіг | Одне коло | Два кола | |||
Серце | Двокамерне (передсердя та шлуночок); у серці венозна кров | Трикамерне (два передсердя та шлуночок), у шлуночку змішана кров | Трикамерне (два передсердя та шлуночок з неповною перетинкою, що відокремлює артеріальну кров від венозної) | Чотирикамерне (два передсердя та два шлуночки), кров не змішується | |
Запліднення | Зовнішнє | Внутрішнє | |||
Яйцеклітини | Дрібні, без щільних оболонок | Дрібні, оточені слизуватою оболонкою | Великі, вкриті шкірястою оболонкою | Дуже великі, містять багато жовтка, вкриті вапняною шкаралупою | Дуже дрібні, бідні на жовток |
Розвиток | Стадія личинки у воді | Розвиток пуголовка у воді | Прямий розвиток на суходолі | Прямий розвиток у повітряному середовищі | Прямий розвиток, у плацентарних відбувається в матці |
Головний мозок | П’ять відділів: довгастий мозок, проміжний мозок, середній мозок, мозочок, передній мозок. Особливо розвиненим мозочок (координація рухів) | П’ять відділів. Передній мозок складається з двох півкуль. Мозочок розвинений гірше, Ніж у риб | П’ять віддділів. Розвинені Півкулі, вкриті корою з сірої речовини, значно розвинений мозочок | П’ять відділів. Збільшується Об’єм головного мозку, півкуль. Добре розвинений мозочок | П’ять відділів. Добре розвинена сіра речовина переднього мозку – кора Півкуль, вкрита борознами Та звивинами. Об’єм мозку Значний |
ЦЕ ЦІКАВО
За розміром і забарвленням птахи надзвичайно різноманітні. Серед них є карлики, наприклад колібрі (маса від 1,6 до 20 г), нектарниця (маса 4 г), дятловий папужка (маса – 13 г). До велетнів можна віднести нанду (маса 25-50 кг), лебедя (до 14 кг).
Тривалість життя встановлена: стрижі у неволі жили 7 років, золоті фазани – до 20, яструби – до 25, фламінго та голуби – до 30 років, орли – до 50, ворони – до 60, папуги – до 120 років.
У лебедя 25 тисяч пір’їн! Тільки п’ята частина з них росте на тілі, інші – на голові й шиї. У дикої качки пір’їн значно менше. А в голуба їх усього 2600.
Гніздо африканського страуса – це просто заглиблення в сухому піску. Сюди самка й відкладає яйця. В Асканії-Нова зважили 440 яєць. Маса найменшого – 645 г, найбільшого – 2003 г. Отже, середня маса 1413 г. За один сезон самка страуса може знести як максимум 68 яєць (яйцекладка починається в них у кінці березня і триває до початку грудня).
Середня маса курячого яйця – 50 г, а кури-несучки дають за рік 300 й більше яєць.
