Как происходит терморегуляция у птиц. Температура тела птиц

Большинство видов растений и животных приспособлены к довольно узкому диапазону температур. Некоторые организмы, особенно в состоянии покоя или анабиоза способны выдерживать довольно низкие температуры. Колебание температуры в воде обычно меньше, чем на суше, поэтому пределы устойчивости к температуре у водных организмов хуже, чем у наземных. От температуры зависит интенсивность обмена веществ. В основном организмы живут при температуре от 0 до +50 на поверхности песка в пустыни и до – 70 в некоторых областях Восточной Сибири. Средний диапазон температур находится в пределах от +50 до –50 в наземных местообитаниях и от +2 до +27 – в Мировом океане. Например, микроорганизмы выдерживают охлаждение до –200, отдельные виды бактерий и водорослей могут жить и размножаться в горячих источниках при температуре + 80, +88.

Различают животные организмы :

ТЕМПЕРАТУРА

Достигается это следующими методами:

Пассивный метод. Укрыть животное одеялом для уменьшения потерь тепла. Это помогает при незначительной гипотермии.
Активное внешнее согревание. Для этого способа используются грелки, фен, воздушные согревающие одеяла. Причем, для большей эффективности, согревать нужно не лапы, а тело животного.
Активное внутреннее согревание. Применяется в случаях, когда неэффективны другие методы. Он заключается в том, что животному вливаются теплые жидкости (например, 0,9% раствор натрия хлорида) внутривенно, либо проводится диализ брюшной полости тем же раствором. Метод этот выполняется только квалифицированными врачами в условиях клиники.

Необходимо периодически измерять температуру тела животного. При тяжёлой гипотермии, помимо согревания, пострадавшее животное нуждается в интенсивной терапии, направленной не только на коррекцию имеющихся расстройств функций органов и систем, но и профилактику возможных осложнений. Основные усилия при этом сосредоточиваются на поддержании адекватного дыхания, эффективного кровообращения, оптимального обмена веществ, предупреждении дальнейшего охлаждения и постепенном активном согревании организма.

Профилактика.

Не оставляйте своё животное в холодном помещении надолго.
Если вы хозяин короткошёрстной собаки, помните, что в сильные морозы прогулка с животным должна быть непродолжительной.
Приобретите для своей собаки ботинки и тёплый комбинезон на зиму.

Пойкилотермные и гомойотермные организмы. Представители большинства видов живых организмов не обладают способностью активной терморегуляции своего тела. Их активность зависит прежде всего от тепла, поступающего извне, а температура тела - от величины температуры окружающей среды. Такие организмы называют пойкилотермными (эктотермпыми). Пойкило-термия свойственна всем микроорганизмам, растениям, беспозвоночным и большей части хордовых.

Только у птиц и млекопитающих тепло, вырабатываемое в процессе интенсивного обмена веществ, служит достаточно надежным источником повышения температуры тела и поддержания ее на постоянном уровне независимо от температуры окружающей среды. Этому способствует хорошая тепловая изоляция, создаваемая шерстным покровом, плотным оперением, толстым слоем подкожной жировой ткани. Такие организмы называют гомойотермными (эндотермными, или теплокровными). Свойство эндотермности позволяет многим видам животных (белым медведям, ластоногим, пингвинам и др.) вести активный образ жизни при низких температурах.

Частный случай гомоЙотермии - гетеротермия - свойственна животным, впадающим в неблагоприятный период года в спячку или временное оцепенение (суслики, ежи, летучие мыши, сони и др.). В активном состоянии они поддерживают высокую температуру тела, а в случае низкой активности организма - пониженную, что сопровождается замедлением процессов обмена веществ и, как следствие, низкой теплоотдачей.

Температурная адаптация растений. Дня большинства наземных растений оптимальной является температура +25-30°С, а для таких требовательных к теплу растений, как кукуруза, фасоль, соя и другие виды тропического и субтропического происхождения, - +30-35°С. Следует иметь в виду, что для каждой фазы и стадии развития растений существует как оптимальный, так и верхний и нижний пределы температурного режима.

При воздействии на растение высоких температур происходит сильное обезвоживание и иссушение, ожоги, разрушение хлорофилла, необратимые расстройства дыхания, наконец, тепловая денатурация белков, коагуляция цитоплазмы и гибель.

Противостоять опасному влиянию экстремально высоких температур растения способны благодаря усиленной транспирации, накапливанию в цитоплазме защитных веществ (слизи, органических кислот и др.), сдвигам температурного оптимума активности важнейших ферментов, переходу в состояние глубокого покоя, а также занятию ими временных местообитаний, защищенных от сильного перегрева. Это означает, что у некоторых растений вся вегетация сдвигается на сезон с более благоприятными тепловыми условиями. Так, в пустынях и степях есть немало видов растений, начинающих вегетацию очень рано весной и успевающих ее закончить до наступления летней жары. Они переживают эти условия в состоянии летнего покоя - уже созрели семена или появились подземные органы -луковицы, клубни, корневища (тюльпаны, крокусы, мятлик луковичный и др.)

Морфологические адаптации, предотвращающие перегрев, практически те же самые, что служат растению для ослабления потока солнечной радиации. Это блестящая поверхность и густое опушение, придающие листьям светлую окраску и повышающие отражение солнечного излучения, вертикальное положение листьев, свертывание листовых пластинок (у злаков), уменьшение листовой поверхности и т. д. Эти же особенности строения растений одновременно обеспечивают им возможность уменьшения потерь воды. Таким образом, комплексное действие экологических факторов на организм находит отражение в комплексном характере адаптации.

Опасность низких температур для растений сводится к тому, что в межклетниках и клетках замерзает вода и, как следствие, происходит обезвоживание и механическое повреждение клеток, а затем коагуляция белков и разрушение цитоплазмы. Холод тормозит процессы роста растений, фотосинтеза, образования хлорофилла, снижает энергетическую эффективность дыхания, резко замедляет скорость развития.

Для перенесения неблагоприятных условий холодного периода года растения готовятся заранее: у них опадают листья, а у травянистых форм - надземные органы, происходит опушение почечных чешуи, зимнее засмоление почек (у хвойных), образование толстой кутикулы, утолщенного пробкового слоя и т. д.

Среди морфологических адаптации растений к жизни в холодных широтах важное значение имеют небольшие размеры (карликовость) и особые формы роста. Высота карликовых растений (карликовая береза, карликовые ивы и др.) обычно соответствует глубине снежного покрова, под которым зимуют растения, так как все части, выступающие над снегом, гибнут от замерзания. Подобная защита от холода характерна и для стелющихся форм - стлаников (кедрового стланика, можжевельника, рябины и др.) и подушковидных форм, образуемых в результате усиленного ветвления и крайне замедленного роста побегов.

Примером физиологической адаптации растений, препятствующей замерзанию воды в межклетниках и клетках, их обезвоживанию и механическому повреждению, служит повышение концентрации растворимых углеводов в клеточном соке, что способствует понижению точки замерзания.

Температурная адаптация животных. По сравнению с растениями животные обладают более разнообразными возможностями адаптации к воздействию различных температур. Обычно выделяют три основных пути температурных адаптации: 1) химическая терморегуляция (усиленное образование тепла в ответ на понижение температуры среды); 2) физическая терморегуляция (изменение уровня теплоотдачи, способность удерживать тепло или, наоборот, рассеивать его избыток); 3) поведенческая терморегуляция (избегание неблагоприятных температур путем перемещений в пространстве или изменение поведения более сложным образом).

Пойкилотермные животные, в отличие от гомойотермных, характеризуются более низким уровнем обмена веществ даже при одинаковой температуре тела. Например, пустынная игуана при температуре +37°С потребляет кислорода в 7 раз меньше, чем грызуны такой же массы. По этой причине в теле иойкилотермных животных вырабатывается мало тепла, и, как следствие, возможности химической и физической терморегуляции ничтожны. Основным способом регуляции температуры тела у них являются особенности поведения - перемена позы, активный поиск благоприятных климатических условий, смена мест обитания, самостоятельное создание нужного микроклимата (сооружение гнезд, рытье нор и т.

Измерение температуры тела у животных

п.). Например, в сильную жару животные прячутся в тень, скрываются в норах, а некоторые виды пустынных ящериц и змей взбираются на кусты, избегая соприкосновения с раскаленной поверхностью почвы.

Некоторые пойкилотермные животные способны поддерживать оптимальную температуру тела за счет работы мышц. Так, шмели разогревают тело путем активизации мышечных сокращений (дрожью) до +32 и 33°С, что дает им возможность взлетать и кормиться в прохладную погоду.

Гомойотермия развилась из пойкилотермии путем интенсификации обменных процессов и усовершенствования способов регуляции теплообмена животных с окружающей средой. Эффективная регуляция поступления и отдачи тепла позволяет взрослым гомойотермным животным поддерживать постоянную оптимальную температуру тела во все времена года.

Благодаря высокой интенсивности обмена веществ и выработке значительного количества тепла гомойотермные животные отличаются высокой способностью к химической терморегуляции, что особенно важно при действии холода. Однако поддержание температуры за счет возрастания теплопродукции требует большого расхода энергии, поэтому животные в холодный период года нуждаются в большом количестве пищи или тратят много жировых запасов, накопленных ранее. Например, птицам, остающимся зимовать, страшны не столько морозы, сколько бескормица. В случае хорошего урожая семян ели и сосны клесты зимой даже выводят птенцов. Но при недостатке корма в зимний период такой тип терморегуляции экологически невыгоден, поэтому слабо развит у песцов, моржей, тюленей, белых медведей и других животных, обитающих за полярным кругом.

Физическая терморегуляция, обеспечивающая адаптацию к холоду не за счет дополнительной выработки тепла, а за счет сохранения его в теле животного, осуществляется путем рефлекторного сужения и расширения кровеносных сосудов кожи, меняющих ее теплопроводность, изменения теплоизолирующих свойств меха и перьевого покрова, регуляции испарительной теплоотдачи.

Густой мех млекопитающих, перьевой покров птиц позволяют сохранять вокруг тела прослойку воздуха с температурой, близкой к температуре тела животного, и тем самым уменьшать теплоотдачу во внешнюю среду. У обитателей холодного климата хорошо развит слой подкожной жировой клетчатки, который равномерно распределен по всему телу и является хорошим теплоизолятором.

Эффективным механизмом регуляции теплообмена служит также испарение воды путем потоотделения или через влажные оболочки полости рта (например, у собак). Так, человек при сильной жаре может выделять более 10 л пота в день, способствуя тем самым охлаждению тела.

Поведенческие способы регуляции теплообмена у гомойотермных животных такие же, как и у пойкилотермных.

Таким образом, сочетание эффективных способов химической, физической и поведенческой терморегуляции позволяет теплокровным животным поддерживать свой тепловой баланс на фоне широких колебаний температуры среды.

⇐ Предыдущая12345678

Птицы принадлежат к теплокровным животным с постоянной температурой тела. Теплая кровь может быть и у лягушки, если ее держать в хорошо нагретом помещении. У мухи и комара, которые энергично и исключительно быстро работают своими крыльями во время полета, тоже может быть высокая температура. А вот постоянной она у них не бывает. К животным с постоянной температурой тела принадлежат только птицы и млекопитающие. Они имеют совершенную терморегуляцию, т. е. могут поддерживать в своем теле постоянную температуру, не зависящую от температуры среды.

Температура тела у птиц очень высокая. Значительно выше, чем у человека. Например, у певчего дрозда она достигает 45,5 градуса Цельсия, а в среднем для всех птиц (если можно говорить о средней) она равна примерно 42 градусам. Правда, у некоторых видов птиц температура тела значительно ниже указанной, особенно у водоплавающих. В частности, у гусиных птиц и у поганок она равна 39,9 градуса, у пингвина Адели всего только 37,4 градуса.

Высокая температура тела птиц связана с некоторыми их физиологическими особенностями. У птиц очень высок уровень обмена веществ. Действительно, горячая кровь с огромной быстротой омывает все маленькое тело птицы, разносит питательные вещества, уносит продукты распада. С этим связана частота сердцебиения у птицы. Даже лихорадочный пульс человека не идет ни в какое сравнение с «пульсом» птицы. Вот некоторые цифры: у коршуна установлено 250 пульсации сердца в минуту, у воробья 460, а у крохотной колибри ее внутренний мотор работает с непостижимой быстротой - более 1000 сокращений в минуту. Естественно ожидать после этого, что у птиц крупное сердце. И действительно у птиц сердце весит более чем одну сотую веса всей птицы. Особенно велико сердце у колибри-почти три сотых веса тела, точнее-2,75%.

Чтобы поддерживать такую высокую жизненную энергию, необходимо много пищи. Установлено, что у птиц маленьких размеров, которые находятся в более неблагоприятных условиях теплоотдачи, почти две трети принятой ими пищи идет на поддержание температуры тела. И поэтому птицы, особенно маленькие, едят много, они прожорливые существа. Впрочем, о «нормах» питания птиц мы будем говорить в особом разделе, посвященном питанию. Не надо, однако, преувеличивать гомотермность птиц. Некоторые колебания температуры наблюдаются и у них, что зависит от их активности. А именно: максимум температуры тела наблюдается, когда птица проявляет максимум активности, все время энергично двигается. Минимум активности и соответственно снижение температуры бывает во время покоя, ночью. Установлено, что у некоторых видов птиц разница между их дневной и ночной температурой составляет 5-6°.

Рис.1. Колибри-амазилии (лат. Amazilia)

Беспомощный, голый и слепой птенец в гнезде не имеет еще терморегуляции (т. е. физиологической способности поддерживать одну и ту же температуру тела). Постоянная температура устанавливается у него через несколько дней после вылупления, именно поэтому птицы-родители вынуждены все время согревать своих птенцов в гнезде. Ради этого у некоторых видов самка неотлучно находится при гнезде, тогда как самцу (например ястребу) приходится безостановочно разыскивать корм как для выводка, так и для самки.

Только птицы способны переносить значительные колебания температуры внешней среды без существенных изменений уровня их жизнедеятельности. Лягушка при наступлении холодов становится вялой и впадает в оцепенение. Птицам, находящимся на холоде, необходимо только добывать побольше пищи, чтобы компенсировать повышенную при этом теплоотдачу, поэтому температурные условия мало влияют на их жизнь непосредственно. Исчезновение зимой насекомых, замерзание водоемов, а отсюда и невозможность добывать в них пищу вызывают сезонные миграции, т. е. перелеты у птиц. Птицы считаются более устойчивыми в отношении постоянства температуры, чем млекопитающие. Среди млекопитающих известен целый ряд видов, впадающих в так называемую зимнюю спячку, например суслики.

Незначительные колебания температуры, зависящие от активности птицы, о которых уже говорилось, не изменяют представление о птицах, как о животных с постоянной температурой. Однако в старину люди думали, что исчезновение осенью перелетных птиц вызвано не отлетом их, а зимним оцепенением, спячкой. Суслики укрываются в норы, их зимой не видно. Птицы будто бы тоже прячутся на время зимы в недоступные для человека укрытия. Считалось, например, что ласточки погружаются на всю зиму под воду. Что касается ласточек, то это, конечно, легенда. Но вот как быть со старыми сообщениями о находках (правда, весьма редких) оцепенелых птиц? Оказывается, нельзя отмахиваться от таких сообщений, как от выдуманных. К ним надо отнестись повнимательнее. Во всяком случае, теперь доказано, что колибри и стрижи могут впадать в оцепенение. Здесь интересно напомнить следующий факт: наиболее высокую температуру тела имеют более маленькие по размерам и более подвижные птицы. Указанные ранее колебания температуры, зависящие от активности, тоже отмечены у более энергичных маленьких птиц.

А колибри - самые маленькие птицы мира (правда, не все так уж малы), и вот у них эти колебания доходят иногда до крайности, настолько далеко, что колибри, пожалуй, уж и не назовешь постоянно теплокровными существами. Стрижи хоть и крупней, чем колибри, но тоже малы по размерам. Колибри могут поддерживать один и тот же уровень обмена веществ в организме только при условии постоянного приема пищи. В ночные часы расход энергии (не компенсированный приемом пищи) у них настолько велик, что температура их тела снижается почти до уровня температуры воздуха. В одной из пещер высокогорной части Анд (в Перу) нашли однажды окоченевшую, выглядевшую безжизненной птицу - звездчатую колибри, которая висела, судорожно вцепившись лапками в стену, опираясь при этом на хвост, как это делают дятлы. Температура тела этой птицы была 14,5°, всего на половину градуса выше, чем температура воздуха в пещере. Выходит, что старые сообщения о «спящих» птицах, на которые не обращали внимания ученые, имели какое-то основание.

В том случае, когда колибри несколько часов не получают пищи, они опускаются на пол вольера, закрываются крыльями, застывают и кажутся мертвыми. Однако стоит взять их в руки, и обогреть, как колибри «пробуждаются» и, если им сейчас же будет предложена пища, вновь переходят к нормальной жизнедеятельности. При длительном переохлаждении колибри погибают.

У птиц, имеющих постоянную температуру тела, заметных колебаний в длительности насиживания в зависимости от изменений температуры не наблюдается. У колибри насиживание бывает дольше в высокогорных местах, в частности в альпийских областях Мексики. В более короткие сроки насиживание происходит и в тропических странах. На севере Аляски очень короткие ночи и поэтому нет задержки в развитии птенцов колибри, родители их могут кормить почти полные сутки. В случае низкой температуры воздуха птенцы колибри в отсутствие родителей (которое длится обычно не более 8 минут) сильно ослабевают и уж не в состоянии открыть клюв, когда те появляются. Все другие, «нормальные» птицы в таком случае не приступают к кормлению, так как рефлекс кормления проявляется у них при виде раскрытого, тянущегося к ним клюва птенца. А колибри начинают кормить птенца «насильно» и возвращают его к жизни. Они иногда пытаются кормить даже мертвых птенцов, тогда как другие птицы таких птенцов немедленно выбрасывают из гнезда. Вот какие аномалии наблюдаются в жизни таких во многих отношениях своеобразных птиц, как колибри!

Птицы появились в начале юрского периода (по новейшим данным - в триасе). Они произошли от пресмыкающихся, организация которых к этому времени уже сильно усложнилась в результате длительного эволюционного развития. Это сделало возможным переход древесных видов сначала к планирующему способу передвижения, а впоследствии к полету. Приспособление к полету наложило отпечаток на строение птиц и их жизнедеятельность. Отдел зоологии, посвященный всестороннему изучению птиц, называется орнитологией.

Птицы и млекопитающие имеют постоянную и притом высокую температуру тела, которая не зависит или слабо зависит от колебаний температуры внешней среды. У остальных животных температура тела меняется в зависимости от изменения температуры окружающей их среды. Животных с постоянной температурой тела называют гомойотермными, а животных с переменной температурой - пойкилотермными. У птиц температура тела очень высокая, в среднем выше, чем у млекопитающих. Даже у низших из современных птиц (бескрыла, или киви) она равна 37,8 °С. В среднем же температура тела разных видов птиц около 42 °С, а максимальная температура у ряда воробьиных достигает 45,5 "С. Столь высокая температура тела имеет огромное физиологическое значение, ибо она является одним из важнейших условий высокой интенсивности обмена веществ и всех физиологических процессов, происходящих в организме птиц.

Большое значение имеет не только высокая температура, но и ее постоянство. Тончайшие, наиболее совершенные физиологические процессы (в особенности процессы, протекающие в головном мозге) нуждаются в постоянстве условий внутри организма. Благодаря постоянству температуры тела гомойотермные животные могут вести активную жизнь и при низкой температуре.

Общая характеристика

Тело птиц состоит из округлой головы, туловища, начинающегося очень подвижной шеей, передних конечностей, превратившихся в крылья, и хорошо развитых ног. Форма тела - обтекаемая, лишенная выступающих частей, компактная;

крылья у птиц, передвигающихся по земле или находящихся в покое, сложены на спине. Поверхность распростертых во время полета крыльев значительно превышает поверхность туловища. Отмеченные особенности имеют большое значение для обеспечения передвижения птиц в воздухе, а также по земле. Хвост отсутствует.

Покровы. Кожа тонкая, что имеет существенное значение для уменьшения массы тела птиц и обеспечения подвижности перьев. В ней нет, как и у современных рептилий, желез, клетки наружных слоев ее эпидермиса сильно ороговевают, вследствие чего резко уменьшается испарение воды, столь необходимой для интенсивного обмена веществ, присущего птицам. Соедини-тельнотканный слой кожи подстилается рыхлой клетчаткой, в которой могут накапливаться запасы жира.

Тело покрыто перьями. Различают перья контурные и пуховые (рис. 99).

Рис. 99. Контурное перо (общий вид снизу):

1 - ствол (стержень); 2 - очин (на рисунке частично вскрыт); 3 - отверстие очина; 4 - душка (омертвевший сосочек); 5 - наружное опахало; 6 - внутреннее опахало; 7 - пуховая часть опахала; 8 - добавочный стержень

Контурное перо состоит из рогового стержня, который разделяется на очин и ствол, от ствола отходят длинные роговые пластинки - бородки первого порядка, от них - более короткие бородки второго порядка, сцепленные крючочками, в результате чего образуется прочная пластинка - опахало. В пуховом пере стержни слабые, бородки - мягкие, не сцепленные крючочками. Различают еще пух, в котором стержня нет, а имеются только мягкие бородки. Контурные перья прикреплены к коже не на всей поверхности, а только на определенных участках - птерилиях. Остальные участки кожи - аптерии - лишены контурных перьев, хотя они прикрыты ими. На этих участках у большинства пиц есть пух и пуховые перья. Последние могут быть и на птерилиях. Контурные перья названы так потому, что они в значительной степени определяют форму (контур) птиц. Они образуют прочную поверхность крыльев и на заднем конце тела - рулевую лопасть. Следовательно, контурные перья играют первостепенную роль в обеспечении полета. Весь перьевой покров предохраняет тело от излишней отдачи тепла и от механических повреждений, столь возможных во время полета, а также при передвижении по земле, на деревьях и т.д. Отмеченные положительные свойства перьевого покрова сочетаются с его малой массой, что так важно для летающих животных. Для сохранения эластичности контурных перьев птицы при помощи клюва смазывают их выделениями единственной кожной железы - копчиковой, расположенной около клоаки.

Образование пера начинается с выпячивания эктодермального сосочка, схожего с первыми стадиями развития роговых чешуи рептилий. Внутри сосочка имеется вырост соединительнотканно-го слоя кожи с кровеносными сосудами, питающими развивающееся перо. Снаружи сосочек окружен эпидермальным чехликом, под покровом которого происходит ороговение групп эктодер-мальных клеток и превращение их в бородки. По окончании развития бородок чехлик сбрасывается, освобождая готовое перо в виде пуха. При формировании пуховых и контурных перьев образуются стержни, от которых отходят бородки. Следовательно, готовые перья представляют собой чисто эктодермальные образования, в развитии которых принимает участие мезодермальный слой кожи.

Несмотря на достаточную прочность перьев, они все-таки повреждаются в результате воздействия разных внешних факторов и изнашиваются. Поэтому у птиц происходит периодическая смена оперения - линька. У одних птиц линьке одновременно подвергается весь перьевой покров. Такие птицы во время линьки не могут летать и прячутся в укромных местах. У других же птиц смена оперения совершается постепенно. Линька первого типа наблюдается у видов, которые добывают пищу не в полете; линька второго типа характерна для видов, которые настигают свою жертву на лету. Смена перьев необходима также в связи с изменениями условий среды в разные времена года, например, в зимнем оперении больше пуха и пуховых перьев, чем в летнем, и т. д.

Окраска перьев птиц разнообразна и характерна для каждого вида. Она обусловлена сочетанием разных пигментов: темных - меланинов, желтых и красных - липохромов. При отсутствии пигментов окраска перьев белая. Значение окраски различно: благодаря ей птицы менее заметны на фоне тех биотопов, где они обитают; она облегчает общение между особями одного и того же вида и в том числе встречу самцов и самок. Она меняется в зависимости от изменений абиотических условий среды, например, птицы, обитающие в более влажных и теплых местах их

ареала, имеют более темную окраску, а в более сухих и холодных местах - более светлую. У ряда видов окраска может меняться в связи с изменением сезонных климатических условий.

Нервная система. В связи с очень энергичным образом жизни птиц, потребовавшим усложнения всех систем органов, нервная система развита значительно лучше, чем у рептилий. Головной мозг намного превосходит по размерам мозг рептилий (рис. 100).

Рис. 100. Головной мозг голубя сбоку:

1 - большие полушария; 2 - обонятельные доли; 3 - эпифиз; 4 - гипофиз; 5 - хиазма и зрительные нервы; 6- зрительные доли среднего мозга; 7 - мозжечок;

8 - продолговатый мозг

Передний мозг велик, полосатые тела его, в которых находятся центры регуляции зрения, движения и других функций, весьма развиты. Кора полушарий выражена значительно лучше, чем у пресмыкающихся. В результате этих и других прогрессивных изменений роль переднего мозга как координатора всей сложной жизнедеятельности птиц резко возросла, способность к установлению новых связей со средой путем более быстрого приобретения условных рефлексов значительно улучшилась. Обонятельные доли развиты меньше, чем у ранее рассмотренных классов позвоночных, так как у птиц в их отношениях со средой главную роль играют зрение и слух. Усложнились и другие отделы головного мозга, в особенности мозжечок, имеющий очень крупные размеры. Значение его чрезвычай-f но возросло в связи с приспособлением птиц к полету. Спинной; мозг ввиду редукции хвоста короткий, но строение его сильно, усложнилось. Головных нервов - 12 пар.

Органы чувств. Глаза велики, их масса у многих видов превосходит массу головного мозга. Дальность зрения у многих видов очень велика, поле зрения весьма широко; аккомодация к видению на разных расстояниях совершенна и осуществляется разными способами - изменением кривизны хрусталика, а также роговицы, в меньшей степени более старым способом, т. е. перемещением хрусталика. Птицы хорошо различают цвета, их оттенки, особенности рисунка и окраски окружающих их предметов. Необходимость столь совершенного зрения птиц вполне понятна, если учесть быстроту их передвижения во время полета, да и во многих случаях по земле.

Орган слуха устроен более сложно, чем у рептилий; нижний мешочек, воспринимающий звуковые колебания, увеличен за счет отходящего от него отростка (его называют завитком улитки, сравнивая с гомологичным органом млекопитающих, у которых этот отросток имеет 2,5 оборота); слуховая косточка благодаря изменениям в ее строении лучше передает в лабиринт звуковые колебания барабанной перепонки, расположенной в более развитом, чем у рептилий, наружном слуховом проходе; обрамление отверстия последнего перьями (особенно у совиных) напоминает слуховую раковину млекопитающих, играющую роль рупора. Птицы, как известно, издают разнообразные звуки, объединяющиеся у многих видов в сложные мелодии. В этом отношении птицы превосходят млекопитающих, способных издавать преимущественно однообразные звуки. Звуковая деятельность играет в жизни птиц огромную роль: в общении родителей с птенцами, самцов с самками, с другими особями того же вида, а также с представителями других видов.

Обоняние, как отмечалось, развито слабее, чем у других позвоночных, но у видов, питающихся падалью, которую они находят по запаху, оно развито лучше. Вкусовые раздражения воспринимаются особыми скоплениями клеток, расположенными на слизистой оболочке ротовой полости и языке. Но эти органы играют в жизни птиц несравненно меньшую роль, чем у млекопитающих. В коже имеются свободные окончания нервов и скопления разных чувствующих клеток, функции которых различны: осязание, восприятие изменений температуры, положения перьев и др.

Для нервной деятельности птиц характерны разнообразные и очень сложные инстинкты. Инстинктивная деятельность проявляется во взаимоотношениях самцов и самок, постройке гнезд, выкармливании и охране потомства, в способности многих птиц к дальним перелетам в связи со сменой времен года и т. д. Инстинкты проявляются на определенном этапе индивидуального развития птиц в определенных условиях внешней среды. Так, например, инстинкт ухаживания самцов за самками проявляется при достижении ими половой зрелости, наступление которой, в свою очередь, сильно зависит у ряда видов от удлинения светлого периода суток весной. Другие инстинкты свойственны птицам в течение всей жизни. Отсутствие сознания в инстинктивных действиях можно проиллюстрировать на следующем примере. Хорошо известно, что кукушки подбрасывают свои яйца в гнезда мелких воробьиных птиц. Вылупившийся кукушонок, еще слепой и глухой, выбрасывает яйца и птенцов хозяев гнезда, а те продолжают кормить быстро растущего, прожорливого нахлебника. Способность к образованию условных рефлексов у птиц развита во много раз лучше, чем у пресмыкающихся. Этой способностью люди пользуются при разведении домашних птиц. У кур, например, легко и быстро вырабатываются условные рефлексы: они сбегаются к месту кормления, вечером возвращаются на насесты и т. д.

Инстинктивная деятельность особенно ярко проявляется у птиц, совершающих дальние сезонные перелеты: весной - из южных стран в северные страны, где они размножаются и выкармливают своих птенцов, а осенью с приближением более холодного времени - обратно в южные страны. Инстинктивный характер перелетов подтверждается тем, что молодые птицы, появившиеся на севере, в ряде случаев летят на юг самостоятельно, а не с родителями, т. е. не используя опыта последних. Были поставлены опыты с перелетными птицами в условиях, которые оставались характерными для летнего времени года, тем не менее подопытные животные с приближением осени испытывали беспокойство и пытались улететь. Пути перелетов, места пребывания перелетных птиц в южных странах и места, где они выводят свое потомство в северных странах, почти всегда постоянны. Проблема перелетов до сих пор остается до конца не разрешенной, в частности, не выяснено с достаточной полнотой, чем руководствуются птицы, совершая столь далекие передвижения, хотя доказано, что они могут учитывать положение солнца, луны и звезд, обладают «компасным чувством» и т. д. Взрослые птицы, возвращающиеся в южные страны (причем в течение ряда лет), используют свой опыт в выборе наиболее удобных мест для миграций (вдоль рек, границ лесов и т.д.). Во время перелетов большое число птиц, конечно, погибают. Однако поскольку перелеты продолжаются в течение огромных промежутков времени, это означает, что они имеют большое приспособительное значение, так как обеспечивают размножение птиц в благоприятных условиях. Таким образом, способность к таким миграциям возникла у птиц в результате естественного отбора в течение длительного времени. Формирование перелетов начиналось с кочевок на небольшие расстояния. Постепенно расстояние увеличилось, когда это оказалось выгодным для сохранения вида. В заключение следует подчеркнуть, что известен ряд фактов, подтверждающих некоторую изменчивость миграций птиц, что является основой для возникновения новых путей перелетов. Понятно, что способность птиц к таким длительным миграциям стала возможной благодаря их совершенному приспособлению к полету и прогрессивным особенностям всех систем органов, в первую очередь нервной системы. Птицам свойственны и некоторые проявления рассудочной деятельности. Так, например, некоторые хищные птицы поджидают свою жертву, скрывшуюся в кусты, с противоположной стороны убежища.

Скелет. Череп в связи с большим размером головного мозга относительно велик. Он соединен с позвоночным столбом, как у тех пресмыкающихся, от которых произошли птицы, одним мыщелком - затылочным. Кости черепа тонкие, что уменьшает массу головы и облегчает ее движения при захвате добычи и во время полета, а также понижает центр тяжести тела, способствуя большей его устойчивости. Защита мозга усиливается сращением у взрослых птиц костей черепа, хотя у зародышей швы, разделяющие кости, имеются. В состав черепа входят в основном те же кости, что и у пресмыкающихся. Квадратные кости подвешивают, как и у земноводных и пресмыкающихся, нижнюю челюсть (образованную несколькими костями) к мозговому отделу черепа. Нёбо птиц образовано отростками верхнечелюстных костей, нёбными костями, сошником и крыловидными костями (рис. 101).

Рис. 101. Скелет голубя:

1 - шейные позвонки; 2 - грудные позвонки; 3 - хвостовые позвонки; 4 - копчиковая кость; 5 - спинная часть ребра с крючковидным отростком; 6 - брюшная часть ребра; 7 - грудина; 8 - киль грудины; 9 - лопатка; 10 - коракоид; 11 - ключица; 12 - плечо; 13 - лучевая кость; 14 - локтевая кость; 15 - пясть; 16 - I палец; 77-11 палец; 18 - III палец; 19 - подвздошная кость; 20 - седалищная кость; 21 - лобковая кость; 22 - бедро; 23 - голень; 24 - цевка; 25 - I палец; 26 - IV палец

Для всех отделов позвоночника, кроме шейного, характерно сращение многих позвонков между собой. Эта особенность позвоночного столба обусловливает неподвижность туловища птиц, что имеет большое значение при полете. Шейный отдел позвоночника очень длинный. Строение первых двух шейных позвонков (атланта и эпистрофея) и седлообразные суставные поверхности остальных шейных позвонков обеспечивают чрезвычайную гибкость шеи. Поэтому голова птиц очень подвижна, что облегчает поиски и хватание пищи, чистку перьев, смазывание их выделениями копчиковой железы и т. д.

Ребра состоят из двух частей - позвоночной и грудинной. Такое строение ребер облегчает изменение объема грудной клетки, что очень важно при вдохе и выдохе. Соседние ребра соединены между собой маленькими клювовидными отростками, благодаря чему усиливается прочность грудной клетки. Грудина у летающих птиц и у пингвинов, плавающих при помощи ластов, т. е. видоизмененных крыльев, имеет киль, к которому прикрепляются сильно развитые большие грудные и другие мышцы. У бегающих птиц (страусов и др.) киля нет.

Передние конечности у птиц превратились в крылья. Основу крыла составляет измененный скелет передних конечностей наземных рептилий, который состоит из хорошо развитой плечевой кости, прямой и более тонкой лучевой кости, изогнутой и более толстой локтевой кости и кисти, в которой произошли редукция ряда костей и слияние некоторых костей между собой. Из костей запястья остались лишь две косточки. Пястный отдел кисти представляет собой две кости, соединенные своими концами, образующие «пряжку». Сохранились рудименты трех первых пальцев, из которых второй развит лучше других. В результате этих изменений передняя конечность потеряла способность к передвижению по земле и не может выполнять хватательные функции, но ее кости образуют удлиненное и надежное основание для прикрепления мышц и перьев. Плечевой пояс состоит из узких лопаток, вороньих костей и ключиц. Последние срастаются нижними концами и образуют «вилочку».

Вследствие превращения передних конечностей в крылья движение по земле осуществляется только при помощи задних конечностей, причем вся тяжесть падает на них. В связи с этим скелет таза испытал ряд существенных изменений. Таз птиц очень велик. У рептилий он был соединен с позвоночником в области двух (крестцовых) позвонков. У птиц сращение таза с позвоночным столбом, кроме крестцовых позвонков (их тоже обычно два), распространяется на оставшиеся хвостовые, все поясничные и даже задние грудные позвонки. Эти позвонки срастаются между собой и образуют сложный крестец, в состав которого может входить до 24 позвонков. Таким образом, ноги птиц имеют очень прочную опору. Седалищные кости срастаются на всем протяжении с подвздошными. Лобкового соединения нет и таз спереди широко открыт, благодаря чему птицы могут нести яйца большой величины.

С тазом сочленяется бедро. После бедра идет очень длинная голень, состоящая из большой берцовой кости, к которой в виде тонкого рудимента прирастает малая берцовая кость. Как показали эмбриологические исследования, с дистальным концом большой берцовой кости срастаются слившиеся кости первого (про-ксимального) ряда - предплюсны. Второй (дистальный) ряд костей предплюсны срастается с плюсневыми костями и образуется довольно длинная кость - цевка. В результате описанных изменений скелет ноги птицы стал более прочным, а общая длина этой конечности значительно удлинилась, что обеспечило более быстрое передвижение и облегчило добывание пищи при помощи клюва. Пальцев у большинства птиц четыре, причем первый направлен назад.

Скелет птиц в связи с приспособлением их к полету довольно сильно облегчен, что достигается разными способами: многие кости очень тонкие, в них мало костного мозга, в большие кости заходят ответвления воздушных мешков и т. д. Кости, наполненные воздухом, называются пневматическими.

Мышечная система. Она значительно дифференцированна и массивнее, чем у рептилий. Мышцы в основном сосредоточены на туловище и проксимальных частях конечностей, что способствует усилению компактности тела, важной для полета. Мышцы, выполняющие наибольшую нагрузку, содержат белок миоглобин (мышечный гемоглобин, близкий по составу к гемоглобину эритроцитов), благодаря которому в их волокнах накапливается резерв кислорода. Многочисленные мышцы шеи обеспечивают разнообразные и быстрые движения головы. Наибольшего развития достигает большая грудная мышца, прикрепляющаяся к килю грудины.

В функции этой мышцы входит опускание крыла, для чего необходимо преодолевать большое сопротивление воздуха. Масса ее может доходить до 1/5-1/4 массы тела. Подъем крыла обеспечивается малой грудной (подключичной) мышцей, которая прикреплена к вороньей кости (коракоиду) и грудине, а ее сухожилие - к головке плечевой кости. Расширение грудной клетки происходит благодаря сокращению межреберных и некоторых других мышц. Очень хорошо развиты мускулы ног, из которых самые большие прикреплены начальными концами к разным участкам таза, а более мелкие находятся на бедре и голени. Весьма совершенны разгибатели и сгибатели пальцев. У птиц развился мышечный механизм, обеспечивающий им прикрепление при помощи пальцев к веткам деревьев во время сна. Имеется подкожная мускулатура, от которой зависит изменение положения перьев на больших участках поверхности тела и отдельных перьев.

Различают два главных вида полета - парящий и машущий. Первый присущ многим птицам: обладая прекрасно развитой нервной системой, они хорошо ориентируются в воздушных течениях и используют восходящие токи воздуха для парения при помощи распростертых крыльев, редко взмахивая ими. Второй возможен только при непрерывной работе крыльев, число взмахов которых у самых мелких птиц - колибри доходит до 50-80 в секунду. Скорость полета различна: у голубей - 30-60 км/ч, у ласточек - 40- 60, у стрижей - до 100-120 км/ч. Скорость полета возрастает при попутном ветре и замедляется при встречном. Перелетные птицы, хорошо приспособленные к длительному нахождению в воздухе, преодолевают в сутки в среднем 200-400 км. Полет происходит, как правило, на небольшой высоте (100-300 м), но птицы могут подниматься и на несколько тысяч метров. Длина пролетных путей некоторых видов птиц достигает 12000 км.

Пищеварительная система. Все современные птицы не имеют зубов. Края челюстей - роговые, образуют клюв, служащий для захвата пищи и у некоторых видов - для размельчения ее. Поскольку в ротовой полости птиц не происходит механической обработки пищи, как это имеет место у млекопитающих, эта обработка почти целиком совершается в других частях пищеварительной трубки. В ротовую полость открываются протоки слюнных желез, секрет которых смачивает пищу. Из ротовой полости пища попадает в глотку и далее в пищевод, где у многих птиц она задерживается в особом расширении - зобе. В нем смоченная пища размягчается. Из зоба через нижний отдел пищевода пища проходит в железистый желудок, где она обволакивается пищеварительными соками, а затем переходит в мышечный желудок. У хищных птиц этот отдел выражен слабо, но он прекрасно развит у растительноядных видов. Мощная мускулатура желудка, его жесткая внутренняя поверхность, а также находящиеся в его полости проглоченные камешки обеспечивают перемалывание различных пищевых продуктов, заключенных в крепкие оболочки. Здесь же, поскольку пища в предыдущем отделе была смешана с пищеварительными соками, продолжается ее химическое разложение, но в основном оно происходит в тонком отделе кишечника.

Тонкая кишка развита лучше, чем у пресмыкающихся, и в 2- 4 раза превосходит длину тела, но она значительно короче, чем у многих млекопитающих. Очень длинная тонкая кишка и содержащаяся в ней пища чрезмерно увеличивали бы массу тела. Сравнительно небольшая длина тонкого кишечника возмещается сильным действием пищеварительных соков. Эти соки выделяются железами кишечной стенки и хорошо развитой поджелудочной железы. Важную роль в пищеварении играет печень, состоящая у птиц из двух долей. Желчного пузыря у некоторых птиц (например, у голубя) нет. Всасывание переваренной пищи происходит очень быстро благодаря наличию на внутренней поверхности тонкой кишки большого количества ворсинок.

Толстая кишка очень короткая, она заканчивается клоакой, в которую впадают, как и у пресмыкающихся, выводные протоки мочевых и половых органов. В короткой толстой кишке не могут задерживаться и формироваться экскременты, и птицы испражняются очень часто. Быстрое опорожнение кишечника, возможное благодаря интенсивным процессам пищеварения у птиц, выгодно для облегчения их массы.

Состав пищи различен не только у разных видов, но и у птенцов и взрослых особей одного и того же вида. Так, например, куриные зерноядны, но их птенцы питаются насекомыми. Очевидно, для роста и развития молодых птиц большое значение имеет животный корм.

Дыхательная система. Она устроена значительно сложнее, чем у рептилий. Бронх, ответвляющийся от заднего конца трахеи, входит в легкое, пронизывает его насквозь, и его полость переходит за пределами легкого в полость большого воздушного мешка. От центрального бронха отходят вторичные бронхи, из которых несколько бронхов (чаще четыре) тоже пронизывают легкое и соединяются с другими воздушными мешками. Остальные вторичные бронхи (10-14) заканчиваются слепо, т.е. не соединены с воздушным мешком. Вторичные бронхи соединены между собой многочисленными парабронхами, от которых отходит множество каналов - бронхиол, густо оплетенных капиллярами. Поверхность бронхиол очень велика и обеспечивает интенсивный газообмен, столь необходимый птицам.

Воздушные мешки - тонкостенные образования - отходят от упомянутых выше сквозных бронхов (рис. 102). Имеются следующие воздушные мешки: парные - шейные, подмышечные, переднегрудные, заднегрудные и брюшные, непарный - межключичный.

Рис. 102. Схема воздушных мешков птиц; вид с брюшной стороны:

1 - трахея; 2 - легкое; 3 - шейный мешок; 4 - межключичный мешок; 5-8 - выросты межключичного мешка; 9 - переднегрудной мешок; 10 - заднегрудной мешок; 11 - брюшной воздушный мешок

У птицы, не находящейся в полете, при вдохе вследствие сокращения определенных мышц расширяется грудная клетка (при этом поднимается грудная кость), что влечет за собой расширение воздушных мешков и приток в них через легкие воздуха. Сами легкие малоэластичны и почти не расширяются. При выдохе, происходящем при сжатии грудной клетки и опускании грудины, воздушные мешки сжимаются и значительная часть наполняющего их воздуха попадает в легкие. Так как в воздушных мешках кислород не потребляется, то капилляры бронхиол насыщаются кислородом не только при вдохе, но и при выдохе. Поэтому принято говорить, что у птиц двойное дыхание. У летящих птиц грудина остается неподвижной (ибо она является опорой для главных летательных мышц), расширения и сжатия грудной клетки не происходит и вентиляция легких в таком состоянии совершается в результате того, что при подъеме крыльев воздушные мешки расширяются, а при опускании крыльев сжимаются.

Интенсивность газообмена усиливается у птиц благодаря очень высокой частоте вдохов и выдохов (до 90-100 раз в минуту у небольших птиц, т.е. значительно больше, чем у млекопитающих).

Кроме того, гемоглобин птиц быстрее отдает тканям кислород, чем гемоглобин млекопитающих.

Воздушные мешки помимо их важнейшей роли в процессах дыхания выполняют и другие функции: заполняя брюшную полость тела и проникая в некоторые длинные кости, они уменьшают приблизительно на 10 % массу тела, являются изолирующей прокладкой между органами, уменьшают теплоотдачу, облегчают процессы дефекации и откладки яиц.

У птиц очень длинная трахея. Просвет ее поддерживается хрящевыми кольцами, которые в некоторых случаях окостеневают. Гортань, от которой начинается трахея, у птиц не приспособлена к издаванию звуков, а певчей, или нижней, гортанью является орган, возникший в результате преобразования нижней части трахеи и начальных частей главных бронхов, имеющий внутри перепонки и сложно-дифференцированную мускулатуру, способствующую вибрации последних. Трахея помимо очищения воздуха от пыли и согревания его имеет значение для усиления издаваемых нижней гортанью разнообразных звуков.

Кровеносная система. Сердце птиц четырехкамерное и состоит из двух предсердий и двух желудочков (рис. 103). Правый желудочек, получающий венозную кровь из правого предсердия, полностью отделен от левого желудочка, получающего артериальную кровь из левого предсердия. Левая дуга аорты атрофировалась, а правая дуга аорты, отходящая от левого желудочка, несет артериальную кровь, попадающую по разветвлениям аорты, во все части тела. Следовательно, у птиц полностью отделился артериальный ток крови от венозного, и их организм снабжается только артериальной кровью. Это способствовало резкому усилению обмена веществ у птиц по сравнению с их предками.

Рис. 103. Кровеносная система птиц (светлое - сосуды с

артериальной кровью; черное - с венозной):

1 - правое предсердие; 2 - правый желудочек; 3 - легочная артерия; 4 - легочные вены; 5 - левое предсердие; 6 - левый желудочек; 7 - правая дуга аорты; 8 - спинная аорта; 9 - безымянная артерия; 10 - сонная артерия; 11 - подключичная артерия; 12 - плечевая артерия; 13 - грудная артерия; 14 - внутренностная артерия; 15 - брыжеечная артерия; 16 - бедренная артерия; 17 - седалищная артерия; 18 - яремная вена; 19 - плечевая вена; 20 - грудная вена; 21 - передняя полая вена; 22 - копчиково-брыжеечная вена; 23 - воротная вена почки; 24 - общая подвздошная вена; 25 - седалищная вена; 26 - бедренная вена; 27- почечная вена; 28 - задняя полая вена; 29 - печеночная вена; 30 - воротная вена печени; 31 - поджелудочная вена; 32 - брыжеечная вена

Сердце птиц очень часто сокращается: у мелких видов в состоянии покоя - 400-600 раз в минуту, в полете - до 1000, у видов средней величины в состоянии покоя - 200-300, в полете - до 600 раз в минуту; у более крупных видов частота сокращений меньше, но она превосходит аналогичные показатели рептилий и даже млекопитающих. Следовательно, кровь движется в теле птиц с очень большой скоростью, что способствует быстрому удалению продуктов диссимиляции и насыщению тела кислородом и питательными веществами. Сердце птиц, выполняющее такую большую работу, относительно велико: масса его достигает у мелких видов 2,4-2,85 % всей массы тела; у более крупных видов относительная масса сердца меньше, но она значительно больше, чем у рептилий (0,2-0,3 %) и даже у млекопитающих (0,2-1,0 %). Количество крови, число эритроцитов и содержание гемоглобина у птиц значительно больше, чем у рептилий. Отмеченные особенности кровеносной системы, а также ряд других, не упомянутых здесь, обеспечивают весьма энергичный образ жизни птиц.

Выделительная система. В результате интенсивного обмена веществ у птиц выделяется большое количество продуктов диссимиляции, которые как можно скорее должны быть удалены из организма. Эту функцию выполняют тазовые почки. Последние, унаследованные птицами от рептилий, усложнились, относительная масса их сильно увеличилась, достигнув 1-2,6 % массы всего тела. Почки у большинства видов птиц внешне подразделяются на три доли. Моча удаляется через мочеточники в клоаку, она, как и у пресмыкающихся, богата мочевой кислотой и консистенция ее кашицеобразная. Мочевого пузыря у птиц нет, и моча часто удаляется из клоаки. Накопление ее в мочевыносящих путях увеличивало бы массу тела птиц.

Размножение. Мужские половые органы сходны с теми же органами пресмыкающихся. Семенники лежат около почек. Левый семенник обычно больше развит, чем правый, но семя вырабатывается обеими железами. Семяпроводы, образовавшиеся, как и у пресмыкающихся, из вольфовых каналов, открываются в клоаку.

Оплодотворение внутреннее, хотя специальных совокупительных органов у большинства птиц нет и передача семени в половые пути происходит при половом акте в результате прижимания клоаки самца к клоаке самки.

Женская половая система почти у всех птиц состоит только из одного левого яичника и левого яйцевода (бывшего мюллерова канала). Правый яичник развивается в очень редких случаях, а производимые им яйцеклетки выходят через левый яйцевод.

Редукция на одной стороне тела женских половых органов произошла, вероятно, в связи с необходимостью облегчения массы тела, меньшее же количество откладываемых птицами по сравнению с пресмыкающимися яиц компенсируется хорошо развитой заботой о потомстве. Созревшие яйцеклетки, окруженные желтком, попадают в воронку яйцевода. Яйцевод состоит из нескольких отделов: трубки, внутренняя поверхность которой покрыта мерцательным эпителием и имеет железы невыясненного значения; широкой части, стенки которой выделяют белок, и хлгазы (спиральные завитки на обоих полюсах яйца); узкой части, в которой выделяется тонкая белковая оболочка яйца; хорошо развитой, очень мускулистой матки, где яйцо окружается скорлупой; мускулистого влагалища, выталкивающего готовое яйцо в клоаку. Яйцеклетки оплодотворяются в верхней части яйцевода.

Яйца птиц разнообразны по размерам, окраске и толщине скорлупы. Обычно величина яиц пропорциональна размерам тела птиц, но отступления от этого правила нередки. Яйца, откладываемые на землю, камни и т. д., имеют более толстую скорлупу, чем яйца, откладываемые в гнезде. Яйца многих птиц имеют защитную окраску. Количество яиц в кладке у разных видов варьирует.

Половой диморфизм у ряда видов проявляется слабо (совы, голуби и др.), но у большинства птиц самцы отличаются от самок яркостью оперения, размерами, голосом, наличием хохла, воротника, различных роговых выростов. Самки же этих видов имеют неяркую окраску и лишены различных придатков. Способность к пению тоже присуща, как правило, самцам. В период спаривания половое возбуждение самцов может проявляться кроме пения различного рода звуками, телодвижениями и т. п.

Развитие оплодотворенных яиц начинается еще в половом аппарате самки, однако вскоре оно приостанавливается и продолжается уже после откладки яиц. Почти все птицы насиживают яйца, т. е. обогревают их своим телом. Обычно насиживают самки, но у ряда видов эту функцию выполняют оба родителя или только самцы. Продолжительность эмбрионального развития у разных птиц различна и характерна для каждого вида: у кур - 21 день, у самых больших из современных птиц, африканских страусов, - 55-60 дней, а у самых маленьких, колибри, - 10-12 дней.

Птицы относятся к амниотам, и их зародыши имеют те же оболочки, что и пресмыкающиеся, т. е. амнион, серозу и аллан-тоис. Когда у эмбриона развиваются легкие, аллантоис становится ненужным и ссыхается. Развившийся птенец пробивает скорлупу при помощи особого выроста на клюве - яйцевого зуба.

У одних птиц вылупившиеся птенцы вполне развиты и почти сразу начинают самостоятельно двигаться и добывать себе корм. Такие птицы называются выводковыми. К ним относятся, как правило, птицы, устраивающие свои гнезда на земле, у воды и т. д. (например, куриные, гусиные и др.). У других птенцы вылупляются недоразвитыми: слепые, голые или покрытые редким пухом, беспомощные - некоторое время их выкармливают родители. Такие птицы называются птенцовыми. К ним относятся, как правило, птицы, устраивающие свои гнезда на деревьях, вообще высоко над землей (например, голубиные, дятлы, воробьиные и др.). Между обеими группами нет резкой границы.

Происхождение. Птицы, как отмечалось выше, произошли от пресмыкающихся. Наиболее убедительным доказательством этой научной гипотезы в течение долгого времени считался отпечаток животного (обнаруженный в юрских отложениях), названного археоптериксом (Archaeopterix lithographica). В организации этой древней птицы сочетались признаки рептилий (длинный хвост, пальцы с когтями на передней конечности, наличие самостоятельной малой берцовой кости, зубы на челюстях и др.) и птиц (перьевой покров, примитивные крылья, цевка, большие глазницы и др.). Археоптериксы были величиной с сороку, они вели древесный образ жизни, передвигались, цепляясь когтями за ветки и, вероятно, планируя при помощи крыльев, усаженных большими перьями, могли перебираться с одного дерева на другое.

В последнее время появились сведения о нахождении остатков еще более древнего предка птиц, у которого признаки рептилий (в особенности сильные задние ноги) были выражены сильнее, чем у археоптерикса. Этим подтверждается гипотеза о происхождении птиц от небольших пресмыкающихся - динозавров, которые передвигались при помощи прыжков, опираясь на задние ноги. В меловом периоде мезозойской эры появились птицы, вполне похожие на современных, но у которых еще сохранились зубы. В начале третичного периода кайнозойской эры зубатых птиц уже не было. Таким образом, класс птиц подразделяется на два подкласса: ящерохвостые, или древние птицы (Archae-ornithes), к которым относятся археоптерикс и веерохвостые, или настоящие птицы (Neornithes) (к последним принадлежат и зубатые птицы, хотя некоторые орнитологи выделяли их в отдельный подкласс).

Систематический обзор

Современных птиц обычно подразделяют на два надотряда - плавающие и типичные, или новонёбные птицы. Всего в мировой фауне насчитывается около 8600 видов птиц.

Ключевые слова:
Источник (книга):

Понравилась статья?
Статья написана по материалам книги Клинические и лабораторные методы исследования сельскохозяйственной птицы при незаразных болезнях издательства "Зооветкнига"
Вы можете купить книгу на сайте ZOOVETKNIGA.RU

Птицы относятся к теплокровным и обладают совершенной терморегуляцией, то есть их организм поддерживает постоянную внутреннюю температуру. Определенные исследователями диапазоны температуры тела птиц для разных видов таковы: куры 40,5 – 42,0; утки 41,0 – 43,0; гуси 40,0 – 42,0; индейки 40,0 – 41,5; страусы 37,2 – 38,5; павлины 42,0. По сравнению с температурой тела человека, температура тела у птиц гораздо выше. Это связано с высоким уровнем обмена веществ у птиц, все процессы жизнедеятельности проходят у них быстрее. Именно поэтому для птиц характерно частое сердцебиение, их мышечные волокна способны совершать большую работу за единицу времени, что необходимо для полета.

Кроме того, высокая температура нужна птицам для высиживания и вывода птенцов. Проводились исследования, направленные на выявление температуры тела у кур-наседок. Результаты одних показали, что она изменяется в процессе насиживания. В самом начале она составляет 38,7-39 о С, а к концу периода повышается до 40,0 – 40,8 о С. Другие исследователи определили, что средняя температура тела наседок за 21 день высиживания составляет 40,4 о С, что в целом ниже, чем у кур, которые не сидят на гнезде. Возможным объяснением служит то, что в этот период наседки менее активны. При этом установлено, что температура тела насиживающих кур не зависит от породы. Птенцы после вывода не обладают способностью к самостоятельной терморегуляции и нуждаются в обогреве. Лишь через несколько дней после вывода их организм в состоянии установить постоянную температуру.

И все же температура тела птицы связана с воздействием внешних и внутренних факторов, в частности, она может колебаться в зависимости от температуры окружающей среды, сезонности, времени суток, режима кормления, возраста, породы птицы и т.д. Максимально высокая температура у здоровой птицы наблюдается на пике активности, минимальная – в период покоя. Разница между дневной и ночной температурой тела птиц у некоторых видов может составлять до 5-6 о С.

Измерение температуры тела птицы можно проводить двумя способами. Электротермометром можно измерять температуру различных участков тела птицы . Или же можно измерять обычным термометром ректальную температуру, но при этом следует помнить, что его показатели будут выше, чем у электротермометра.

Повышенная температура тела птицы может свидетельствовать о наличии острого инфекционного или простудного заболевания, а также быть признаком перегрева. Пониженная температура говорит о переохлаждении, истощении, сердечно-сосудистой недостаточности и т.д.

Температура тела у птиц выше, чем у млекопитающих. Какие преимущества это дает птицам и с какими недостатками связано?

Высокая температура тела дает птицам два основных преимущества. При такой температуре быстрее идут все процессы жизнедеятельности и, в частности, выше скорость сокращения мышечных волокон. Это позволяет мышцам птицы совершать большую работу в единицу времени, то есть развивать большую мощность. Высокая удельная мощность является приспособлением для полета (высокая мощность на единицу веса - важный показатель авиационных двигателей). Полет связан с большими потерями энергии. Для их компенсации необходимо быстрое сжигание пищи, много кислорода. Высокая температура тела обеспечивает высокий уровень обмена веществ, быстрые сокращения сердечной мышцы. Второе преимущество связано с процессом насиживания яиц. Насиживание - важный и опасный период в жизни птиц. Высокая температура тела позволяет сократить его длительность.
Основной недостаток высокой температуры тела - большие потери на теплоотдачу, которая зависит от разности температур тела и среды. С этим связаны необходимость более частого и обильного питания, быстрая гибель при отсутствии пищи, особенно в холодную погоду. Сильная зависимость птиц от наличия пищи заставляет их совершать сезонные миграции, что часто сопряжено с гибелью многих птиц. С высокой температурой тела птиц связана опасность перегрева. При полете выделяется много тепла, и воздушные мешки птиц играют роль системы охлаждения. Однако при высокой температуре воздуха длительный полет птиц невозможен.

Значение песен у птиц

У многих певчих птиц есть сложная видовая песня, и, кроме того, набор простых коротких сигналов, зачастую сходных у разных видов. Какова роль того и другого типа сигнализации в жизни птиц?

Видоспецифичная сложная песня играет у многих птиц существенную роль в привлечении полового партнера и служит одним из поведенческих механизмов половой изоляции. Кроме того, такая песня играет роль в территориальном поведении. Простые видоспецифичные песни, как правило, играют роль сигналов тревоги или сигнализируют о наличии пищи. Сигнал «опасность» не может быть длинным, так как это противоречило бы его биологическому значению. Простые сигналы часто используются как внутри стаи птиц одного вида, так и в смешанных стаях. Смысл общих сигналов состоит в том, что птица одного вида помогает птицам других видов и сама получает от них помощь, что способствует выживанию птиц разных видов.

Помощь гнездящимся птицам

Я заметил недалеко от своего дома птичье гнездо. Как я могу помочь птицам?

В общем-то, лучшее, что вы можете сделать для гнездящихся вблизи дома птиц, это попытаться свести к минимуму беспокойство птиц, а именно уменьшить свое передвижение возле гнезда и постараться не издавать громких звуков. Обычно время гнездование большинства певчих птиц составляет около 4-х недель (две недели насиживания и две – выкармливания птенцов в гнезде). Некоторые люди пытаются ставить кормушки около гнезда, чтобы дополнительно подкормить птиц, но в этом нет никакой необходимости, так как летом пищи для птиц достаточно.

Совиная охота

Может ли сова поймать мышь в полной темноте под снегом?

Конечно, совы имеют отличное зрение, но для того, чтобы увидеть мелкого зверька под снегом в темноте потребуется тепловое или рентгеновское зрение. Вместо этого, совы успешно охотятся с помощью своей невероятного слуха. Все совы обладают чрезвычайно чувствительным слухом, что позволяет им слышать очень тихие звуки, источник которых находится довольно далеко. Благодаря своим ассиметрично расположенным ушам совы могут достаточно точно определять местонахождение источника звука и успешно охотятся даже в полной темноте.

Зубы у птиц

Правда ли, что у пеликанов есть зубы?

Нет, зубов у птиц нет. Пеликаны (и многие морские птицы) имеют острые зубцы по краю клюва, чтобы им было легче удерживать пойманную рыбу, но это не зубы. Проглоченная пища у птиц измельчается в мускульном отделе желудка, и поэтому птицы заглатывают еще и мелкие камни, называемые гастролитами, которые помогают размельчать пищу в желудке.

Почему птицы зимой не обмораживают ноги?

Почему птицы зимой не обмораживают себе ноги?

При температуре тела выше 38 °C ноги у птиц гораздо холоднее тела, а при сильном морозе зимой ноги у птиц могут иметь температуру и вовсе едва выше нуля. Но обморожения при этом не происходит. Дело в том, что в ногах у птиц очень мало жидкости, а кровь циркулирует в сосудах ног настолько быстро, что они не успевают замерзнуть.

Сколько едят птицы?

Сколько птицы съедают в день? Одни говорят, что 30% от массы своего тела, другие – что вес съедаемой птицей пищи в день равен ее весу. Кто прав?

Это зависит от того, о каком виде птиц мы говорим. Количество съедаемой птицей пищи зависит, как и у млекопитающих, от калорийности пищи, размеров птицы (чем меньше птица, тем больше по отношению к собственной массе тела пищи она потребляет), уровня двигательной активности и температуры окружающей среды. Так, например, синица может съесть массу пищи до 35% от массы своего тела, сойка – 10%, а ворон – только 4%. Но это также зависит от температуры, так как в холодные дни эти птицы будут нуждаться в большем количестве еды, чем в теплые.

Почему пингвины не летают?

Почему пингвины не могут летать?

В каком-то смысле пингвины все-таки летают, только не по воздуху, а в воде. У пингвинов есть крылья и сильные грудные мышцы. Тела их имеют обтекаемую форму, но предназначенную не для полета, а для плавания в воде. Но вода создает сопротивления больше, чем воздух, поэтому крылья пингвинов короче и жестче, чем крылья других птиц. Кости крыла пингвина соединены прямо, что делает его крыло жестким и мощным, как плавник. Пингвины являются единственными птицами, которые не могут сложить свои крылья. Для того, чтобы иметь возможность быстро нырнуть и поймать добычу, а также выжить при низких температурах, пингвины имеют большие запасы жира, мощных мышц и плотный перьевой покров. Короткие крылья и тяжелое тело, появившиеся в результате узкой специализации пингвинов заставили их отказаться от полета.

Как спят птицы?

Для сна большинство певчих птиц находят уединенное место или дупло дерева, распушают пух и перья в нижней части тела, поджимают одну ногу, поворачивают голову назад и прячут клюв в перья спины, закрывают глаза. Водоплавающие птицы могут спать на воде. Некоторые спят на ветвях деревьев или в дуплах. Утки могут проводят ночь в полусне, закрывая один глаз и позволяя половине мозга спать, в то время как другой глаз открыт и следит за опасностями.

Виды и описание стервятников

Европейский канареечный вьюрок (Serinus serinus L