что придает прочность скелету птиц
Скелет птицы: особенности строения
Содержание статьи
Птицы – удивительные создания. Большинству из них природа даровала способность пользоваться всеми тремя стихиями – и воздухом, и землей, и водой. Способность эта обусловлена особенностями строения скелета и мускулатуры птиц, наличием перьевого покрытия.
Чем же скелет птиц отличается от скелетов других живых существ, в чем его особенности?
Особенности строения скелета птиц
Именно птицы были первыми теплокровными животными на Земле. Произошел этот вид от пресмыкающихся, на сегодняшний день в нем насчитывается 40 отрядов, которые, в свою очередь, состоят более чем из 200 семейств.
Особенность в строении скелета птиц заключается в том, что в нем ярко выражена приспособленность к полетам. Он состоит из тонких, плоских и губчатых костей. Полости в них заполнены либо воздухом, либо костным мозгом, в зависимости от того, какие функции они выполняют.
В ходе археологических раскопок ученые находят скелеты представителей этого класса животных, которые прекрасно сохранились, и объясняют их прочность и устойчивость к внешним разрушителям именно их строением.
Скелет любой птицы разделен на несколько так называемых поясов, каждый из которых выполняет определенные функции и несет определенную нагрузку. Благодаря тому, что нагрузка распределяется правильно, птицы и способны летать, а не просто парить на потоках воздуха. Многие из них могут летать против ветра, причем довольно сильного.
Кроме этого, скелет отвечает и за безопасность особи – шейный его отдел необычайно подвижен, голова большинства птиц может моментально поворачиваться сразу на 180˚. Это помогает не только отслеживать пространство вокруг и вовремя замечать опасность, но и продуктивно охотиться.
Эволюционные изменения скелета птиц
Свое начало птицы берут в ветке архозавров, которая на сегодняшний день уже не существует, то есть они остались ее единственными представителями. Архозавры были промежуточным звеном между рептилиями и птицами. Для их скелета были характерны укороченные передние конечности и удлиненные задние, как и у современных представителей класса птиц. Основное и единственное отличие – у архозавра еще был длинный хвост. Передние конечности, аналоги крыльев птиц, архозавр, по мнению ученых, использовал для того, чтобы при движении цепляться за ветви деревьев. Летать это животное не могло.
Не все этапы эволюции птиц ученым удалось отследить. Есть гипотезы, что в этой же ветке берут начало и другие классы животных. Это подтверждено фактами – у некоторых из видов строение скелета похоже на строение скелета птиц, есть аналогичные «узлы» в мышечных тканях, неразвитые приспособления для полета и парения. Яркий тому пример – хамелеон и другие подвиды ящериц.
Эволюция птиц отражена даже в фольклоре некоторых народностей. Переходный этап представляют драконы, славянский змей-горыныч и другие персонажи. Интересно то, что и многие научные гипотезы эволюции птиц и их скелета подтверждают сказочные варианты развития событий.
Строение скелета птиц
Скелет птиц отличается от скелетов других живых существ и внешними, и внутренними признаками. Внешние отличия – форма тела и скелета, расположение глазниц на черепе, отсутствие ушного входа (раковины), повышенная цепкость пальцев на нижних конечностях, крылья.
Скелет птицы состоит их нескольких поясов:
Череп современных птиц аналогичен черепу их древних сородичей рептилий. Он состоит из затылочной части, надклювья, подклювья и подъязычного аппарата. Затылочную часть образуют четыре кости – основная, две боковых и верхняя. Сочленение черепа с позвоночником обеспечивает затылочный мыщелок, который расположен под затылочным отверстием. Крыша и бока мозговой коробки закрыты парными костями – лобными, чешуйчатыми, теменными и клиновидными боковыми. Дно черепа образует покровная клиновидная кость.
Сложной частью черепа у птиц считается клюв. Его образуют множество мелких костей – гребень и носовые кости, парные скуловые и квадратно-скуловая, нижняя дуга, передне-ушные кости, сочленовая и зубная части, подъязычное удлиненное тело.
Пояс передних конечностей скелета птицы – это сложная конструкция, образованная лопаткой, ключицей, коракоидом. Особенность этого отдела скелета птиц, позволяющая летать, заключается в том, что плечевая кость очень большая и мощная. Этот фактор обеспечивает устойчивость крыла при нагрузках, характерных для полета.
Тазовый пояс скелета птицы образуют сросшиеся седалищные, подвздошные и лобковые кости. Задние конечности, слаборазвитые в плане размера, но прочные, состоят из трубчатых костей. В структуре лап птиц есть так называемая цевка, которая является добавочным рычагом, значительно увеличивающим шаг. У большинства видов птиц количество пальцев на лапах составляет 4, но у некоторых подвидов орнитологи отмечают редукцию – когда под воздействием внешних факторов изменяется их количество. Яркие примеры страусы – у некоторых видов на лапах 3 пальца, у некоторых всего 2.
Еще одна уникальная особенность строения скелета птиц – практически сросшиеся позвонки в его основании. Самый подвижный отдел позвоночника птицы – шейный. Череп способен поворачиваться моментально на 180˚. Малоподвижные грудные позвонки соединяются с крестцовым отделом, который абсолютно неподвижен и отвечает за способность птицы ходить. За ним следует пигостиль – хвостовой отдел позвоночника, превратившийся в ходе эволюционных изменений в единую копчиковую кость.
Птица – удивительное создание природы, в ходе эволюции которой произошли изменения не только в строении скелета, но и в строении мускулатуры и принципах ее соединения с костной основой.
Самая развитая группа мышц у птиц – грудной отдел. Мышечные ткани плотно крепятся к костной основе особей благодаря так называемому килю, костному наросту в области грудины. Грудные мышцы у некоторых видов составляют 1/5 часть от общей массы тела. Именно они отвечают за способность опускать и поднимать крылья, то есть за способность летать.
На втором месте по уровню развития и степени крепления на скелете – мышцы задних конечностей птицы. Для этой области мышечной системы характерно наличие прочных, но подвижных сухожилий, с помощью которых особи закрепляются на ветках, проводах и могут удерживаться на них длительное время. Хватательная функция – одна из самых важных функций мышечной системы нижних конечностей птиц. У некоторых видов этого класса животных мышцы лап (ног) развиты лучше, чем мышцы передних конечностей, отвечающие за полет. Сильная сторона таких видов – ноги, и они, как правило, не летают. Самый известный представитель группы – страус.
Перья птиц и их значение
За способность летать отвечает не только скелет с особенным строением и мышцы птицы, но и перьевая система. Она образована пуховыми и контурными перьями. Пуховые отвечают за теплообмен, а контурные – за передвижение и защиту.
Летают птицы при помощи маховых контурных перьев. Большая часть их расположена на крыльях, есть они и на хвосте особей. Хвостовые контурные перья выполняют роль своеобразного руля, направляющего при парении.
Строение маховых контурных перьев птицы не менее сложное, чем строение их скелета. Их образуют роговые бородки первого и второго ряда. Крепление между ними осуществляется крючочками, рассмотреть которые можно только под микроскопом. Удивительно то, насколько такие крепления прочны.
Птицы – одни из самых удивительных созданий. При серьезных эволюционных изменениях они сохранили большинство признаков своих предков-сородичей.
Перепёлка. org.ua
Поиск по сайту
Скелет птиц
Скелет птиц приспособлен к полету. Это выражается в том, что кости легкие, а сам скелет прочный, передние конечности птиц видоизменены в крылья, а задние приспособлены для перемещения по поверхности.
Легкость скелета птиц достигается тем, что сами кости тонкие, в ряде костей есть полости, заполненные воздухом, много трубчатых костей.
Прочность скелета возникает в следствие срастания многих костей между собой.
В скелете птиц можно выделить следующие части:
Кости черепа птиц срастаются между собой. Это делает его прочным, что важно, когда птица орудует своим клювом, верхняя часть которого неподвижна сращена с черепом. Череп сочленяется с первым шейным позвонком одним мыщелком. У птиц большие глазницы. Клюв состоит из надклювья и подклювья, покрытых роговым веществом. Зубов нет.
В позвоночнике во многих местах позвонки срастаются между собой. Но это не касается шейного отдела. Шея у птиц очень гибкая, так что они могут поворачивать ей на 180 градусов. Количество шейных позвонков зависит от вида птиц.
Срастаются между собой грудные позвонки. Поясничные, крестцовые и первые позвонки хвостового отдела также срастаются между собой, образуя сложный крестец, который дает мощную опору для задних конечностей. Далее идут подвижные хвостовые позвонки. Последние позвонки снова срастаются образуя копчиковую кость. К ней крепятся рулевые перья.
Ребра птиц имеют особое строение. Каждое ребро состоит из двух частей (верхней и нижней), обычно подвижно соединенных между собой. Верхние части ребер подвижно соединены с позвоночником. Нижние части ребер соединены с достаточно широкой грудиной.
Грудные позвонки, грудина и ребра образуют грудную клетку, которая защищает внутренние органы. У каждого ребра есть крючковидный отросток, который налегают на заднее ребро. Это придает дополнительную прочность грудной клетке птиц.
Особенностью скелета птиц является наличие на грудине киля (за редким исключением). К нему крепятся мощные мышцы, отвечающие за подъем и опускание крыльев в полете. У нелетающих птиц (но не пингвинов) киля обычно нет.
Плечевой пояс птиц состоит из пар ключиц, лопаток и коракоидов (вороньих костей). Ключицы срастаются между собой нижними концами и образуют вилочку. Вилочка распирает основания крыльев и играет роль амортизатора в полете. Лопатки у птиц узкие и длинные.
Скелет передних конечностей птиц (крыльев) состоит из плечевой, лучевой и локтевой костей (вместе образуют предплечье), кисти (свободных костей запястья, пряжки и рудиментов пальцев). Пряжка образуется срастанием костей пясти и части костей запястья. Ни у каких птиц передние конечности не используются для передвижения по земле. Количество рудиментов пальцев обычно три.
В поясе задних конечностей у птиц лобковые кости не срастаются между собой, также между собой не срастаются седалищные кости. Это делает таз птиц что называется открытым. Благодаря наличию открытого таза птицы могут откладывать крупные (по отношению к их размерам тела) яйца. Таз птиц (а именно подвздошные кости) неподвижно срастается со сложным крестцом. Кости таза сращены между собой (лобковые, седалищные и подвздошные кости сращены между собой с каждой стороны).
Скелет задних конечностей птиц состоит из бедренной кости, большой и малой берцовых костей (вместе образуют голень), цевки, костей пальцев. Цевку образуют кости предплюсны и плюсны, которые срастаются между собой. Малая берцовая кость в скелете птиц редуцирована и прирастает к большой берцовой. У большинства птиц четыре пальца, три из которых направлены вперед, а один назад. Однако есть и трехпалые и даже двупалые птицы. На пальцах ног имеются хорошо развитые когти.
1 — череп, 2 — шейные позвонки, 3 — вилочка, 4 — вороньи кости, 5 — крючковидные отростки ребер, 6 — киль, 7 — коленная чашечка, 8 — цевка, 9 — пальцы, 10 — большая берцовая кость, 11 — малая берцовая кость, 12 — бедро, 13 — седалищная кость, 14 — лобковая кость, 15 — подвздошная кость, 16 — хвостовые позвонки, 17 — копчиковая кость, 18 — сложный крестец, 19 — лопатка, 20 — поясничные позвонки, 21 — плечевая кость, 22 — локтевая кость, 23 — лучевая кость, 24 — запястья, 25 — кисть, 26 — пальцы, 27 — крылышко
Вы можете высказать своё мнение по данному материалу или задать вопрос. Администратор сайта ежедневно просматривает комментарии и отвечает на вопросы.
Случайное видео с канала:
Класс птицы
Ароморфозы птиц
Опахало состоит из бородок 1-ого порядка, которые крепятся напрямую к стержню, и бородок 2-ого порядка, расположенных на бородках 1-ого порядка.
Маховые перья растут по краю крыла, именно они поддерживают птицу во время полета. Рулевые перья являются продолжением хвоста у большинства птиц, играют важную роль при изменении направления полета. Покровные перья формируют характерный обтекаемый контур птицы, за счет чего и получили свое название.
У птиц имеется полная перегородка в сердце, разделяющая его камеру на два изолированных желудочка. Кровь больше не смешивается: два круга кровообращения полностью отделены друг от друга.
Уровень обмена веществ становится гораздо выше, чем у земноводных и пресмыкающихся, что проявляется в приобретении птицами теплокровности (гомойотермии). Температура тела птиц более не зависит от окружающей среды, они могут осваивать среды обитания с низкими температурами.
Для птиц характерны более сложноустроенные губчатые легкие, дыхательная площадь которых превышает площадь ячеистых легких пресмыкающихся. Газообмен в них происходит с большей эффективностью.
Чтобы основательно изучить тот или иной раздел зоологии очень важно знать классификацию. Без классификаций в голове будет сплошная «каша», так что относитесь к ним с особым вниманием. Класс птицы состоит из трех надотрядов: бескилевые, килевые и пингвины.
Сизый голубь
На голове хорошо заметен клюв, включающий надклювье и подклювье. У хищных птиц клюв приобретает заостренную форму, для того чтобы отрывать им плоть.
Сухая кожа практически полностью лишена желез. Единственная железа, копчиковая, расположена над хвостовыми позвонками. Секрет копчиковой железы имеет маслянистый характер, используется птицей для смазки крыльев, предотвращая их намокание. Особенно хорошо развита эта железа у водоплавающих птиц: они смазывают ее секретом плотный перьевой покров.
Скелет птиц представлен позвоночным столбом, в состав которого (как и у рептилий) входит 5 отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой. Исключительной подвижностью отличается шейный отдел: например, совы могут поворачивать голову до 270°, что отлично позволяет им выслеживать жертву.
Пояс передних конечностей (плечевой) образован тремя парными костями: вороньими (коракоидами), ключицами и лопатками. Сросшиеся концы ключиц образуют вилочку, которая амортизирует толчки при взмахах крыла.
Тазовый (задний) пояс птиц образован сросшимися друг с другом лобковыми, седалищными, подвздошными костями с каждой стороны. Важно заметить: лобковые кости не срастаются между собой, что делает таз птиц «открытым», позволяет откладывать крупные яйца.
В ходе приспособления к полету у птиц многие кости становятся полыми внутри. Их можно представить в виде полого цилиндра, заполненного воздухом, что уменьшает общий вес птицы.
Далее располагается желудок, состоящий из двух отделов: железистого и мускульного. В железистом отделе происходит ферментативная (химическая) обработка пищи. Мускульный отдел изнутри выстлан плотным роговым покровом, который осуществляет механическую обработку пищи, измельчая ее.
Желудок продолжается в тонкую кишку, которая сразу открывается в клоаку. Таким образом «полет» оставил след и в этой системе: пищеварительная трубка птиц укорочена для того, чтобы быстрее и эффективнее расщеплять пищу. Надо отметить, что полет требует затраты большого количества энергии.
Полет крайне энергозатратное удовольствие для кровеносной системы: во время полета сердце птиц развивает частоту ударов до 1000 в минуту и более, чтобы обеспечить циркуляцию крови адекватную потребностям организма.
Это увеличение происходит за счет развития больших полушарий переднего мозга, которые отвечают за поведенческие реакции. Благодаря этому у птиц наблюдается сложное поведение, выражена забота о потомстве.
У птиц хорошо развит мозжечок, отвечающий за координацию движений, что очень важно для полета. Мозжечок птиц огромный, складчатый.
Птицы практически лишены обоняния, поэтому орган зрения берет на себя основную функцию. Глаз птицы видит острее глаза человека, к тому же глаза анатомически расположены по бокам головы: такая локализация обеспечивает больший угол обзора.
Строение глаза птиц поражает! Его особенностью является чрезвычайно подвижный хрусталик. Двойной аккомодацией у птиц называется способность хрусталика не только перемещаться вперед-назад, но и менять свою кривизну, что обеспечивают отличную настройку на наилучшее видение. Даже роговица глаза птицы способна в некоторой степени менять свою кривизну.
Орган слуха развит хорошо, включает внутреннее и среднее ухо. Развитый орган слуха дополняет способность птиц издавать звуки: так они обмениваются важной информацией друг с другом. Голосовые связки, орган голосообразования, находятся в нижней гортани (певчей).
Женская половая система представлена единственным яичником (второй редуцирован для облегчения веса), отходящими от них яйцеводам, которые открываются в клоаку.
Бескилевые птицы
Представители этого отряда характеризуются слабо развитыми крыльями, вследствие чего они неспособны к полету. Этот факт привел к развитию у них выраженной способности к бегу. Например, страусы могут развивать скорость до 70 км/час.
В самом названии отряда заложена главная подсказка: у этих птиц отсутствует киль, костный вырост грудины. В связи с отсутствием способности к полету их кости не имеют воздухоносных полостей. К данному отряду относятся страусы и новозеландский киви.
Пингвины
Передвигаются пингвины, опираясь на хвост, не строят гнезд. Крупные виды пингвинов держат яйца на перепонках лап, пряча под большую складку кожи на животе, насиживают стоя.
Строение яйца птицы
Выводковые и гнездовые птицы
Птицы и их образ жизни
По образу жизни птицы подразделяются на оседлых, кочующих и перелетных.
Оседлые птицы живут в пределах небольшой территории и редко покидают ее пределы. Такой образ жизни птиц характерен в местах обитания, где сезонные изменения не затрагивают доступность корма: в тропических и субтропических зонах.
Кочующими птицами называют тех, которые постоянно перемещаются с места на место в поисках пищи вне сезона размножения. Они могут совершать перелеты на сотни километров, но обычно не покидают той природной зоны, в которой гнездятся.
Перелетные птицы совершают регулярные сезонные миграции между местами гнездовий и зимовок. Они преодолевают тысячи километров.
Значение птиц
С древних времен люди занимаются птицеводством, дающим множество продуктов, без которых трудно представить наше существование. Мясо домашних птиц богато полезными веществами, питательно, как и куриные яйца. В настоящее время процессы разведения птиц механизированы: их выращивают в специальных инкубаторах.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Скелет и мускулатура птиц
Почему скелет птиц легкий и прочный?
Особенности строения скелета птиц связаны с приспособлением к полету и хождению только на задних конечностях. Скелет большинства современных птиц отличается легкостью, потому что крупные кости имеют внутри воздушные полости. Срастание многих костей придает скелету прочность.
В скелете птиц различают отделы: череп, позвоночник, два пояса конечностей, передние и задние конечности.
Все кости черепа, кроме нижней челюсти, у птиц сросшиеся. В позвоночнике птиц выделяют шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой отделы. Шейный отдел длинный и гибкий. Позвонки грудного отдела обычно сросшиеся. С ними соединены ребра. Каждое ребро состоит из подвижно соединенных грудной и брюшной частей. Нижними концами ребра прикреплены к грудине и образуют грудную клетку. У большинства современных птиц грудина имеет сильно выдающийся вперед костный вырост – киль. Поясните, крестцовые, часть хвостовых позвонков и кости пояса задних конечностей срастаются, образуя сложный крестец. Он создает надежную опору для задних конечностей. Хвостовой отдел позвоночника заканчивается вертикальной костной пластинкой – копчиковой клеклые.
Пояс передних конечностей образован парными костями – вороновидными, лопатками и ключицами. Скелет передней конечности – крыла– состоит ив плечевой кости, двух костей предплечья (лучевой и локтевой) и костей кисти. Скелет задней конечности – ноги – состоит из бедра, голени, цевки, костей фаланг пальцев. Песка есть только у птиц. Она образована несколькими сросшимися костями стопы. У птиц разных видов на ногах обычно по четыре, реже по три или два пальца (см. рис. 78).
Практическая работа. Изучение строения скелета птицы
Рассмотрите скелет птицы. Найдите череп (определите его форму), большие глазницы, костную основу клюва.
Найдите позвоночник и рассмотрите его отделы: шейный, грудной, пояснично-крестцовый и хвостовой.
Почему у птиц наиболее развиты мышцы конечностей?
В связи со сложными движениями, совершаемыми при полете, хождении, лазании, добывании пищи, мускулатура птиц лучше развита, чем у рыб, земноводных и пресмыкающихся.
У птиц хорошо развиты мышцы, приводящие в движение конечности. У летающих птиц мощные грудные мышцы участвуют в опускании крыльев. Находящиеся под ними подключичные мышцы поднимают крылья и имеют меньшую массу.
Согласованной работой групп мышц обеспечиваются движения задних конечностей. У многих птиц благодаря особенностям мускулатуры при сгибании ноги в колене сгибаются и пальцы. Поэтому спящая на ветке птица не падает: чем больше под тяжестью тела сгибаются колени, тем крепче сжимаются пальцы, обхватывающие ветку.
Подвижность шеи птиц обеспечивается сокращениями сложной и функционально разнообразной шейной мускулатуры.
Исследование для любознательных. Наблюдение за птицами в природе
Посмотрите, какое движение обязательно делает проснувшаяся птица, прежде чем спрыгнуть с насеста или слететь с ветки.
Понаблюдайте за шагающей курицей (вороной, голубем). Обратите внимание на то, что происходит с ее пальцами, когда она отрывает ногу от земли и поднимает ее.
Вопросы и задания