Содержание
Введение
1. Скелет
2. Кожный покров
3. Аппарат пищеварения
4. Аппарат дыхания
4.1 Строение дыхательной системы
4.2 Дыхательная система
4.3 Газообмен
4.4 Дыхательный центр, его функция
4.5 Взаимосвязь дыхания и кровообращения
5. Система кровообращения
Вывод
Список используемой литературы
Введение
Птицы (лат. Aves) - это теплокровные существа, дышащие воздухом. В настоящее время в мире существует свыше 9 тысяч видов птиц, подразделенных на 28 отрядов. Все птицы относятся к классу яйцекладущих. Их тело покрыто перьями, голова маленькая, снабженная клювом, полые кости, есть дополнительные воздушные мешки, их передние конечности преобразованы в крылья. Крылья у птиц прикреплены к жесткой грудной клетке с хорошо развитыми гребнями грудины. Мускулы, позволяющие птицам летать, составляют почти 15% их общего веса. Птицы являются единственными (за исключением летучих мышей) летающими позвоночными.
Класс птиц -- хорошо обособленная группа позвоночных животных, сохраняющая много морфологических особенностей, общих с предками -- пресмыкающимися, но также имеет множество мелких морфологических преобразований всех систем органов, которые резко повышают общий уровень жизнедеятельности (интенсификация обмена веществ, усложнение поведения и т. д).
1. Скелет
Скелет птиц характеризуется замечательной легкостью и жесткостью. Его облегчение достигнуто благодаря редукции ряда элементов, особенно в конечностях, и появлению внутри определенных костей воздухоносных полостей. Жесткость обеспечивается срастанием многих структур.
Для удобства описания выделяют осевой скелет и скелет конечностей. Первый включает череп, позвоночник, ребра и грудину. Второй образован дуговидными плечевым и тазовым поясами и причлененными к ним костями свободных конечностей - передней и задней.
Череп. Строение черепа птиц сходно со строением черепа пресмыкающихся, но отличается большой легкостью, объемной мозговой коробкой, которая заканчивается клювом, а с боков несет огромные глазницы. У взрослой птицы кости черепной коробки срастаются до полного исчезновения швов. Для черепа птиц характерны огромные глазницы, соответствующие очень крупным глазам этих животных. Мозговая коробка прилегает к глазницам сзади и как бы потеснена ими. Сильно выступающие вперед кости образуют беззубые верхнюю и нижнюю челюсти, соответствующие надклювью и подклювью. Ушное отверстие расположено под нижним краем глазницы почти вплотную к ней. В отличие от верхней челюсти человека, у птиц она подвижна благодаря особому шарнирному причленению к мозговой коробке.
Рис. 1. Скелет птицы: 1 --нижняя челюсть; 2 -- череп; 3 --шейные позвонки; 4 -- грудные позвонки; 5 -- плечевая кость; 6 -- кости пясти и пальцев; 7--кости предплечья; 8--лопатка; 9 --ребра; 10 -- таз; 11 --хвостовые позвонки; 12 -- копчиковая кость; 13 -- бедренная кость; 14 -- кости голени; 15 -- цевка; 16 -- фаланги пальцев; 17 -- киль грудины; 18 -- грудина; 19 -- коракоид; 20 -- ключица.
Позвоночник, как и у всех наземных позвоночных, состоит из пяти отделов -- шейного, грудного, поясничного, крестцового и хвостового. Большую подвижность сохраняет лишь шейный отдел. Грудные позвонки малоподвижны, а поясничные и крестцовые прочно срастаются друг с другом (сложный крестец) и с костями таза. Срастаются и некоторые кости плечевого пояса: саблевидная лопатка с вороньей костью, ключицы друг с другом, что обеспечивает прочность плечевого пояса, к которому прикрепляются передние конечности -- крылья. Они содержат все типичные отделы: плечевую, локтевую и лучевую кости предплечья и кисть, кости которой срастаются. Из пальцев сохраняются только три.
Тазовый пояс обеспечивает надежную опору для задних конечностей, что достигается сращением подвздошных костей на всем протяжении со сложным крестцом. Благодаря тому, что тазовые кости не срастаются и широко раздвинуты, птица может откладывать крупные яйца.
Мощные задние конечности образованы типичными для всех наземных животных костями. Для укрепления голени малая берцовая кость приращена к большой берцовой. Кости плюсны срастаются с частью костей предплюсны с образованием свойственной только птицам кости -- цевки. Из четырех пальцев чаще всего три направлены вперед, один -- назад.
Грудная клетка. Ребра вместе с грудными позвонками и грудиной окружают и защищают снаружи сердце и легкие. У всех летающих птиц грудина очень широкая, разросшаяся в киль для прикрепления главных летательных мышц. Как правило, чем он крупнее, тем сильнее полет. Относительная масса скелета птиц с возрастом уменьшается в 2 раза.
Плечевой пояс, связывающий с осевым скелетом переднюю конечность (крыло), образован с каждой стороны тремя костями, расположенными наподобие треножника. Одна его ножка, коракоид (воронья кость), упирается в грудину, вторая, лопатка, лежит на ребрах, а третья, ключица, слита с противоположной ключицей в т.н. вилочку. Коракоид и лопатка в месте встречи друг с другом образуют суставную впадину, в которой поворачивается головка плечевой кости.
Крылья. Кости птичьего крыла в принципе те же, что и в человеческой руке. Плечевая кость, единственная в верхнем отделе конечности, в локтевом суставе сочленена с двумя костями предплечья - лучевой и локтевой. Ниже, т.е. в кисти, многие элементы, присутствующие у человека, у птиц слиты между собой или утрачены, так что остаются всего две косточки запястья, одна крупная пястно-запястная кость, или пряжка, и 4 фаланговые косточки, соответствующие трем пальцам. птица перо скелет
Крыло птицы существенно легче передней конечности любого наземного позвоночного сходного размера. И дело не только в том, что кисть включает меньше элементов, - длинные кости плеча и предплечья пустотелы, причем в плечевой находится особый воздушный мешок, относящийся к дыхательной системе. Крыло дополнительно облегчено отсутствием в нем крупных мышц. Вместо них его главные движения контролируют сухожилия сильно развитой мускулатуры грудины.
Тазовый пояс с каждой стороны тела состоит из трех слитых между собой костей - седалищной, лобковой и подвздошной, причем последняя срослась со сложным крестцом. Все это вместе защищает снаружи почки и обеспечивает прочную связь ног с осевым скелетом. В том месте, где три кости тазового пояса встречаются друг с другом, находится глубокая вертлужная впадина, в которой вращается головка бедренной кости.
Ноги. У птиц, как и у человека, бедренная кость образует стержень верхнего отдела нижней конечности, бедра. К этой кости в коленном суставе причленяется голень. Если у человека в ее состав входят две длинные кости, большая и малая берцовые, у птицы они срастаются между собой и с одной или более верхними косточками предплюсны в элемент под названием тибиотарзус. От малой берцовой кости остается заметным только тонкий короткий рудимент, прилегающий к тибиотарзусу.
Стопа. В голеностопном (точнее - внутрипредплюсневом) суставе к тибиотарзусу причленена стопа, состоящая из одной длинной кости, цевки, и костей пальцев. Цевка образована элементами плюсны, сросшимися между собой и с несколькими нижними предплюсневыми косточками.
У большинства птиц 4 пальца, каждый из которых заканчивается когтем и причленен к цевке. Первый палец обращен назад. В большинстве случаев остальные направлены вперед. У некоторых видов второй или четвертый палец обращен назад вместе с первым. У стрижей первый палец направлен вперед, как и остальные, а у скопы он способен поворачиваться в обе стороны. У птиц цевка не опирается на землю, и ходят они на пальцах с оторванной от грунта пяткой.
2. Кожный покров
Кожа покрывает все тело птицы и является барьером между организмом и внешней средой. Она, с одной стороны, защищает организм от внешних воздействий, а с другой - осуществляетс связь с внешней средой, так как представляет собой мощное рецепторное поле. Кожа у птиц тонкая (толщиной 0,3-3,0 мм), сухая, но имеет хорошо развитую подкожную клетчатку и образует складки.
Кожные железы птиц представлены сальной железой- копчиковой (glandula uropugii). Она лежит под кожей на хвостовых позвонках в виде двух долей. Секрет железы предохраняет перья от намокания и растрепывания. Потовые железы у птиц отсутствуют.
Роговые производные кожи (клюв, шпоры и когти, чешуйки на лапах) выполняют защитню функцию, а перья и выросты кожи (гребень, мочки, сережки, кораллы) участвуют в терморегуляции.
Покров из перьев придает телу птиц обтекаемую форму и играет большую роль при полете. На пере отмечают стержень (scapus) и опахало (vexillum). На стержне различают очин (calamus) и стебель (rachis), находившийся в опахале. Опахало образовано многочисленными отходящими от стержня по обе стороны пластинами -- бородками первого порядка, на которых расположены более тонкие, сцепленные друг с другом при помощи крючков бородки второго порядка. В результате этого сцепленное опахало представляет собой легкую упругую пластинку, которая в случае разрыва (например, ветром) легко восстанавливается. Контурные перья образуют летательные плоскости крыльев, хвоста, а также придают телу птицы обтекаемую поверхность. Пуховые перья имеют тонкий стержень и лишены бородок второго порядка, благодаря чему они не имеют цельных опахал. Пуховые перья расположены под контурными. Основная их функция -- сохранение тепла тела птицы.
Рис. 2. Строение махового пера: а -- общий вид; б -- схема строения опахала; 1 -- очин; 2 -- стержень; 3 --опахало; 4 -- бородки первого порядка; 5 -- бородки второго порядка; 6 -- крючочки.
3. Аппарат пищеварения
Интенсивная двигательная активность птиц требует больших затрат энергии. В связи с этим система пищеварительных органов имеет ряд особенностей. Пища захватывается и удерживается роговым клювом, в ротовой полости смачивается слюной и продвигается в пищевод. У основания шеи пищевод расширяется в зоб, особенно хорошо развитый у зерноядных птиц. В зобе пища накапливается, набухает и частично подвергается химической переработке. В переднем, железистом отделе желудка птиц происходит химическая обработка поступающей пищи, в заднем, мускульном, -- ее механическая переработка. Стенки мускульного отдела работают как жернова и перетирают твердую и грубую пищу. Этому способствуют и проглоченные птицами камешки. Из желудка пища последовательно поступает в двенадцатиперстную кишку, тонкую и короткую толстую кишку, которая заканчивается клоакой. Из-за недоразвития прямой кишки птицы часто освобождают кишечник, что облегчает их массу. Мощные пищеварительные железы (печень и поджелудочная железа) активно выделяют пищеварительные ферменты в полость двенадцатиперстной кишки и перерабатывают пищу в зависимости от ее вида за 1--4 часа. Большие затраты энергии требуют поступления значительного количества корма; 50--80% от массы тела за сутки у мелких птиц и 20--40% у крупных.
4. Аппарат дыхания
4.1 Строение дыхательной системы
Что же отличает птиц от пресмыкающихся? Приобретение способности к полету и возрастание общей подвижности птиц связаны с большим расходом энергии, требующим быстрой компенсации, более высоким уровнем высшей нервной деятельности и лучшей ориентировкой. Поэтому в процессе эволюции птицы приобрели такие особенности организации, которые не только создают механические возможности полета, но путем резкого повышения интенсивности обмена веществ обеспечивают энергетику полета и более сложное поведение. В большей степени эти преобразования затронули дыхательную систему органов.
Ознакомившись с анатомией птицы, и в частности со строением её скелета, мы можем более подробно разобрать механизм дыхания птиц.
У птиц дыхательная система существенно отличается от дыхательной системы человека и животных. Органы дыхания птиц с одной стороны имеют черты приспособления к жизни в наземной среде, с другой - специализированы в связи с движением птицы в воздухе.
Дыхательная система птиц: гортань, трахея, система бронхов, легкие, воздушные мешки. У птицы верхняя гортань не участвует в голосообразовании, только пропускает воздух. Нижняя гортань - орган, свойственный только птицам. Легкие птиц - плотные губчатые тела, расположенные в спинной части грудной клетки. Трахея и бронхи образованы хрящевыми кольцами. Парные легкие относительно невелики по размерам, довольно плотны и мало растяжимы. Они прирастаю к ребрам по бокам позвоночного столба. С легкими птиц связаны воздушные мешки - прозрачные эластичные тонкостенные выросты слизистой оболочки вторичных бронхов. Войдя в легкое, бронх распадается на вторичные бронхи, большинство которых начинается слепо, а часть сообщается с воздушными мешками. Вторичные бронхи сообщаются друг с другом м многочисленными более мелкими парабронхами, от которых отходит множество бронхиолей - радиально расположенных ячеистых выростов, густо оплетенных легочными кровеносными капиллярами. Именно здесь идет насыщение крови кислородом. Объём воздушных мешков во много раз превышает объём лёгких. Воздушные мешки делятся на межключичные, четыре парных - шейных, передние и заднегрудные, брюшные. Воздушные мешки расположены между внутренними органами, а их отростки проникают под кожу и в полости крупных костей (плечо, бедро и др.) Воздушные мешки играют важную роль в вентиляции легкий.
Рис. 4. Схема воздушных мешков птицы с вентральной стороны (по Элленбергеру и Бауму): 1 -- трахея, 2 -- легкие, 3 -- шейный мешок, 4 -- межключичный мешок, 5, 6, 7 и 8 -- выросты межключичного мешка (подмышечные, грудной, реберный и плечевой), 9 -- передний грудной мешок, 10 -- задний грудной мешок, 11 -- брюшной мешок