Характерні птахи, типи, системи, відтворення



The птахів вони є літаючими, домашніми, хребетними і пернатими тваринами. У хребетних він є другим найбагатшим класом за кількістю видів, більш ніж 9700, перевищений лише рибою. Найважливішою характеристикою цього класу тварин є модифікація верхніх кінцівок у крилах.

Таким чином, птахи завоювали небо різних екосистем, включаючи ліси, пустелі, гори, луки, серед інших. Пір'я також є незамінною особливістю: якщо в організмі є пір'я, то це птах.

Хоча існує велика різноманітність видів, морфологія птахів є однорідною. Всі вони мають одноманітність в своїй анатомії: крила, пір'я і ороговілий дзьоб. Ця виражена однорідність була обмежена протягом всієї еволюції, імовірно, шляхом польоту.

Вважається, що всі характеристики птахів були результатом природного відбору, що сприяло кращому переміщенню людей. Таким чином, анатомія птаха, здається, "розроблена" для польоту, від пневматизованих кісток до легенів і ефективного обміну речовин.

Птахи характеризуються відмінним зором. Вони мають величезні і практично нерухомі очниці - компенсовані високою обертанням голови.

Сучасні птахи поділяються на дві фундаментальні групи: палеогнати і неогнати. До першого відносяться нелітаючі птахи або щупаліти. Неогнати, з іншого боку, включають решту птахів з потужними м'язами для польоту.

Галузь зоології, яка вивчає птахів, називається орнітологією, терміном, що походить від грецьких коренів ornis = "Птах".

Індекс

  • 1 Загальна характеристика
    • 1.1 Морфологічні та фізіологічні особливості
    • 1.2 Характеристики кістки
  • 2 Класифікація
    • 2.1 Superorden Paleognathae
    • 2.2
  • 3 Травна система
  • 4 Їжа
  • 5 Кровоносна система
  • 6 Нервова система
  • 7 Дихальна система
  • 8 Екскреторна система
  • 9 Відтворення
  • 10 Еволюція
    • 10.1 Archeopteryx lithographica
    • 10.2 Від динозаврів до птахів
  • 11 Пристосування для польоту
    • 11.1 Пір'я
    • 11.2 Скелет і пневматичні кістки
  • 12 Посилання

Загальна характеристика

Морфологічні та фізіологічні особливості

Птахи є організмами, передні кінцівки яких модифіковані для польоту, у вигляді крил. Якщо порівняти ці кінцівки з цими наземними хребетними, то помітимо, що птахи втратили деякі фаланги, а кінцівка подовжила.

Задні кінцівки, які дозволяють утримуватися від людини, ходити або плавати, також зазнали змін. Вони представляють чотири пальці, в деяких випадках до 3 або 2.

Епідерміс покритий пір'ям і задніми кінцівками лусочок. Залози рідко зустрічаються у птахів, хоча вони мають спеціалізовані масляні виділення в кінці хвоста.

Птахи є ендотермічними організмами, тобто вони здатні регулювати температуру свого тіла. Хоча ссавці також є ендотермічними, вони не набули такої фізіологічної здатності спільного предка, тому це приклад конвергентної еволюції.

У своїх різних системах птахи характеризуються втратою або скороченням деяких органів. Наприклад, у самок є тільки один яєчник і один функціональний яйцепровід (лівий). Якщо порівнювати з нелітаючими хребетними подібного розміру, то кишечник зазнав значного зниження.

Імовірно, ці характеристики є адаптивними і дозволяють зменшити масу на польоті.

Характеристики кістки

Кістки птахів мають повітряні порожнини, які зменшують вагу тварини під час польоту. Цей тип структури називають пневматичними кістками. Окрім ваги, скелет є жорстким, що є необхідним для керування польотом.

Кістки черепа злиті в єдиний потиличний виступ. Це демонструє діапідну картину, а щелепа модифікована у структуру, огинаючу без дзьоба. У середньому вусі є тільки одна маленька кістка.

Хвіст зводиться до структури, званої пігостилом. У грудини є кіль. Ця кістка функціонує як точка об'єднання м'язів, що беруть участь у польоті: грудних і надракосажи.

Фуркула - це типова структура птахів, яка працює як весна. Цей елемент зберігає енергію, так що тріпотіння вниз веде тріпотіння в протилежному напрямку.

Структура тазу є оптимальною для укладання яєць і називається опістопубним тазовим.

Класифікація

Майже 9700 видів птахів згруповані в більш ніж 30 порядків. Класифікація, яку ми представимо далі, це класифікація Gill (2006), модифікована Hickman (2001):

Superorden Paleognathae

Палеогнати - це сучасні птахи з примітивним піднебінням. До цієї групи відносяться форми страусів і тому подібні, ділянки, ему, ківі, серед інших.

Він складається з чотирьох порядків: Struthioniformes, утворених страусами; Rheiformes, членами яких є два види районів, що населяють Південну Америку; Dinornithiformes, утворений трьома видами ківі в Новій Зеландії; і орден Tinamiformes, що складається з майже 50 видів американських тинам, ютос або інамбусів.

Superorden Neognathae

Цей суперердер складається з великої кількості видів з гнучким піднебінням. Нижче ми коротко опишемо кожне з наказів, які є частиною неогната або "неоава".

Перехожий орден: це найпоширеніший порядок птахів. Вона включає 5750 видів (більше половини видів птахів), які поширюються по всьому світу. Вони характеризуються положенням своїх фаланг: чотири пальці, три вперед і один назад. Більшість з них невеликі.

Anseriformes Order: приблизно 162 види лебедів, гусей, качок і споріднених, поширених у всьому світі. Характерні пристосування в ногах для плавання.

Порядок: близько 290 видів індичок, перепелів, фазанів і т.п. Його розподіл по всьому світу. Її їжа травоїдна. Їх дзьобі і ноги міцні і важкі.

Замовити Сфенисформи: 17 видів пінгвінів. Вони відомі своєю здатністю плавати, з модифікованими крилами у формах весла, які дозволяють їм ефективно рухатися через воду.

Замовити Gaviiformes: утворені поганками, група водоплавних птахів.

Замовити Подіпні форми: 22 види птахів з дайвінг-звичками, широко відомі як луни, маки і поганки. Вони поширені в ставках, де можна розрізнити їх плаваючі гнізда.

Замовити Phoenicopteriformes: 5 видів барвистих водоплавних птахів. Вони широко відомі як фламінго. Є нинішні і вимерлі види.

Замовити Procellariiformes: 112 видів світового поширення - пелагічні птахи, які включають альбатроси, буревісники, фульмари та інші.

Замовити Pelecaniformes: 65 видів світового поширення. У цьому порядку ми знаходимо пеліканів, бакланів, малинок, пікенів та інших. Вони їдять рибу.

Замовити Ciconiiformes: 116 видів світового поширення. До них відносяться чаплі, причали, лелеки, ibis, ложки, стерв'ятники та інші. Вони характеризуються значним подовженням ніг і шиї.

Замовити Соколиноподібні: 304 види птахів, поширені по всьому світу. Вони включають орлів, яструбів, яструбів, кондорів і грифів. Ці зразки мають чудове бачення, що дозволяє їм полювати на свою здобич.

Замовити Gruiformes: 212 видів світового поширення. Включають крани, рейки, лиски, галинули і пов'язані з ними.

Замовити Charadriiformes: Понад 350 видів, поширених по всьому світу. Вони розуміють чайок та інших птахів.

Замовити Колубиторм: близько 300 видів поширення в усьому світі. До них відносяться голуби і вимерлий додо. Вони характеризуються наявністю коротких шийок, ніг і шипів.

Замовити Psittaciformes: понад 350 видів, поширених по всьому світу. До них відносяться папуги, папуги та союзники.

Замовити Opisthocomiformesпорядок, що складається з одного виду; хоацін Opisthocomus hoazín, розташований в басейні Амазонки.

Замовити Musophagiformes: 23 ендемічних види Африки. Вони відомі як туракоси.

Замовити Cuculiformes: близько 140 видів поширення в усьому світі. До них відносяться зозулі та дорозі.

Замовити Strigiformes: близько 180 нічних видів поширення в усьому світі. Вони включають сов і союзників. Вони є нічними хижаками, тихим польотом і відмінним зором.

Замовити Caprimulgiformes: 118 видів світового поширення. Вони включають podargos, nightjars, та інші.

Замовити Аподіформні: близько 429 видів у всьому світі. Включає колібрі і стрижі. Вони короткі ноги і швидке тріпотіння.

Існують також ордени Coliiformes, Trogoniformes, Coraciiformes і Piciformes.

Травна система

Птахи мають модифіковану травну систему, що дозволяє їм ефективно перетравлювати їжу і компенсує відсутність зубних структур. Крім того, поглинання поживних речовин відбувається в короткі інтервали часу.

У травній системі є шлунка, яка допомагає подрібнити їжу, яку споживає тварина. Птахи мають систему дуже рудиментарних слинних залоз, які виділяють слиз для змащування проходження їжі.

Деякі птахи мають модифікацію в стравоході, що дозволяє зберігати їжу. У деяких видів це розширення не тільки служить місцем зберігання, але й виробляє поживну молочну речовину - аналогічну молоку ссавців - яка служить для годування беззахисних курчат.

Шлунок розділений на два відділення. Перший - це передпліччя, відповідальне за виділення шлункового соку. Другий - це шлунка, відповідальна за подрібнення поживної речовини. Щоб сприяти процесу подрібнення їжі, птахи споживають скелі або інші предмети, які потрапили в шлунок..

Їжа

Дієти птахів різноманітні. Існують комахоїдні види, м'ясоїдні (які харчуються черв'яками, молюсками, ракоподібними, рибами, ссавцями і навіть іншими птахами), нектаросові, і багато хто з них є всеїдними.

Розмір і форма дзьоба птахів елегантно пристосовані до типового режиму годування індивідуума, який його несе. Наприклад, птахи, які споживають насіння, мають короткі, сильні піки, тоді як нектаровісні птахи - як і колібрі - мають довгі, тонкі клюви, які дозволяють їм споживати нектар квітів.

М'ясоїдні хижаки - як, наприклад, сови - утворюють маленькі кульки з органічного матеріалу, які вони не можуть перетравлювати, такі як волоски або кістки, які згортають пізніше.

Кровоносна система

Система кровообігу птахів утворена серцем з чотирма камерами: двома передсердями і двома шлуночками. Він має дві системи кровообігу, одну легеневу та іншу системну.

Загалом, система кровообігу птахів не сильно відрізняється від типової системи, виявленої у ссавців.

Частота серцевих скорочень птахів висока, знаходячи зворотну залежність між розміром організму і частотою.

Еритроцити або еритроцити мають ядро ​​- на відміну від нашого, яке, коли вони дозрівають, вироджує цю структуру. Фагоцити є дуже активними клітинами і беруть участь у відновленні ран і інших функцій імунної системи.

Нервова система

Нервова система птахів складна і добре розвинена. Є дванадцять пар черепних нервів. Мозок великий, як мозочок і оптимальні частки. Навпаки, кора головного мозку слабо розвинена.

З точки зору сенсорних систем, запах і смак неефективні у більшості видів. Однак, існують численні винятки з цієї моделі, як у м'ясоїдних і океанічних птахів, де ці почуття відіграють фундаментальну роль у способі життя цих видів.

Зір у птахів чудовий. Його фоторецепторний орган нагадує око інших хребетних, хоча він більший, менш кулястий і практично нерухомий. Щоб компенсувати часткову фіксацію очей, вони виробили неймовірну здатність до рухомості голови.

Слухання також добре. Вухо ділиться на зовнішню область, середнє вухо з однією кісточкою, коломелла і внутрішній сектор з равликом.

Дихальна система

Завдяки енергетичним потребам польоту, дихальна система цих літаючих хребетних повинна бути високоефективною. Вони мають спеціалізовані структури, звані парабрончі, з повітряними мішечками. Ці органи істотно відрізняються від органів дихання, які ми знаходимо в інших хребетних.

У птахів гілки бронхів закінчуються в трубчастих структурах, де відбувається безперервний потік повітря - на відміну від закінчень мішечка (альвеол), які ми спостерігаємо в легенях ссавців.

Повітряні мішечки утворюють систему з дев'яти з'єднаних елементів, які розташовані в грудній клітці і животі. Функція цих структур полягає в сприянні вентиляції, з потоком багаторічного повітря, що проходить через легені.

У птахів повітря надходить через трахею і первинні бронхи, через легені і в задні повітряні мішки. Звідти вона йде до легенів, і повітря виходить через трахею. Цей цикл відповідає першому видиху.

На другому видиху ділянка повітря, що входить, проходить через задні повітряні мішечки і в легені. Таким чином, підвішений повітря виштовхується до попередніх мішків. Потім з тварини виходить повітря.

Екскреторна система

Нирки птахів метанефричні, а уретра впадає в клоаку. У трьох існуючих ниркових системах метанефричні нирки складаються з органу, який з'єднаний з клоакою за допомогою протоку Вольфа, що надходить з середньої мезодерми грудних і поперекових сегментів..

Основним відходом є сечова кислота, тому птахи потрапляють до категорії "uricotélicos". Ця речовина дуже нерозчинна у воді, тому вона осаджує і утворює напівтверді відходи, часто білуваті. Птахи не мають сечового міхура.

Відтворення

У всіх птахів підлоги розділяються, а запліднення внутрішнє. Самці мають дві функціональні яєчка, а самки дегенерують яєчник і правий яйцепровід. У чоловіків лише деякі види мають пеніс як копуляторний орган, включаючи качок, гусей і деяких палеогнатів.

Всі виробляють яйця з твердою оболонкою. Яйця інкубують зовні: деякі з батьків поміщають на них і підтримують оптимальну температуру завдяки теплоту тіла.

Система визначення статі птахів визначається статевими хромосомами ZW (еквівалентом наших XY статевих хромосом). На відміну від ссавців, гетерогаметному сексу відповідають жінки. Тобто, жіночі зразки мають дві різні хромосоми.

Залежно від виду птаха, з яйця можуть народитися активні молоді особи, здатні самотужки або маленький ню, який потребує догляду за батьками. Перший варіант незалежних пташенят відомий як передкоріальне потомство і ті, які потребують допомоги альтрициальному потомству.

Еволюція

Еволюційні біологи вважають, що походження птахів є одним з найбільш вражаючих переходів в еволюції хребетних - разом зі стрибком води в землю чотириногих.

Копалини показують різноманітні унікальні характеристики, що зустрічаються у живих видах птахів, таких як пір'я та помітне зменшення розмірів тіла.

Вважається, що еволюція птахів супроводжувалася походженням польоту, але підозрюється, що декілька характеристик, які ми пов'язуємо з польотом, що склалися перед птахами.

Археоптерикс lithographica

Найвідомішим викопним джерелом птахів є Археоптерикс; Це приблизно розмір ворони, з піком, схожим на пік сучасних птахів, але з зубами. Скелет скам'янілого тварини нагадує рептилії, з довгим хвостом.

Копалина була виявлена ​​в 1861 році, через два роки після публікації Походження виду. Вона мала важливий медійний вплив, оскільки ця скам'яніла «переходу», здавалося, надала значну підтримку теорії природного відбору.

Єдиною особливістю, яка виключає, що копалина буде класифікована як тероподний динозавр, є безперечна присутність пір'я.

Від динозаврів до птахів

Подібність між птахами та рептиліями очевидна. Фактично, відомий зоолог Томас Хакслі хрестив птахів як "прославлених плазунів".

Завдяки значній кількості спільних ознак, включаючи довгу шийку S-форми, очевидно, що птахи тісно пов'язані з групою динозаврів, що називаються тероподами..

Фактично, дромеозаври - динозаври тероподів з фукула (злита ключиця) і обертові риси в кістках ляльок, пов'язаних з польотом.

Крім того, є скам'янілості, які зв'язують дромеозаврів з птахами. Зразки є явно теропоповими динозаврами, але з пір'ям.

Він виводиться формою пір'я, яка не може бути використана для польоту, але вони можуть сприяти рудиментарному ковзанню, або забарвлення може мати соціальні функції, пов'язані з залицянням.

Пристосування для польоту

Якщо ми детально вивчимо морфологічні та фізіологічні деталі птахів, то зрозуміємо, що вони є машинами, призначеними для літа; У природі ніхто не «конструює» нічого, і пристосування, які ми спостерігаємо, є продуктом механізму природного відбору.

Адаптації для польоту концентруються у двох цілях: зменшити масу під час процесу та сприяти переміщенню.

Пір'я

Пір'я - це придатки епідермального походження, які виявляють покриття шкіри птахів. Як ми обговорювали в попередньому розділі, пір'я з'явилися в ході еволюції в певній групі динозаврів і збереглися до тих пір, поки ми не побачимо сьогодні птахів..

Вони є надзвичайно легкими структурами, сформованими з бета-кератину. Ця речовина, багата цистеїном, також присутня в інших структурах птахів, таких як дзьоби, луски і нігті.

Ручки виконують різні функції. Головне - полегшити рух повітря, грунту та води.

Він пропонує механічний захист від вітру, а також тепловий захист від екстремальних температур - тепла або холоду -, уникаючи втрати теплоти тіла в холодних середовищах і сонячних опіках в гарячих місцях.

Пір'я, завдяки своїм екзотичним кольорам і дизайну, беруть участь у візуальній комунікації і в соціальній взаємодії птахів. Як правило, самки демонструють непрозорі або загадкові кольори, а самці показують вражаючі кольори. У деяких випадках пір'я беруть участь у камуфляжі тварини.

Скелет і пневматичні кістки

Скелет птахів характеризується бути світлим, але не слабким з цієї причини. Особливо ніжні кістки сучасних птахів, з повітряними порожнинами, що зменшують їх масу.

Хоча птахи розвивалися з організмів з діапідними черепами (два тимчасових отвору), надзвичайно важко побачити цей анатомічний малюнок у сучасних птахів.

Його череп настільки змінений, що він злитий в єдиний шматок, який не досягає 1% від загальної маси особи. Деякі види мають кінетичні черепи, такі як ми знаходимо в ящірок і змій.

Однак це не означає, що скелет птахів набагато легше, ніж у літаючих хребетних аналогічних розмірів. Фактично ваги еквівалентні. Модифікацію можна знайти в розподіл ваги, а не на вагу як така. Верхні структури дуже легкі, а нижні кінцівки важкі.

Список літератури

  1. Butler P. J. (2016). Фізіологічні основи польоту птахів. Філософські операції Королівського товариства Лондона. Серія B, Біологічні науки, 371(1704), 20150384.
  2. Hickman, C.P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Інтегровані принципи зоології. McGraw-Hill.
  3. Kardong, K. V. (2006). Хребетні: порівняльна анатомія, функція, еволюція. McGraw-Hill.
  4. Ллоса, З. Б. (2003). Загальна зоологія. EUNED.
  5. Moen, D., & Morlon, H. (2014). Від динозаврів до сучасного різноманіття птахів: розширення часової шкали адаптивного випромінювання. Біологія PLoS, 12(5), e1001854.
  6. Parker, T.J., & Haswell, W.A. (1987). Зоологія Кордадос (Том 2). Я повернувся назад.
  7. Randall, D., Burggren, W. W., Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Фізіологія тварин Екерта. Макміллан.
  8. Rauhut, O., Foth, C., & Tischlinger, H. (2018). Найстаріший Археоптерикс(Theropoda: Avialiae): новий зразок з кіммерійської / титонічної межі Шемхауптена, Баварія. PeerJ, 6, e4191.
  9. Webb, J.E., Wallwork, J.A., & Elgood, J.H. (1979). Керівництво до живих птахів. Прес Macmillan.
  10. Wyles, J.S., Kunkel, J.G., & Wilson, A.C. (1983). Птахи, поведінка і анатомічна еволюція. Праці Національної академії наук, 80(14), 4394-4397.