Характеристика ног у птиц

29. Особенности строения конечностей и их поясов у птиц

Скелет птиц характерен рядом весьма специфических особенностей, связанных с приспособлениями к полету и хождению по суше только на задних конечностях. Особенности строения скелета заключаются, во-первых, в своеобразных видоизменениях конечностей и поясов, во-вторых, в легкости и прочности всего скелета. Легкость его обеспечивается пневматичностью большинства костей, прочность — срастанием многих костей еще на ранних стадиях индивидуальной жизни, так что у взрослой птицы швы между отдельными костями часто вовсе не заметны.

Первичный плечевой пояс у птиц, подобно прочим позвоночным, несет сочленовную ямку, в которую входит головка плечевой кости. Сверху от этой ямки располагается лопатка, снизу же — элемент, который обычно именуют вороньей костью, или коракоидом, однако следует отметить, что данная кость не гомологична коракоиду млекопитающих, а напротив, соответствует другой кости — так называемому переднему коракоиду, или прокоракоиду (procoracoideum). Прокоракоид птиц отличается высокой степенью развития — это необходимо в связи с развитием мышц крыла, которые к нему прикрепляются. Верхний конец прокоракоида образует так называемый акрокоракоидный отросток, к которому присоединяется ключица. Нижним же концом прокоракоид в малоподвижном (но все-таки подвижном) суставе соединяется с передним концом грудины.

Подобное удлинение прокоракоида приводит к тому, что плечевой сустав птиц, по сравнению с иными четвероногими, поднимается вперед и вверх, на уровень шейных позвонков. В результате получается:

• во-первых, аэродинамическая выгода во время полета, так как центр тяжести птицы при этом оказывается на линии, соединяющей центры площадей крыльев, что придает устойчивость, к тому же в покое птица может складывать крылья вдоль боков тела;
• во-вторых, сверху не остается места для лопатки, потому она принимает вытянутую, саблевидную форму и уложена под углом к (про)коракоиду, горизонтально, вдоль позвоночника и ребер, вдоль которых может скользить.

Вторичный плечевой пояс птиц, как и у рептилий, образован ключицами, которые передними концами соединяются, образуя вилочку. Такая конструкция не позволяет ключицам двигаться вокруг своей длинной оси, что укрепляет плечевой пояс и смягчает толчки при взмахах крыльев, работая в качестве амортизатора.

Тазовый пояс, служащий для крепления костей и мышц собственно задних конечностей, состоит у птиц, как и у всех четвероногих, из трех пар сросшихся костей, соединяющихся с каждой стороны в районе вертлужной впадины, в которую входит бедренная кость. Сверху от вертлужной впадины располагается подвздошная кость, снизу и спереди — лобковая кость, снизу и сзади — седалищная кость; однако здесь произошел ряд изменений, связанных с двуногим хождением.

Во-первых, дно вертлужной впадины обычно становится открытым — т.е. впадина становится сквозной, образуя окно. Во-вторых, подвздошная кость вытягивается в горизонтальном направлении, вдоль сложного крестца, с которым она неподвижно срастается. В-третьих, мышцы конечностей сдвигаются точкой своего прикрепления к концам лобковой и седалищной костей, в результате свободные концы указанных костей сдвигаются кзади и книзу — вероятно, такое перемещение связано также с развитием мощной грудины, занимающей большую часть брюшной стенки тела и сдвинувшей кзади мышцы брюшного пресса.

Левые и правые лобковые и седалищные кости у птиц не срастаются и таз остается открытым, не образуя костного кольца, как это происходит у большинства четвероногих. Такая особенность связана с откладкой крупных яиц, которые иначе не проходили бы между костями; также имеются предположения, что подобное строение не ограничивает подвижность брюшной стенки в тазовой области и таким образом способствует интенсификации дыхания. Единственно, у африканского страуса вторично срастаются задними свободными концами лобковые кости, образуя лобковый симфиз — во-первых, такое укрепление таза необходимо при его способе передвижения, а во-вторых, размеры его яиц невелики относительно размеров тела.

Источник

2. Опорно-двигательная система Птиц

Скелет птицы имеет важные особенности, связанные с полётом и передвижением на нижних (задних) конечностях.

Кости у птиц полые трубчатые или губчатые, заполненные внутри воздухом, что снижает вес птицы. Прочность костям придают имеющиеся внутри перегородки.

1. шейный (от \(11\) до \(25\) позвонков);
2. грудной (от \(3\) до \(10\) позвонков);
3. поясничный;
4. крестцовый;
5. хвостовой (от \(6\) до \(9\) позвонков, заканчивающихся копчиковой костью ).

Поясничные позвонки полностью срастаются между собой, с крестцовыми позвонками, тазовыми костями и частью хвостовых позвонков, образуя сложный крестец .

Грудная клетка состоит из грудных позвонков (\(1\)), рёбер (\(2\)), грудины (\(3\)) (на рисунке они показаны цифрами, указанными в скобках).

Грудина (\(3\)) имеет вертикальный вырост — киль (\(4\)), к которому крепятся мышцы, приводящие в движение крылья. У нелетающих птиц киль отсутствует.

Пояс верхних конечностей ( плечевой пояс ):

• парные лопатки;
• парные вороньи кости (коракоиды);
• парные ключицы (срастаясь, они образуют «вилочку», смягчающую движения при взмахах крыльев).

Пояс задних конечностей : образован парными тазовыми костями, сросшимися с поясничным и крестцовым отделами позвоночника.

• плечо (плечевая кость);
• предплечье (локтевая и лучевая кости);
• кости кисти (кисть видоизменена: кости пясти срослись; число пальцев сократилось до \(3\)).

• бедро (бедренная кость);
• голень (большая и малая берцовые кости);
• кости стопы (цевка и фаланги \(4\) пальцев).

Мускулатура у птиц хорошо развита. Особенно хорошо развиты мышцы, необходимые для полёта (их вес составляет половину общего веса птицы!): большие грудные мышцы (они опускают крыло) и подключичные мышцы (они поднимают крыло).

Опускание крыльев в полёте требует от птицы большего усилия, чем подъём. Поэтому мышцы, которые опускают крылья, гораздо крупнее, чем мышцы, поднимающие их.

• кости тонкие с воздушными полостями;
• срастание костей черепа, превращение челюстей в клюв (отсутствие зубов);
• превращение передних конечностей в крылья;
• срастание ключиц с образованием «вилочки», смягчающей движения при взмахах крыльев;
• появление на грудине выроста — киля (к которому крепятся мышцы, приводящие в движение крылья);
• срастание поясничных, крестцовых и хвостовых позвонков и костей тазового пояса (опора в полёте);
• кости предплюсны и плюсны срослись в цевку (приспособление для «мягкого» приземления).

Источник

Внешнее строение птиц

Во внешнем строении птиц отражена их способность к полёту. Эта способность отличает птиц от других групп животных.

Отделы тела

Тело птиц имеет следующие отделы:

Туловище птиц яйцевидное. Обтекаемая форма туловища – одно из основных приспособлений птиц к полёту во внешнем строении.

Голова небольшая, на ней расположены глаза, ноздри и ушные отверстия, которые спрятаны под перьями. Ушные раковины отсутствуют.

Зубов нет. Челюсти покрыты клювом, различной величины и формы. Форма клюва соответствует способу добычи и виду пищи. Клюв покрыт роговым чехлом.

которые читают вместе с этой

Шея подвижная, различной длины, при полете вытягивается, что также увеличивает обтекаемость.

Крылья

Передняя пара конечностей приспособлена к полёту и называется крыльями. В раскрытом виде крылья имеют форму буквы Z.

У крупных птиц крылья широкие, позволяют планировать и подниматься на восходящих потоках воздуха. У соколов – заострённые, для быстрого пикирующего полёта. У лесных птиц крылья всегда меньше, чем у сходных видов, обитающих на открытых пространствах.

Авиаконструкторы давно изучают внешнее строение птиц и используют полученные знания при строительстве летательной техники.

Ноги

Ноги птиц служат для перемещения по земле, деревьям и другим поверхностям. Длина ног и их строение зависит от среды обитания. Например, у водоплавающих видов ноги снабжены перепонками для плавания. Бегающие виды птиц имеют особо сильные ноги.

При ходьбе птица опирается на пальцы. Пальцы противопоставлены, чтобы птица могла обхватывать ветви деревьев. 3 пальца расположены спереди и один сзади. На концах пальцев имеются когти.

Остальные кости стопы собраны в цевку, она смягчает посадку.

Хвост

Хвост выполняет важные функции:

Кожа

Кожа сухая и тонкая. Птицы не имеют кожных желёз, за исключением копчиковой, находящейся у основания хвоста. Эта железа выделяет жир для смазки перьев и особенно развита у водоплавающих видов.

Перьевой покров

Перья являются производными кожи. Участки кожи, покрытые перьями, называются птерилиями. Есть участки без перьев – аптерии. Перо состоит из толстого полого стержня, на котором расположены тонкие стержни – бородки. От каждой бородки отходят бородки второго порядка, имеющие мелкие крючки. Все бородки сцепляются между собой, образуя эластичное опахало.

Все перья можно разделить на две группы:

Пуховые перья не имеют бородок второго порядка. Они подстилают контурные и сохраняют тепло.

Контурные перья образуют контур тела. Они также уменьшают потери тепла, а ещё:

• образуют гребную лопасть крыла;
• образуют рулевую плоскость хвоста;
• защищают птицу от механических воздействий.

В зависимости от расположения контурные перья делят на:

Маховые и рулевые перья самые длинные. Маховые образуют лопасть крыла, рулевые расположены в хвосте.

Число контурных перьев у крупных птиц больше. Так, у колибри их около 100, у чаек 5–6 тыс., у лебедей 25 тыс.

Птица способна изменять степень раскрытия перьев и изгиб крыла, что позволяет ей маневрировать и тормозить при полёте.

Для птиц характерна линька, или смена перьев. В году может быть не одна, а две и три линьки. Иногда линька связана с появлением брачного наряда птицы.

Некоторые птицы при линьке определённое время не могут летать и вынуждены скрываться в труднодоступных местах.

Подытожим характеристику приспособлений птиц к полёту в таблице «Внешнее строение птиц».

Особенности строения

Характеристика

Плотно прилегающие друг к другу эластичные перья

Создают машущий и рулевой контуры тела и защищают птицу

Минимальное сопротивление воздуха

Приспособлены для многократных машущих движений

Что мы узнали?

Изучая по биологии 7 класса данную тему, мы выяснили, что особенности внешнего строения птиц: форма тела, крылья, перья. Эти особенности обусловливают способность птиц летать. При этом птицы не утратили способности ходить и лазать, имеют развитые органы чувств и приспособлены к различным средам обитания.

Источник