Скелет птицы
Скелет у птиц по одной классификации условно разделяют на осевой скелет — череп, позвоночник, грудная клетка и скелет конечностей — плечевого и тазового пояса, крылья и ноги . По другой же классификации скелет птиц подразделяется на осевой скелет (позвоночник), грудную клетку (грудина и рёбра), череп, скелет конечностей и их поясов.
Череп.
В черепе у птиц выделяют мозговой череп, включающий собственно мозговую (черепную) коробку, носовой отдел и область глазниц, и висцеральный череп, к которому относят клюв, нёбные кости и подъязычный аппарат.
Череп сильно сужен и вытянут впереди, у него большие глазницы и тонкая цельная межглазничная перегородка, черепная коробка вздута и сдвинута назад, верхняя скуловая дуга и ямка редуцированы.
Череп птиц, обладает кинетизмом — подвижностью верхней челюсти относительно черепной коробки. Птицы двигают и верхней, и нижней челюстью. Нижняя челюсть птиц, поделена на две части гибким участком, что позволяет расширить вход в глотку необходимый для проглатывания крупной добычи или для цедильного аппарата. Гибкий участок имеет различную форму у разных видов птиц.
Позвоночник.
Позвоночный столб у птиц делится на шейный, грудной, поясничный и хвостовой отделы, которые имеют свои особенности. Так для всех отделов позвоночника, кроме шейного, обладающего большой гибкостью, характерно сращение многих позвонков между собой, что обусловливает компактность и малоподвижность скелета туловища птиц и имеет большое значение при полёте.
Поясничные, крестцовые и хвостовые позвонки срастаются в сложный крестец, грудные (у некоторых видов) — в спинную кость, а хвостовые (у большинства видов) — в пигостиль. Позвонки птиц относятся к гастроцентральному типу. Общее количество позвонков варьирует от 39 до 63.
Наиболее длинным и подвижным является шейный отдел. Он содержит от 9 до 25 позвонков. Череп соединён с позвонком одним затылочным мышелком. Вращение головы осуществляется между черепом и атлантом (I шейным позвонком).Атлант и эпистрофей — первый и второй шейные позвонки — обладают повышенной сгибательно-разгибательной подвижностью. Шейные ребра сильно укорочены и неподвижно прирастают к телам позвонков, суставные поверхности которых седловидны. Особая гибкость шеи достигается за счёт того, что суставные щели не мешают взаимной подвижности позвонков, они проходят по касательным к их дуговым траекториям. Позвонки шеи гетероцельные, или разновогнутые. Центр поворота при этом располагается в заднем из двух позвонков Многие птицы могут поворачивать шею на 180°, некоторые — до 270°, а также изгибать её. Благодаря одному затылочному мыщелку птицы обладают высокой подвижностью головы относительно шеи.
Грудной отдел позвоночника большинства птиц негибок. В нём насчитывается от 3 до 10 позвонков, обычно от 5 до 8. Позвонки грудного отдела и подвижно связанные с ними грудные рёбра достигают грудины и участвуют в формировании у птиц грудной клетки. У голубеобразных, курообразных и ряда других групп встречается срастание некоторого количества грудных позвонков (от 2 до 6) в спинную кость. Одной из крупнейших костей скелета птиц является грудина. Эта тонкая кость с крупными окнами нередко выходит за рамки грудной полости вниз, образуя значительный участок стенки брюшной полости. Нижнюю сторону грудины у птиц занимает киль. Он имеется у всех летающих птиц и у пингвинов, поскольку к нему прикрепляется мощная и сильно развитая летательная мускулатура (подключичные и большие грудные мышцы). Высокий киль обеспечивает размещение крепящихся к нему главных летательных мышц без угрозы их сдавливания. Чем крупнее киль, тем больше птица приспособлена к полёту.
Рёбра состоят из позвоночного и грудинного отделов с подвижным соединением. Более крупный позвоночный отдел у птиц снабжён крючковидным отростком, выступающим назад и налегающим снаружи на последующее ребро. Из-за этих отростков наружные межрёберные мышцы крепятся вдоль рёбер, а не наискосок. Таким образом, при вдохе позвоночный отдел рёбер поворачивается вперёд, а грудина сильнее удаляется от позвоночника.
Крестцовый отдел позвоночника усилен, у птиц формируется сложный крестец , который состоит из последнего грудного позвонка, поясничных, крестцовых и нескольких хвостовых позвонков. В общей сложности количество позвонков сложного крестца варьирует от 10 до 23 в зависимости от вида птицы.
Позвонки соединены с подвздошными костями таза, гарантирующими его абсолютную жёсткость. На сложный крестец опираются половинки таза, которые лишены других связей.
Хвостовой отдел позвоночника состоит из примерно шести подвижных позвонков переднего отдела и примерно шести позвонков заднего отдела, слитых в пигостиль (копчиковую кость), к боковым поверхностям которого веером прикрепляются основания рулевых перьев. Таким образом пигостиль поддерживает рулевые перья.
Скелет конечностей.
Скелет конечностей у птиц в себя включает плечевой и тазовый пояса, а также присоединённые к ним свободные передние и задние конечности
Свободные конечности состоят из следующих отделов — плечо, предплечье и кисть.
Плечевой пояс птиц состоит из пары ключиц, коракоидов и лопаток и обладает большой прочностью. Лопатки имеют саблевидную форму, малоподвижны, а тонкие ключицы, срастаясь, образуют вилочку. Мощные и длинные коракоиды увеличивают пространство для грудных и надкоракоидальных мышц, но в то же время выносят плечевые суставы далеко вперёд и вверх, что помогает совместить центр масс тяжести с точкой приложения подъемной силы крыльев. Подвижные соединения в пределах плечевого пояса позволяют совместить его высокую прочность с большой подвижностью грудной клетки.
Скелет крыла домашней курицы
Скелет крыла птиц включает все типичные отделы конечности и состоят из плечевой, лучевой и локтевой кости и костей кисти. Крыло обладает набором особых мышц, сухожилий и кожистых перепонок и не может быть полностью вытянуто. Кости крыла всегда расположены под углом друг к другу, а его отделы могут двигаться только в плоскости крыла из-за крупных рельефных головок костей, к которым крепятся мышцы. Плечо и предплечье почти не изменены, а кисть сильно преобразована: части пясти и запястья срастаются в сложную пястно-запястную кость, или пряжку (интеркарпальное соединение ] ). Кроме того, в кисти произошла редукция ряда костей — сохранились только три пальца.
Тазовый пояс состоит из пар подвздошных, седалищных и лобковых костей. Тоненькие лобковые кости отклонены назад. Лобковые кости прикреплены к наружному краю седалищных костей. У большинства птиц таз открытый — его половинки крепятся только к крестцовому отделу и лишены других связей — то есть лобковые и седалищные кости своими концами не соединяются внизу с соответствующими костями противоположной стороны. Такое строение таза позволяет птицам откладывать крупные яйца. Закрытый таз (наличие лобкового сочленения) наблюдается только у страусов, яйца которых невелики в сравнении с телом, при этом задние концы лобковых костей срослись вторично, по видимому в связи с высокой адаптацией к бегу. Коленный сгиб у птиц обращён вперёд, коленный сустав прилегает к рёбрам и располагается на уровне задней части грудной клетки. Таким образом, туловище свисает между задними конечностями. У водных и особенно ныряющих птиц, в частности гагар и поганок, произошло относительное удлинение и сужение таза в сравнении с большинством других птиц за счёт сближения головок бедренных костей, что привело к уменьшению площади поперечного сечения тела.
Бедро короткое и малоподвижное, большеберцовая кость удлинена, малая берцовая кость редуцирована и частично слилась с большой берцовой. Коленный сустав спереди прикрывает коленная чашечка, особенно хорошо развитая у ныряющих птиц. Большеберцовая кость срастается с проксимальными костями предплюсны (пяточной и таранной) в одну кость. Дистальный ряд костей предплюсны и все кости плюсны срастаются в длинную и тонкую , что даёт дополнительный сустав на ногах и увеличивает длину шага. Особенно удлинена цевка у околоводных птиц (куликов, голенастых, журавлей).
На ноге обычно четыре пальца, число фаланг у которых варьирует от 2 до 5. В связи с адаптацией к бегу по ровной поверхности задний палец может быть редуцирован. Иногда число пальцев сокращается до двух (африканский страус). Последняя фаланга каждого пальца прикрыта хорошо развитым когтем. В преобладающем большинстве случаев расположение пальцев птиц — три вперёд и один назад, его называют анизодактильной лапой; кроме того, в зависимости от направления пальцев у птиц выделяют зигодактильную, гетеродактильную, помпродактильную лапы, и даже синдактильную, когда пальцы частично или полностью срастаются. Почти лишённые мышц цевка и пальцы опутаны сухожилиями мышц бедра и голени, из-за чего, например, сгибание ноги автоматически сводит пальцы, повышая цепкость захвата ветки.
Шпоры (крупные костные выросты, покрытые роговым чехлом у птиц могут располагаться в разных частях скелета конечностей.
Источник
Осевой скелет
Позвоночный столб птиц подразделяется на пять отделов – шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой (рис. 70). Позвонки гетероцельного типа (сочленовные поверхности седловидной формы).
Шейный отдел подвижный, по сравнению с другими отделами позвоночника, содержит разное количество позвонков (11–25), чем и определяется длина шеи птиц. Первые два позвонка (атлант и эпистрофей), как и у рептилий, определяют подвижное сочленение головы относительно шеи и тела в целом. Прочное соединение позвонков между собой достигается наличием суставов на основании верхних дуг.
Шейные позвонки имеют рудиментарные рёбра. При их срастании с позвонками образуется защитный канал для кровеносных сосудов и нервов. Подвижность шейного отдела дополняется сильной мускулатурой, что позволяет птицам делать обзор на 180–270 о .
1 – грудина, 2 – киль, 3 – крючковидный отросток ребра, 4 – лопатка, 5 – коракоид, 6 – ключица, 7 – плечевая кость, 8 – локтевая кость, 9 – лучевая кость, 10 – пряжка, 11 – подвздошная кость, 12 – лобковая кость, 13 – седалищная кость, 14 – пигостиль, 15 – бедренная кость, 16 – большая берцовая кость, 17 – малая берцовая кость, 18 – цевка
Грудной отдел состоит из 3–10 позвонков, которые, срастаясь между собой, образуют спинную кость, задней частью прикрепляющейся к сложному крестцу. Грудные позвонки несут рёбра, которые, подвижно соединяясь с грудиной, формируют грудную клетку. Ребро состоит из двух отделов – спинного и брюшного, подвижно соединяющихся друг с другом. На спинной стороне каждого ребра имеются поперечные отростки для крепления межрёберной мускулатуры. Такое строение грудной клетки вместе с сокращениями грудной мускулатуры обеспечивает механизм дыхания птицы. Широкая и плоская грудина имеет вырост – киль, увеличивающий поверхность прикрепления грудных мышц, приводящих в движение крылья.
Поясничный отдел прочно срастается с крестцовым отделом (два позвонка) и передними позвонками хвостового отдела, в результате чего образуется монолитное образование – сложный крестец, часто состоящий из 10–22 позвонков. К нему прирастают расширенные и плоские подвздошные кости таза. Такое сложное костное срастание обеспечивает прочность осевого скелета и опору для задних конечностей, особенно при взлёте и посадке.
Подвижность хвостового отдела и рулевых перьев определяются наличием свободных позвонков (их может быть 5–9). Последние позвонки хвостового отдела сращены в общую копчиковую кость – пигостиль, к которому крепится мускулатура хвоста с рулевыми перьями.
Пояса конечностей
Плечевой пояс птиц состоит из трёх парных костей – лопаток, коракоидов и ключиц, в месте соединения которых формируется суставная ямка для причленения передней конечности (рис. 70). Самыми мощными элементами пояса являются коракоиды, прочно скреплённые нижними расширенными концами с грудиной. Верхние их концы соединяются с концами ключиц, сросшихся в вилочку – своеобразный амортизатор при сопротивлении воздуха в полёте птицы. Лопатки длинные, узкие и свободно скользят по спинной стороне рёбер, что обеспечивает свободу движений крыла.
Тазовый пояс птиц состоит их трёх парных костей – подвздошных, лобковых и седалищных, однако в связи с полётом имеет особое строение. Кости пояса тонкие и прочные за счёт срастания между собой и с осевым скелетом. Подвздошные и седалищные кости входят в состав сложного крестца. Подвздошные кости широкие и с внутренней стороны имеют углубления, в которые входят доли почек.
К наружным краям подвздошных костей прирастают седалищные, нижние концы которых присоединяют узкие лобковые кости. В месте соединения этих костей формируется вертлужная впадина для головки бедра. Передние концы лобковых костей не срастаются (пояс «открытого типа»), что связано с откладыванием крупных яиц в жёсткой оболочке.
Источник