Центральная нервная система и органы чувств
Центральная нервная система птиц претерпела значительные изменения, по сравнению с пресмыкающимися, – резко увеличился объём головного мозга (особенно переднего отдела), усложнилась его микроструктура, возрос уровень координирующей деятельности в отношении систем и органов. Усложнение ЦНС определило систему многообразных поведенческих реакций птиц, особенно связанных с размножением и заботой о потомстве.
Головной мозг, как у всех позвоночных, состоит из пяти отделов – переднего, промежуточного, среднего, мозжечка и продолговатого.
Передний отдел мозга по своему объёму равен объёму остальных отделов, вместе взятых, и может значительно (в 2–3 раза) их превосходить, например, у хищных птиц и попугаев. Он состоит из двух крупных, с гладкой поверхностью полушарий, кпереди от которых находятся небольшие обонятельные доли. Основу этого отдела, как и у рептилий, составляют полосатые тела, сосредоточенные на дне. Однако в тонкой крыше переднего мозга, наряду с первичным мозговым сводом нервного вещества (архипаллиум), имеют место зачатки неопаллиума – вторичного свода нервного вещества, характерного для млекопитающих.
Промежуточный мозг развит слабо, прикрыт сверху полушариями переднего мозга. На его спинной стороне лежит небольшой эпифиз, а на дне – воронка с крупным гипофизом и перекрест зрительных нервов – хиазма.
Средний мозг имеет крупные зрительные доли, которые несколько раздвинуты в стороны полушариями и мозжечком.
Мозжечок крупный, примыкает к полушариям переднего мозга, значительно прикрывая средний мозг и часть продолговатого мозга. Срединная его часть (червячок) имеет поперечные борозды, способствующие увеличению объёма этого отдела – центра координации движений и равновесия. Значительное развитие мозжечка отражает большую двигательную активность птиц, сложность и разнообразие их движений.
Продолговатый мозг имеет характерный для всех высших позвоночных изгиб.
От головного мозга отходит двенадцать пар нервов (одиннадцатая пара нечётко отграничена от десятой).
Спинной мозг имеет плечевое и поясничное утолщения, а отходящие от них нервы формируют соответствующие сплетения. Это связано с координацией работы сложной двигательной мускулатуры поясов и конечностей.
Органы чувств
Среди органов чувств у птиц главную роль играет зрение, которое хорошо развито у всех птиц, отличаясь особой остротой у хищников. Зрительное восприятие птиц играет большую роль в ориентации на местности, при передвижениях, особенно в полёте, и служит важным средством при внутривидовом и межвидовом общении.
Глаза крупные, у большинства видов расположены по бокам головы, лишь у ряда видов (совы) сдвинуты кпереди, на лицевой диск, что значительно увеличивает возможности объёмного видения. Глаза защищают подвижные веки (часто с ресницами) и мигательная перепонка. Стекловидное тело глаза крупное; в области зрительного нерва есть гребень, который вдаётся в стекловидное тело и выполняет функцию доставки кислорода и удаления продуктов обмена.
Чёткость зрительного восприятия определяется наличием фоторецепторов на сетчатке глаза – палочек и колбочек. Общее их количество в области «острого зрения» сетчатки глаза птиц может достигать до 0,5–1 млн. на 1 кв. мм. Количество и соотношение фоторецепторов отличается у разных видов.
На сетчатке хищных птиц имеется два центра острого зрения и, в целом, разрешающая способность зрения чрезвычайно велика. Все птицы обладают цветным зрением и могут различать множество оттенков. В колбочках, определяющих цветное зрение, имеются своеобразные светофильтры в виде масляных капель разного цвета.
Подвижный зрачок защищает сетчатку от избыточного освещения. Аккомодация глаза осуществляется с помощью изменения формы хрусталика и кривизны роговицы. Поле зрения каждого глаза составляет 150–170 о , поле бинокулярного видения у большинства видов лишь 20–30 о . Однако у ночных птиц оно значительно возрастает в связи с приближением глаз к клюву.
Орган слуха, в дополнение к зрению, является важным органом чувств, помогающим ориентироваться в окружающей обстановке, обнаруживать добычу, общаться и т. д. Внутреннее ухо развито лучше, чем у рептилий, и представлено удлинённой улиткой, в которой увеличено количество чувствующих клеток. Среднее ухо имеет увеличенное стремечко и куполообразную барабанную перепонку. По краю слухового прохода, ведущего к барабанной перепонке, имеется складка кожи, представляющая собой зачаток наружного уха, особенно развитого у некоторых ночных хищников (ушастая сова).
Слух у многих птиц связан со звукоиздаванием, что значительно увеличивает информационные и ориентационные возможности птиц. Некоторые виды птиц, живущие в пещерах (гуахаро, саланганы), способны к эхолокации – они излучают низкочастотные звуки, отражения которых улавливаются слуховыми органами. Благодаря этому, птицы хорошо ориентируются в полной темноте.
Обоняние птиц несколько уступает уровню развития зрения и слуха, однако в носовой полости увеличены носовые раковины и площадь обонятельного эпителия. Многие птицы способны улавливать запахи на достаточно большом расстоянии и даже в плотном грунте.
Орган вкуса определяется количеством и расположением вкусовых чувствующих клеток (вкусовые почки). Они находятся в слизистой оболочке рта, на языке и у его основания. Благодаря вкусовым почкам, к которым подходят нервные окончания, птицы способны различать практически все проявления вкусовой гаммы – горькое, солёное, сладкое.
Осязание выполняется чувствующими клетками, расположенными на разных участках тела, в ротовой полости и даже на клюве (у птиц, добывающих корм в мягком грунте). Некоторые из рецепторов, расположенных на теле, служат термодатчиками, позволяющими анализировать изменения температуры окружающей среды.
Источник
3. Внутреннее строение Птиц (пищеварительная, кровеносная, нервная, выделительная системы)
Пищеварительная система птиц, так же как и других позвоночных животных, представлена пищеварительным трактом и железами .
Пищеварительный тракт : рот — глотка — пищевод — зоб (у зерноядных птиц) — желудок (железистый и мускулистый отделы) — кишечник (тонкая и прямая кишка) — клоака.
Пищеварительные железы выделяют вещества, необходимые для переваривания пищи:
- слюнные железы выделяют слюну;
- печень выделяет желчь;
- поджелудочная железа выделяет поджелудочный сок.
Пищеварительная система начинается клювом. Клюв ограничивает ротовую полость, в которой имеется язык. Зубы отсутствуют .
Из ротовой полости пища попадает глотку , а из неё — в пищевод . В пищеводе некоторых птиц есть расширенная часть — зоб , предназначенный для накопления и набухания сухой пищи.
В желудке есть два отдела: железистый и мускулистый. В первом отделе пища обрабатывается ферментами, а во втором измельчается при сокращении мускульных стенок желудка и под действием находящихся там камушков.
Из желудка измельчённая пища направляется в тонкий кишечник , где обрабатывается пищеварительными ферментами печени и поджелудочной железы. Из тонкого кишечника непереваренные остатки пищи попадают в прямую кишку , а из неё — в клоаку .
Особенности строения пищеварительной системы (отсутствие зубов, предварительная обработка пищи в зобе, строение желудка, короткая прямая кишка) — это приспособление к облегчению массы тела птицы (что важно для полёта).
Источник
Чем «думают» птицы
Стоят ли птицы по уровню развития «интеллекта» ниже млекопитающих вследствие примитивного развития у них новой коры? Работами последних лет показано, что в сложных формах поведения, связанных с рассудочной деятельностью, птицы просто используют другие отделы мозга.
Мозг птиц не только невелик по размерам, но и значительно отстает в развитии коры больших полушарий – органа, связанного с рассудочной деятельностью у высших млекопитающих. И все же сравнительные исследования поведения животных разных таксономических групп показали, что функциональные свойства мозга птиц заслуживают внимания. В процессе решения огромного числа задач птицы показали, что они способны к разумным формам поведения, иногда превосходя в этом млекопитающих со значительно более развитой корой головного мозга.
Почти не вызывает сомнений, что у млекопитающих степень развития «интеллекта» зависит от величины и сложности коры. Исследуя этот орган, можно четко проследить картину эволюционного развития класса млекопитающих. Кора крыс гладкая (без складок или извилин) со слабо развитой фронтальной областью; кора собак имеет гораздо большую поверхность, некоторое число извилин и значительно более развитую фронтальную область; у обезьян объем коры и число извилин еще больше, и, наконец, у человека кора становится настолько обширной и сложной, что ее без труда можно отличить от коры всех других млекопитающих.
В пределах любого отдельного вида, включая человека, рассудочная деятельность его нормальных представителей не связана с различиями в развитии коры (по крайней мере на основе современных знаний), однако в тех случаях, когда обнаруживаются значительные межвидовые различия в развитии коры, они отчетливо коррелируют со степенью развития «интеллекта» у этих видов млекопитающих.
Головной мозг птицы (А) и большие полушария (Б) в поперечном разрезе
У птиц, так же как и у млекопитающих, передний мозг состоит из двух основных типов структур: коры и расположенной ниже области, называемой стриатумом. Эти две структуры унаследованы ими от рептилий. Однако развитие коры и стриатума у представителей указанных двух классов шло совершенно разными путями.
У млекопитающих доминирующей становится кора, которая, разрастаясь, постепенно покрывает стриатум, пока, как, например, у человека, нервные клетки стриатума не оказываются глубоко погруженными во внутреннюю часть переднего мозга между входящими в него нервными волокнами. Эволюция переднего мозга птиц шла по пути развития стриатума, кора же представляет собой тонкий слой, покрывающий верхнюю и боковые части переднего мозга. Стриатум выполняет у птиц большинство тех же функций, что и гораздо большая по размерам кора млекопитающих. Особого внимания заслуживает верхняя часть стриатума – гиперстриатум, хорошо развитая структура, которая отсутствует у млекопитающих.
Много лет назад нейролог Гарвардского медицинского центра Стенли Кобб, которого можно считать пионером в области сравнительного изучения мозга птиц, пришел к выводу, что у птиц между развитием коры и «интеллектом» существует обратная корреляция. Кобб установил, что основная функция коры птиц – обоняние, а поскольку наиболее высокоорганизованные виды практически не используют его, кора, утратив свое значение, уменьшилась в размерах. Исходя из полученных многочисленных данных, Кобб заключил, что у птиц структурой, связанной с осуществлением рассудочной деятельности, является не кора, а гиперстриатум.
Исследования мозга различных видов птиц показали, что наиболее развитым гиперстриатумом обладают виды, считающиеся самыми «интеллектуальными». Например, у вороны, попугая и канарейки указанная структура более объемна, чем у курицы, перепела или голубя. Харви Картен из Массачусетского технологического института описал область гиперстриатума, которая имеет такой же тип проекционных связей, что и зрительные отделы коры млекопитающих.
Сравнение строения мозга человека и птицы
Результаты анатомических исследований подтверждаются разнообразными данными, в том числе полученными при изучении поведения. Давно известно, что полное удаление коры у птиц не вызывает заметного ухудшения ни в моторной, ни в сенсорной сферах, при декортикации же млекопитающих эти функции заметно нарушаются. Не так давно сотрудник Нью-Йоркского университета Зиглер обнаружил, что голуби с сильными повреждениями коры были в состоянии выполнять задачи по зрительному различению – например, обучались клевать крест, а не круг. Вместе с тем он установил, что повреждение гиперстриатума значительно снижает их способности к решению таких задач.
Следующим шагом в изучении гиперстриатума птиц явилось выяснение вопроса о том, какие специфические структуры этого органа обусловливают определенные уровни способности к обучению. У перепелов хирургическим путем удаляли верхнюю часть гиперстриатума, называемую Wulst, а затем проверяли их способность к обучению. Оказалось, что операция самым серьезным образом сказывалась на их «интеллекте». Очевидно Wulst представляет собой не только нейрологическую структуру, связанную с процессами обучения, но и имеет отношение к функциям памяти.
Установление факта, что гиперстриатум имеет непосредственное отношение к реализации элементарной рассудочной деятельности птиц, открывает новый заманчивый путь для изучения процессов, протекающих в мозге. Как «мыслящая машина», гиперстриатум обладает многими свойствами, присущими коре млекопитающих, но является гораздо более доступным для изучения и более простым для объяснения функций.
Источник