Особенности строения скелета птиц связанные полетом

какие особенности строения скелета птицы связаны с полетом.

В скелете птиц выделяются черты, непосредственно связанные с приспособлением к полету. Основу птичьего скелета составляет прочный и жесткий центральный каркас из костей, с которым подвижно сочленяются голова и шея, крылья и лапы. С инженерной точки зрения такой каркас можно уподобить ящику с решетчатыми стенками, т. е. конструкции, обеспечивающей наибольшую прочность при наименьшем весе.
Верхнюю часть центрального каркаса образует позвоночник. У птиц он совершенно жесткий благодаря тому, что отдельные позвонки прочно срастаются друг с другом, а не образуют подвижную, гибкую цепочку, как, например, в скелете млекопитающих. К отросткам позвонков присоединяются длинные ребра, образующие боковые стенки грудной клетки. Ее нижняя поверхность сформирована массивной плоской костью — грудиной, к которой крепятся нижние концы ребер. На внешней поверхности грудины имеется большой плоский вертикальный вырост — киль, к которому прикрепляются мощные грудные мышцы, обеспечивающие движение птицы в воздухе. У некоторых птиц, не умеющих летать, грудина плоская.
Дополнительную прочность грудной клетке птиц придают особые выросты на задней поверхности ребер. Эти выросты направлены назад и частично опираются на соседние ребра, плотно прилегая к их поверхности. Грудная клетка надежно защищает от повреждений расположенные внутри нее жизненно важные органы птицы. Прочная нижняя поверхность грудной клетки, образованная грудиной, обычно очень велика, тогда как незащищенное скелетом мягкое брюшко птицы, напротив, относительно мало, что сводит к минимуму риск его случайного повреждения, например, при падении.
У водных ныряющих птиц скелет должен быть более массивным, чтобы уменьшить плавучесть, затрудняющую ныряние. Грудная клетка настолько прочна, что защищает внутренние органы от нарастающего давления воды при погружении но глубину свыше 50 метров.

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

Скелет и мускулатура птиц

Цель урока – раскрыть особенности скелета и мускулатуры птиц, связанные с приспособленностью к воздушной среде обитания. На примере голубя подробно рассматривается строение скелета птиц (скелет головы, туловища, конечностей и их поясов). В ходе урока учащиеся выяснят, какие виды движений могут совершать птицы. Урок содержит несколько видеофрагментов, благодаря которым учащиеся узнают, какие типы полётов характерны для птиц.

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Скелет и мускулатура птиц»

Скелет птиц имеет ряд особенностей в связи с приспособлением к полёту. Кости скелета тонкие, прочные и одновременно лёгкие из-за наличия в них воздушных полостей.

Строение скелета птиц на примере голубя

Скелет состоит из трёх отделов: скелет головы, скелет туловища, скелет конечностей и их поясов.

Череп имеет большой мозговой отдел, в котором с двух сторон расположены огромные округлые впячивания – глазницы. Спереди находятся верхние и нижние челюсти, образующие клюв. Все кости черепа срастаются, не оставляя швов. В результате формируется прочный и лёгкий череп обтекаемой формы.

Позвоночник, как и у пресмыкающихся, состоит из пяти отделов. Шейный отдел имеет большое число позвонков (от девяти до двадцати пяти). Позвонки соединяются друг с другом подвижно. Как правило, птицы могут поворачивать голову на 180 градусов, а совы на 270. Грудные позвонки срастаются между собой. К каждому из них прикреплены рёбра, состоящие из двух подвижно соединённых частей. Рёбра доходят до грудины и соединяются с ней подвижно. Благодаря этому грудина с помощью соответствующих мышц при дыхании то приближается, то удаляется от позвоночника, что изменяет объём грудной клетки. Спереди грудина имеет высокий продольный вырост – грудной киль, который служит местом прикрепления мощных летательных мышц. У нелетающих бегающих птиц, например у страусов, киль отсутствует.

Позвонки поясничного, крестцового и части хвостового отделов срослись друг с другом и образовали сложный крестец, характерный только для птиц. Вместе с костями таза он даёт прочную опору задним конечностям. Хвостовой отдел имеет от 6 до 9 позвонков, которых соединены подвижно, а последние срослись и образовали копчиковую кость. Копчик – место прикрепления хвостовых перьев.

Пояс передних конечностей – плечевой – образован, как и у большинства позвоночных, тремя парными костями: саблевидными по форме лопатками, мощными вороньими костями и ключицами, сросшимися друг с другом нижними концами. Плечевой пояс образует надёжную опору для крыльев.

Скелет передних конечностей – крылья – содержит все типичные для наземных позвоночных кости: плечо, предплечье, состоящее из лучевой и локтевой костей, и кисть. В кисти имеются только три недоразвитых пальца, самый большой из них – средний.

Движение костей крыла происходит только в одной плоскости, что предотвращает их выворачивание при полёте.

Пояс задних конечностей – таз – образован тремя парами сросшихся костей: подвздошными, седалищными и лобковыми. Лобковые и седалищные кости не срастаются между собой, а заканчиваются свободно. Такой таз называется открытым. Он позволяет птице откладывать яйца крупных размеров.

Скелет задней конечности состоит из бедра, голени, включающей большую и малую берцовые кости, цевки и пальцев. Цевка образована сросшимися костями ступни. Она значительно удлиняет задние конечности, увеличивая длину шага птицы. У большинства видов задние конечности имеют четыре пальца, три из которых направлены вперёд, один – назад. На конце каждого пальца, как правило, имеется роговой коготь.

Мышцы птиц разнообразны. Самыми крупными являются большие грудные мышцы. Их масса достигает 25% от общей массы тела птицы. Одним концом они прикрепляются к грудине, другим – к плечу. Их сокращение опускает крыло.

Подъём крыла осуществляется сокращением подключичных мышц, лежащих под большими грудными. К рёбрам прикреплены межрёберные мышцы, работа которых изменяет объём грудной клетки при дыхании. Хорошо развиты мышцы шеи, а также подкожная мускулатура, поднимающая и опускающая перья. При передвижении по суше вся тяжесть тела переносится на тазовый пояс и задние конечности. Поэтому ноги имеют сложную мускулатуру, включающую до 35 мышц.

Особую роль для удержания сидящей на ветке птицы играет мышца ног, сгибающая пальцы. Она находится на передней стороне бедра, а к пальцам от неё идёт длинный тонкий прочный тяж – сухожилие. У сидящей на ветке птицы без мускульного усилия натягиваются сухожилия и пальцы сгибаются. Это даёт птицам возможность отдыхать или спать на ветви, расслабив мускулатуру всего тела.

Птицы совершают разнообразные виды движений. Они могут ходить (голуби, вороны), бегать со скоростью более 50 километров в час (страусы), прыгать (воробьи), лазить вертикально по стволам деревьев (поползни). В ветвях деревьев они передвигаются прыжками, иногда помогая себе взмахами крыльев. У видов, ведущих древесный образ жизни, например у попугаев, задние конечности преобразовались в хватательные – два пальца направлены вперёд и два назад, чтобы птице было удобно сидеть на ветке.

Многие виды приобрели способность плавать. Одни из них, находясь в воде, кормятся и отдыхают, например, утки, гуси. Другие научились нырять и добывать пищу на дне или в толще воды (пингвины, бакланы и зимородки).

Однако типичная форма движения птиц, определившая основные черты их строения, – это полёт. Летящая птица внешне похожа на самолёт. У неё есть корпус – туловище, несущие плоскости – крылья, руль – хвост, убирающиеся в полёте шасси – ноги. Главная роль в полёте принадлежит крыльям, на которых расположены большие, упругие и прочные контурные перья – маховые. Они образуют несущую плоскость крыла, создают тягу и подъёмную силу.

Для взлёта птица разбегается, или подпрыгивает, или взлетает с возвышения, что обеспечивает её начальную скорость движения.

У птиц различают машущий и парящий виды полёта. При машущем полёте птица ритмично поднимает и опускает крылья. У большинства крупных птиц, например у аиста, цапли, взмахи крыльев редкие и спокойные. Для мелких птиц характерны частые взмахи крыльев. Так, крошечные птицы тропической Америки – колибри – совершают до 50 взмахов в секунду, что позволяет им зависать на одном месте и успевать высосать нектар из цветка.

Второй вид полёта – парящий, при котором птица с распростёртыми неподвижными крыльями парит в вышине, используя восходящие токи тёплого воздуха, идущего от нагретой солнцем земли (грифы, канюки). Долго паря в воздухе, птица отыскивает добычу, затрачивая меньше энергии, чем при машущем полёте.

Скорость полёта птиц разная. Лесные мелкие воробьиные птицы летают со скоростью 25–40 километров в час. Голуби – 30–60, стрижи 100– 120 километров в час. При пикировании с высоты крупные соколы развивают скорость до 350 километров в час.

Благодаря способности к полёту птицы совершают близкие и дальние перелёты к местам кормёжки, гнездования и зимовки.

Подведем итог. Скелет птиц имеет ряд особенностей в связи с приспособлением к полёту.

· Он лёгкий (так как полости костей заполнены воздухом) и прочный (происходит срастание многих костей).

· У летающих птиц на грудине для прикрепления грудных мышц образовался специальный вырост – киль.

· У летающих птиц хорошо развиты мышцы шеи и груди, и ног у бегающих.

Источник