Полная межжелудочковая перегородка птицы

Прогрессивные ароморфозы птиц: строение скелета, основные ароморфозы птиц и их характеристика

Ароморфоз — это изменение характерного для птиц строения, позволившее им перешагнуть на новый эволюционный уровень развития.

Прогрессивные ароморфозы птиц

Ароморфозы затрагивают все без исключения системы органов птиц — это позволяет им осваивать различные среды обитания, ранее для этого непригодные. В этом плане ароморфозы и идиоадаптация тесно связаны между собой.

Это, в том числе, привело к тому, что ни один живой организм кроме птиц не может передвигаться в воздухе, так как не приспособлен для этого.

Принято считать, что появление первых птиц связано с Юрским периодом мезозойской эры (ароморфозы мезозойской эры) — а это примерно 200 млн лет назад. Археоптерикс — переходная форма от пресмыкающихся к птицам: такие существа еще не могли летать, но могли планировать с ветки на ветку.

Строение скелета птиц

Отвечая на вопрос что такое ароморфозы, для начала стоит разобраться со строением скелета птиц.

Птицы как класс отличаются довольно сложным строением скелета. Он состоит из:

• черепа;
• позвоночника;
• поясов передних и задних конечностей;
• скелета свободных конечностей.

В свою очередь череп включает черепную коробку, глазницы, основу клюва (верхние и нижние челюсти).

Позвоночник состоит из 5 отделов:

Крестцовый и хвостовой отделы соединены неподвижно.

В отличие от них, грудная клетка птиц включает пять пар ребер, каждая из которых состоит из двух сочлененно подвижно частей. Снизу на грудине у птиц есть высокий гребень, называемый килем.

Основные ароморфозы птиц

Среди прочих выделяются основные ароморфозы птиц. Это:

• появление перьев. Они формируют обтекаемую форму тела и обеспечивают хорошую теплоизоляцию;
• разделение кругов кровообращения. Это дает возможность поддерживать постоянную температуру тела;
• появление четырехкамерного сердца. Это позволило образовать два круга кровообращения;
• возникновение второго дыхания и губчатых легких. С их помощью газообмен осуществляется на выдохе и на вдохе.

Характеристика основных ароморфозов птиц и примеры ароморфозов

Перьевой покров

Перья — видоизмененная чешуя рептилий.

Тело птиц покрывают роговые наружные образования. Они состоят из полого стержня (нижняя часть — очин) и пушистого полотна, отростки которого прилегают один к одному с боковой стороны. Это так называемое опахало.

Есть несколько вариантов перьев:

• контурные. Они состоят из системы бородок 1-го порядка, крепящихся за стержень, и бородок 2-го порядка (они размещаются на бородках 1-го порядка). Очин погружается в кожу, а стержень с опахалом размещаются над поверхностью тела. Благодаря такому перьевому покрову у птицы обтекаемая форма тела;
• маховые. Такие перья нарастают по краям крыльев. Они служат для поддержки птицы в полете. Есть рулевые перья: они располагаются на хвосте и задают направление полета;
• покровные. Это перья, отвечающие за обтекаемый контур птиц;
• пуховые. Они отличаются от других строением: на их бородках не наблюдаются крючки, а опахало не образуется в плотном сцеплении. Все тело птицы равномерно покрыто пуховыми перьями, что обеспечивают отличную теплоизоляцию.

Птицы неизбежно сталкиваются с линькой.

Линька — процесс смены птичьего оперения.

Благодаря линьке состав перьевого покрова регулярно обновляется, а это — гарантия постоянного и систематического выполнения его функций. Линька у птиц происходит по-разному: интенсивность и длительность этого процесса зависит от конкретного вида.

Разделение кругов кровообращения и 4 камеры сердца

У птиц есть полная межжелудочковая перегородка в сердце. Т. е, все желудочки полностью друг от друга изолированы. У птиц не происходит смешивание крови и формируется два круга кровообращения, которые происходят отдельно один от другого.

Все это приводит к более высокому и интенсивному уровню обмена веществ — так птицы приобрели теплокровность.

Гомойотермия — теплокровность птиц и других живых организмов, выражающаяся в поддержании постоянной температуры тела.

В этом, в частности, основное отличие ароморфозов птиц от ароморфозов земноводных и ароморфозов пресмыкающихся или насекомых.

Птицы легко осваивают среды обитания, в которых царят низкие температуры: их внутренняя температура тела не имеет зависимости от температуры окружающей среды. Она поддерживается самостоятельно на протяжении длительного периода времени.

Двойное дыхание и губчатые легкие

Легочные мешочки и воздухоносные полости, относящиеся к дыхательной системе птиц, позволяют осуществлять газообмен во время вдоха и во время выдоха. Это указывает не только на оригинальность дыхательного процесса, но и на его эффективность с точки зрения энергетических затрат.

Отметим, что дыхательная площадь легких у птиц больше ячеистых легких пресмыкающихся. Эффективный газообмен у птиц позволяет им экономить энергию.

Приведем примеры ароморфозов, которые не были упомянуты выше.

Превращение передних конечностей в крылья

Какие ароморфозы позволили птицам летать? Правильно: превращение передних конечностей в крылья. Благодаря им птицы освоили не только воздух, но и землю, и могут эффективно перемещаться в пространстве.

Высокий уровень развития ЦНС

Здесь важно учесть, что у птиц хорошо развились мозжечок и кора головного мозга. Мозжечок, в частности, отвечает за координацию движений и регуляцию положения тела в пространстве, в том числе — во время полета.

Все это позволяет говорить о том, что птицы — важное звено биогеоценоза. Они активно взаимодействуют с растениями, животными, принимают участие в круговороте веществ в природе. Птицы употребляют в пищу плоды и семена, тем самым распространяя их. Отдельные птицы участвуют в опылении растений. Многие птицы питаются насекомыми, уничтожая вредителей, а птицы-падальщики — настоящие санитары природы. Птицы, считающиеся хищными, могут влиять на численность популяции животных.

Источник

Ароморфозы птиц

Ароморфоз – это изменение характерного строения у птиц, которое позволило им выйти на новый эволюционный уровень развития.

Прогрессивные ароморфозы птиц

Появление ароморфозов касается абсолютно всех систем органов птиц, и позволяет им в полной мере осваивать различные среды обитания. Также фактически не одна группа организмов не может так как птицы передвигаться в воздушной среде обитания, поскольку не имеет для этого достаточной степени приспособленности.

Считается, что первые птицы появились в Юрский период мезозойской эры около 200 млн лет назад. Переходной формой от пресмыкающихся к птицам считался археоптерикс, который по мнению ученых занимал промежуточное положение между указанными группами живых организмов. Археоптерикс еще не умел летать, но мог планировать с ветки на ветку.

Представители класса птицы имеют достаточно сложное строение скелета, который состоит из черепа, позвоночника, поясов передних и задних конечностей, а также скелета свободных конечностей. Через включает в себя черепную коробку, глазницы, верхнюю и нижнюю челюсти (основу клюва). Позвоночник делится на пять отделов: шейный, грудной, поясничный и крестцовый, а также хвостовой. Хвостовой и крестцовый отделы позвоночник соединяются не подвижно. Грудная клетка птиц образована пятью парами рёбер, состоящих из двух частей, сочленённых подвижно. Грудина у птиц снизу имеет высокий гребень — киль.

Среди основных ароморфозов птиц выделяют:

• возникновение перьевого покрова (формирующего обтекаемую форму тела и эффективную теплоизоляцию);
• полное разделение кругов кровообращения (способность поддерживать постоянную температуру тела);
• возникновение четырехкамерного сердца (образование двух кругов кровообращения);
• двойное дыхание и губчатые легкие (возможность осуществлять газообмен как на выдохе, так и на вдохе).

Характеристика основных ароморфозов птиц

Что касается перьевого покрова, то он представляет собой видоизмененную чешую рептилий. Тело птиц покрыто роговыми наружными образованиями, которые состоят из полого стержня с нижней частью – очином, и пушистого полотна, которое прилегает отростками к друг другу с боковой стороны. Эта система называется опахалом.

Контурное перо состоит из системы бороздок первого порядка, которые крепятся к стержню и бородок второго порядка, которые располагаются на бородках первого порядка. При этом очин сперва погружается в кожу, стержень вместе с опахалом располагается над поверхностью тела. Перьевой покров придает птице обтекаемую форму тела.

Маховые перья нарастают по краю крыла, поддерживают птицу в течение всего полета. Рулевые перья находятся на хвосте и для большинства птиц играют роль направленности в полете. Покровные перья формируют обтекаемый контур птиц, за счет которого получают собственное название.

Пуховые перья имеют несколько иное строение. На их бородках нет крючков, опахало не образуется в плотном сцеплении. Пуховые перья равномерно покрывают все тело птицы, обеспечивая теплоизоляцию от окружающей среды.

Линька – это процесс смены оперения птиц.

Для птиц характерен процесс линьки, который позволяет регулярно обновлять состав перьевого покрова птиц, тем самым обеспечивая постоянное и систематическое выполнение его функций. Для разных птиц процесс линьки происходит с различной степенью интенсивности и по времени.

Еще одним ароморфозом называют полное разделение кругов кровообращения и появление четырех камерного сердца. Птицы имеют полную межжелудочковую перегородку в сердце, поэтому желудочки полностью изолированы друг от друга. Кровь птиц не смешивается, формируется два круга кровообращения, и они также полностью отделяются друг от друга.

В связи с этим уровень обмена веществ птиц становится гораздо выше и интенсивнее, чем у пресмыкающихся и земноводных, что обусловило приобретение птицами теплокровности.

Гомойотермия – это теплокровность птиц, а также других живых организмов, подразумевающая способность поддерживать постоянную температуру тела.

Тем самым птицы могут осваивать среды обитания, которые отличаются низкими температурами, поскольку их внутренняя температура тела больше не зависит от температуры окружающей среды и самостоятельно поддерживается на протяжении длительного времени.

Еще одним ароморфозом птиц признают двойное дыхание и губчатые легкие птиц. За счет развития легочных мешков и воздухоносных полостей, которые связываются с дыхательной системой птиц, их газообмен осуществляется как во время вдоха, так и во время выдоха. Поэтому процесс дыхания птиц можно назвать весьма оригинальным и энергетически выгодным.

Дыхательная площадь легких птиц значительно превышает таковую у ячеистых лёгких пресмыкающихся. Газообмен в легких птиц максимально эффективен и позволяет им экономить энергию.

Кроме того, к важнейшим ароморфозам класса Птицы можно отнести превращение передних конечностей в крылья, что позволило им в полной мере освоить наземно-воздушную среду обитания и эффективно перемещаться в ее пространстве. В связи с изменением особенностей движения для птиц также характерен такой ароморфоз, как высокий уровень развития центральной нервной системы. В данном контексте можно отметить, что у птиц достаточно хорошо развивались кора головного мозга и мозжечок, который отвечает за координацию движений и регуляцию положения тела в пространстве (также и при полете).

Таким образом, птицы являются важнейшим звеном в биогеоценозах. Они вступают в тесные взаимоотношения с растениями, животными, а также активно участвуют в круговороте веществ в природе. Птицы питаются семенами и плодами, а также активно способствуют их распространению. Некоторые птицы могут являться опылителями растений. Подавляющее большинство птиц питается насекомыми, таким образом уничтожая вредителей. Птицы – гадальщики являются санитарами природы. Хищные птицы регулируют численность популяции животных.

Источник