Скелет птицы приспособления к полету

какие особенности строения скелета птиц,связанные к приспособлению к их полёту

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.

Скелет птицы

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.
Основу птичьего скелета составляет прочный и жесткий центральный каркас из костей, с которым подвижно сочленяются голова и шея, крылья и лапы. Верхнюю часть центрального каркаса образует позвоночник. 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.

Источник

Приспособления птиц к полету.

Палеонтологические материалы по птицам очень скудны. Несомненно, что птицы обособились от архозавров господствовавшей в мезозойскую эру многочисленной и разнообразной груп­пы диапсидных пресмыкающихся. Непосредственных предков птиц нужно искать не среди летающих ящеров, а среди наиболее древней группы архозавров — текодонтов, которые дали начало и остальным группам архозав­ров. Текодонты по внешнему виду напоминали ящериц и вели наземный образ жизни. У части видов задние конечности были несколько длиннее передних, и при быстром беге животные, вероятно, опирались о землю только задними конечностями. В некоторых особенностях скелета псевдозухий можно усмотреть черты сходства с птицами (детали строения черепа, таза, задних конечностей).

Промежуточные формы между текодонтами и птицами, которые показывали бы последовательные стадии развития оперения и преобразования скелета, пока не обнаружены. Предполагают, что некоторые текодонты постепенно переходили к древесному образу жизни. Разрастание роговых чешуй по бокам тела и хвоста, по заднему краю конечностей позволяло удлинить прыжки с ветки на ветку (гипотетическая стадия предптицы). Дальнейшая специализация и отбор привели к формированию скелетно-мышечной структуры и оперения крыла (и соответствующих преобразований в других системах органов), обеспечившего возможность сначала планирующего, а затем и активного полета. Оперение тела, возможно, развивалось сначала как приспособление к термоизоляции, а уже потом приобрело и добавочную функцию обеспечения обтекаемости тела; оно сформировалось еще до приобретения способности к полету. У некоторых текодонтов на теле были удлиненные чешуи с продольным гребнем и мелкими поперечными ребрышками. Видимо, из них путем расчленения и образовалось перо.

Обособление птиц от пресмыкающихся, вероятно, произошло уже в конце триаса — начале юры, но ископаемых остатков древнейших птиц этого периода пока не найдено. В сланцевых песчаниках — отложениях мелководного залива Юрского моря (возраст около 150 млн. лет) — были найдены отпечатки перьев и пять разной сохранности отпечатков скелета и оперения наиболее древней из известных нам птиц — археоптерикса — по размерам примерно равного сороке. Его относят к особому подклассу ящерохвостых птиц, так как в отличие от современных птиц он имел длинный хвост примерно из 20 позвонков; к боковым поверхностям каждого позвонка крепились парные рулевые перья. Хорошо развито оперение крыла, оперено и все тело. Плечо похоже на птичье, пряжка еще не образовалась, а три хорошо развитых, свободных пальца оканчиваются острыми когтями. Ключицы срослись в вилочку, а лопатка саблевидна; грудина, видимо, еще не имела киля. Задняя конечность птичьего типа, но с примитив­ными чертами (развита малая берцовая кость, не завершено образование цевки). Как и у многих пресмыкающихся, у археоптерикса были брюшные ребра. Череп рептиль­ного типа, но уже с некоторым подобием клюва, с утонченными костями и увеличенными глазницами. На верхней и нижней челюстях в альвеолах сидят зубы. Вероятно, археопте­риксы были способны лишь перепархивать с ветки на ветку или планирующим полетом перелетать от дерева к дереву. При пере­мещениях в кронах они, видимо, использовали хорошо развитые подвижные пальцы крыльев. Несмотря на многие черты сходства с пресмыкающимися, — это, несомненно, птицы. Археоптерикс представляет примитивную, но специализированную боковую ветвь древних птиц. Предками современных птиц, вероятно, были какие-то еще более примитивные ящерохвостые птицы.

Современные и все остальные ныне известные ископаемые птицы относятся к подклассу настоящих, или веерохвостых, птиц: у них хвостовой отдел позвоночного столба резко укорочен, а последние хвостовые позвонки сливаются в единую косточку — пигостиль, к которой веером прикрепляются рулевые перья. Формируется типичный птичий скелет крыла, на грудине образуется киль, завершается образование цевки, исчезают брюшные ребра и т. д. Примитивных веерохвостых птиц Юрского периода пока не обнаружено, хотя несомненно, что в этот период они уже существовали. Наиболее древние остатки веерохвостых птиц обнаружены в отложениях мелового периода. Их относят к двум надотрядам. Гесперорнисы были крупные, длиной до метра плававшие и нырявшие птицы, по внешнему облику напоминавшие гагар или поганок. Они утратили способность к полету: передние конечности и пояс сильно редуцированы, а грудина без киля. Ихтиорнисы и другие были размерами с голубя. Скелет крыла у них типично птичий, а на грудине хорошо развит киль; несомненно, они были способны летать. От современных эти меловые птицы отличаются наличием мелких зубов на верхней и нижней челюстях и очень маленьким объемом мозговой полости. Вероятно, это боковые специализированные ветви примитивных веерохвостых птиц. В конце мела — в третичном периоде кайнозойской эры, при­ мерно 70—40 млн. лет назад, идет интенсивная адаптивная радиация веерохвостых птиц и возникает большинство современных отрядов. К сожалению, палеонтологические остатки этого времени малочисленны и не дают представления о характере и темпах эволюции птиц. Резкое увеличение числа видов птиц и формирование современных отрядов по времени совпадает с бурной эволюцией покрытосеменных растений и насекомых: возрастание потенциальных пищевых ресурсов способствовало выработке новых пищевых связей и тем самым обеспечивало интенсивное видообразование птиц.

Источник

Как скелет птиц приспособлен к полету?

При­спо­соб­лен­ност­ ь ске­ле­та птиц к по­ле­ту. Ука­зать не менее 4-х при­зна­ков.

За редким исключением, тела птиц отлично приспособлены к полёту. У птиц очень лёгкие кости — масса оперения обычно в два-три раза превышает массу скелета.

Кости черепа у птиц очень тонкие, а кости конечностей имеют пористую структуру, которая напоминает пчелиные соты (при небольшой массе это придаёт им устойчивость).

Сложные слитные кости крестца помогают сохранить равновесие при движении по земле и смягчают удар во время приземления.

Практически у всех птиц очень подвижная шея, у некоторых шея способна поворачиваться на 180°. У большинства птиц почти в четыре раза больше шейных позвонков, чем у млекопитающих.

К килю на грудине крепится летательная мускулатура, которая составляет до тридцати процентов всей массы тела птицы.

Крылья птиц — это видоизменённые передние конечности. Они не поддерживают тело птицы при ходьбе, стоянии и сидении, а нужны только для полёта (у пингвинов — для плавания).

Плечевая кость у птиц, к которой крепятся мускулы крыльев, короткая, толстая и широкая. Локтевая и лучевая кости, куда крепятся маховые перья, имеют сплющенную форму. Кости пясти, запястья и фаланги трёх пальцев у птиц срослись. Маховые перья крепятся к первым фалангам пальцев.

Вдоль каждого крыла натянута тонкая кожистая перепонка. Величина и форма крыльев зависят от того, как птица летает. Например, альбатросы парят на длинных узких крыльях, а бекасу для коротких перелётов хватает широких и коротких крыльев.

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