Внутреннее строение птиц (скелет и мускулатура)

Содержание

Скелет птиц легкий, потому что многие кости содержат полости, заполненные воздухом. Выделяют скелет головы (череп), туловища (позвоночник и грудная клетка), конечностей и их поясов (рис. 210). Кости черепа плотно срастаются между собой и только нижняя челюсть подвижна. Мозговой отдел черепа имеет больший объем, чем у пресмыкающихся, что связано с лучшим развитием головного мозга. Челюсти удлинены и покрыты роговыми чехлами. Это создает совершенный аппарат для захвата пищи, ведь зубов птицы не имеют.

Строение позвоночника птиц имеет особенности, связанные с полетом. Шейный отдел, достаточно гибкий и подвижный, образован большим количеством позвонков (от 11 до 25). Позвонки грудного отдела срастаются между собой и со сложным крестцом. Сложный крестец — результат срастания поясничных, крестцовых и части хвостовых позвонков. Он создает опору тела. Хвостовой отдел позвоночника состоит из нескольких свободных позвонков и копчиковой кости, образованной срастанием последних хвостовых позвонков.

Рис. 210. Скелет птицы (1) и внутреннее строение кости (2)

К грудным позвонкам прикрепляются ребра, вместе с грудиной формирующие грудную клетку. Каждое ребро состоит из двух отделов (спинного и грудного). Они полуподвижно соединены между собой и образуют угол, направленный своей вершиной назад. Благодаря сокращению грудных мышц меняется величина угла между отделами ребер и, соответственно, объем грудной клетки. Грудина большинства птиц имеет плоский вырост — киль, к которому прикрепляются грудные мышцы, приводящие крылья в движение.

Пояс передних конечностей (крыльев) состоит из трех парных костей: вороньих, ключиц и лопаток. Ключицы, срастаясь между собой, образуют так называемую вилочку. Она придает упругости поясу передних конечностей. Скелет крыла состоит из трех отделов: плечевого, предплечья и кисти.

Пояс задних конечностей — тазовые кости — отличается прочностью. Скелет задней конечности (ноги) состоит из трех отделов: бедра, голени и стопы. Большинство костей стопы срастаются и образуют цевку, покрытую, как и пальцы, роговыми чешуйками. Цевка придает ноге прочности и стройности. Материал с сайта https://worldofschool.ru

Мускулатура у птиц сложнее, чем у пресмыкающихся. Наиболее развиты мышцы, связанные с полетом — большие и малые грудные. Большие мышцы опускают крылья, малые их поднимают. Их масса равняется массе остальной мускулатуры. Важную функцию выполняют подкожные мышцы, двигающие отдельные перья. В прохладную погоду эти мышцы сокращаются, и перья у птиц поднимаются над кожей. При этом увеличивается прослойка воздуха между перьями и туловищем, что способствует сохранению тепла.

Особенности скелета и мускулатуры птиц:

скелет облегченный в связи с тем, что многие кости имеют полости;
шейный отдел позвоночника состоит из многих позвонков, обеспечивая подвижность головы;
у большинства птиц грудина имеет плоский вырост — киль; к нему прикрепляются мышцы, обеспечивающие движения крыльев при полете;
большинство костей стопы срастаются между собой, образуя цевку.

На этой странице материал по темам:

Доклад на тему скелет птицы
Как у зародыша птиц происходит формирова
Внутреннее строение позвоночника птиц
Тест по теме скелет птиц
Таблица строение скелета птицы

Вопросы по этому материалу:

Какие особенности строения скелета птиц, связанные с полетом?
Чем характеризуется мускулатура птиц?

Осевой скелет

Череп

Череп птиц очень лёгкий, чётко разделён на мозговой и лицевой отделы.

Мозговой отдел

Мозговой отдел состоит из сросшихся между собой затылочной, клиновидной, височной, теменной, лобной, слёзной и решетчатой костей.

Лицевой отдел

Осевой скелет

Череп

Череп птиц очень лёгкий, чётко разделён на мозговой и лицевой отделы.

Мозговой отдел

Лицевой отдел

Лицевой отдел менее развит. В состав лицевого черепа входят парные кости: резцовая, носовая, верхнечелюстная, нёбная, крыловидная, скуловая, квадратная, квадратно-скуловая, нижнечелюстная и подъязычная. К непарным костям относится сошник. Зубов у птиц нет. Носовая, резцовая и верхнечелюстная кости, срастаясь между собой, образуют надклювье — костную основу верхней части клюва. Надклювье в месте соединения с лобной частью эластично, что обусловливает его относительную подвижность. Оральный конец нижней челюсти служит костной основой подклювья. Квадратная кость способствует значительной подвижности нижней и верхней частей, что важно при проглатывании больших кусков корма.

Скелет туловища

Шейный отдел

Шейный отдел позвоночного столба большой длины. У кур он состоит из удлинённых позвонков. 1-й шейный позвонок соединяется с одним шаровидной формы мыщелком затылочной кости. Эта особенность затылочно-атлантного сустава и придаёт большую подвижность голове птиц.

Грудной отдел

Грудной отдел позвоночного столба у птиц разных видов имеет различное количество позвонков. Средние позвонки срастаются в единую кость.

Число пар рёбер соответствует числу грудных позвонков. Ребро состоит из вертебральной и стернальной частей. Ребра, концы которых соединяются с грудной костью, называются стернальными. Первые 2-3 ребра не соединяются с ней и называются астернальными. На каудальном крае каждого ребра есть крючковидный отросток, соединяющийся с последующим ребром. Благодаря этим отросткам, грудная клетка птиц приобретает большую прочность.

Грудная кость развита очень хорошо, так как служит местом прикрепления мощных грудных мышц, обусловливающих полет.

Литература[ | ]

Дзержинский Ф. Я., Васильев Б. Д., Малахов В. В.
Зоология позвоночных. — М.: Академия, 2013. — С. 293-. — 464 с. — ISBN 978-5-7965-7971-4.
Дзержинский Ф. Я.
Сравнительная анатомия позвоночных животных. — 2-е. — М.: Аспект-Пресс, 2005. — 320 с.
Карташев Н. Н.
Систематика птиц. — М.: Высшая школа, 1974. — С. 7—. — 342 с.
Коблик Е. А.
Разнообразие птиц (по материалам экспозиции Зоологического музея МГУ). — М.: Издательство МГУ, 2001. — Т. 1. — С. 15—16. — 384 с. — ISBN 5-211-04072-4.
Коблик Е. А., Чернова О.
Древненёбные птицы. Очерки филогении, систематики, биологии, морфологии и хозяйственного использования. — Litres, 2020. — С. 7—8.

Кинетичность черепа[ | ]

Кинетичность, или кинетизм

, черепа — это способность верхней челюсти перемещаться вертикально относительно черепной коробки[1][5]. Впервые этот термин предложил датский зоолог [en] в 1910 году в отношении стегоцефалов и зауроспид, позднее его распространили на рыб и птиц, однако у птиц некоторые варианты кинетичности невозможны[8]. Если гибкая зона лежит у основания надклювья, то говорят о прокинетизме, а если она расположена на уровне носовых ям и верхняя челюсть обладает внутренней подвижностью — о ринхокинетизме[5][8].

В первом случае движения надклювья и квадратной кости синхронизированы, так как нижняя часть основания надклювья соединена с квадратной костью и скуловой дугой[1]. Гибкая зона образована носовыми костями на основании верхней челюсти. Между мезглазничной и носовой перегородками в этом месте находится черепнолицевая щель. Прокинетизм характерен для большинства птиц, при нём верхняя челюсть прочнее[8], ноздри как правило округлые[6].

Во втором, надклювье носит стебельчатый характер, так как основание верхней челюсти как правило прорезано щелевидной ноздрёй[1][6]. Гибкая зона захватывает предчелюстную кость и предчелюстные отростки носовых костей[8]. Ринхокинетизм является более примитивной формой[8], им обладают ржанкообразные, ибисовые и журавлеобразные[1], а также голубеобразные, тинаму и бескилевые. У вальдшнепа гибкая зона располагается в конечной трети надклювья, чтобы схватывать червей он может раскрывать только кончик клюва, полностью вонзённого в землю[8].

Кинетичность черепа помогает амортизировать рабочие усилия клюва в случае ошибок. Жёсткость верхней челюсти достигается за счёт напряжения челюстных мыщц, которые вызывают кратковременные нагрузки на череп. Кроме того, кинетичностью обусловлено разнообразие производимым клювом движений, а также величина усилия на конце клюва[1].

Примечания[ | ]

↑ 12345678910111213141516171819
Дзержинский, Васильев, Малахов, 2013, с. 303—306.
Дзержинский, 2005, p. 97—98.
↑ 12345
Коблик, 2001, с. 15—16.
↑ 12345
Дзержинский, 2005, p. 90—92.
↑ 12345678910111213141516171819
Карташев, 1974, Кинетизм черепа и типы строения костного нёба.
↑ 1234567891011121314
Дзержинский, 2005, p. 104—107.
↑ 12
Карташев, 1974, Типы скелетной основы ноздрей.
↑ 123456
Дзержинский, 2005, p. 98—103.
↑ 1234
Коблик, Чернова, 2020.
↑ 1234567Юдин К. А.
Классические морфологические признаки и современная систематика птиц // Русский орнитологический журнал. — 2009. — Т. 18, вып. 498. — С. 1215—1222.
Дзержинский, 2005, p. 21.

Внешнее строение

К особенностям внешнего строения птиц относятся:

обтекаемая форма тела;
перья;
сухая кожа;
клюв;
крылья;
расположенные по бокам головы глаза;
наличие верхнего, нижнего века и мигательной перепонки;
цепкие подвижные лапы;
отсутствие ушных раковин.

Рис. 1. Внешнее строение птицы.

Перья – эволюционно видоизменённые чешуи рептилий. В зависимости от назначения перья делятся на пять типов:

контурные – покрывают тело;
маховые – составляют крыло;
рулевые – составляют хвост;
пуховые – располагаются под контурными, утепляют тело;
пух – первичный покров птенцов.

Каждое перо состоит из трёх частей:

очин – погружён в тело;
стержень – роговая трубка, проходящая через всё перо;
опахало – широкая часть пера, образованная бороздками, отходящими от стержня.

Кожа лишена желёз, но над основанием хвоста находятся копчиковые железы, выделяющие масляный секрет, предохраняющий перья от намокания.

Подготовка скелета[ | ]

Скелет птиц помогает исследователям изучать их мускулатуру и расположение внутренних органов[65]. Кости служат рычагами при механическом движении мышц, а в местах крепления мышц обычно формируются отростки, которые позволяют палеонтологам классифицировать фоссилии птиц, у которых не осталось и следа мышц[12].

Обычно скелет извлекают из птиц с повреждённой кожей, оперением или внутренними тканями. Для особо редких птиц может потребоваться сохранение и скелета, и кожи. Если обычно ноги и клюв сохраняют вместе с кожей, то в этом случае они остаются со всем скелетом[65]. Скелет птиц очень хрупкий и требует специальных методов, чтобы извлечь его без повреждений[65]. При подготовке к процессу тушку вымачивают в горячей воде[65] или растворе формалина[66], как и млекопитающих, однако это может привести к повреждению костей[65]. Формалин плохо проникает под перья птиц, поэтому сначала их вымачивают в спирте[66], а перед окончательной обработкой — кипятят несколько минут в растворе соды[67]. Менее рискованным способом является использование жуков кожеедов (Dermestidae), которые поедают плоть с костей. При работе с жуками, в первую очередь убирается кожа, внутренние органы и мышцы, которые можно отделить, не повредив скелет. При этом у птиц оставляют глаза. Затем тушку закрепляют в позиции, в которой лапы и крылья прижаты к телу, и помещают на алюминиевую фольгу (бумагу жуки могут съесть). После сушки контейнер со скелетом помещают к жукам, которые съедают оставшуюся плоть, а затем в холодильник, чтобы предотвратить распространение жуков по лаборатории[65].

Классическими объектами при изучении скелета птиц считаются сизый голубь (Columba livia

) и серая ворона (
Corvus corone
). Для изучения скелета головы готовят череп птенцов на стадии вылупления для выводковых птиц и на 7—10 день — для птенцовых[67].

Типы черепа[ | ]

В 1867 году Хаксли (Thomas Huxley) в работе «О классификации птиц и о таксономическом значении изменений в строении костного нёба в этом классе» (On the classification of birds, and on the taxonomic value of the modification of certain of the cranial bones observable in that Class)[9] на основе особенностей строения и взаимоотношения различных частей черепа летающих птиц определил четыре классических типа костного нёба: дромеогнатический, схизогнатический, десмогнатический, эгитогнатический[6]. Дромеогнатический, или палеогнатический (лат. paleognathae), тип черепа противопоставляют неогнатическому (лат. neognathae), в который иногда объединяют все другие типы[5]. Такое деление предложид У. Пайкрафт в 1900 году, который добавил к палеогнатическму черепу бескилевых птиц. Дальнейшее определение типов вызвало оживлённую дискуссию среди учёных[6].

Дромеогнатический тип[ | ]

Самый примитивный тип черепа, при котором сочленение костного нёба и других костей черепа неподвижно. У такого черепа нёбные и крыловидные кости соединены неподвижно, базиптеригоидные сочленения хорошо развиты (обычно отсутствуют у других взрослых птиц), сошник крупный, его передний конец сливается с нёбными отростками костей верхней челюсти, а задний конец расщеплён и соединяется расходящимися концами с нёбными и крыловидными костями[5][9].

Длина костного нёба в дромеогнатическом черепе неизменна, продольные перемещения сильно ограничены[10]. Неподвижное соединение не позволяет манипулировать с кормом, оно способно только для амортизации толчков[6] и простых хватательных движений[9]. Дромеографический тип является первым этапом эволюции кинетизма черепа у птиц[6]. У современных птиц он характерен для страусоподобных (бескилевых) птиц и тинаму[9].

Схизогнатический тип[ | ]

Схизогнатический тип черепа является более древним, чем другие неонёбные, которые скорее всего возникли путём его перестройки[5]. При этом типе отсутствует соединение нёбных отросков правой и левой верхнечелюстных костей, между ними расположена длинная щель[5][6]. Сочленение нёбных и крыловидных костей подвижное, они примыкают к клювовидному отростку, отсутствует соединение сошника, заострённого спереди, с нёбными отростками верхнечелюстных костей[5].

Схизогнатический тип характерен для пингвинов, гагар, трубконосых, куриных, большинства журавлеобразных, ржанкообразных, трогонов, большинства сов, козодоевых, колибри, настоящих дятлов[5].

Десмогнатический тип[ | ]

При этом типе происходит слияние нёбных отростков правой и левой верхнечелюстных костей[5][6] по средней линии из-за чего надклювье становится более прочным и имеет трубчатую конструкцию[6]. Сошник редуцирован либо очень узкий, иногда соединяющийся задним концом с нёбными костями и клювовидным отростком, а передним — со слившимися нёбными отростками[5].

Десмогнатический тип характерен для веслоногих, голенастых, гусеобразных, дневных хищников, некоторых козодоев, ракшеобразных, якамаров, пуховок и туканов из дятлообразных[5].

Эгитогнатический тип[ | ]

При этом типе нёбные отростки верхнечелюстных костей тонкие и удлинённые, они подходят под сошник, но не соприкасаются ни с ним, ни друг с другом, у широкого сошника свободный передний конец иногда раздвоён, а задний глубоко расщеплён и охватывает клювовидный отросток[5]. Функционально это схизогнатия[6].

Эгитогнатический тип характерен для трехпёрсток, стрижей, бородаток и медоуказчиков из дятлообразных, почти у всех воробьиных[5].