Птицы — специализированный класс высших позвоночных, приспособившихся к полету.
Особенности внешнего вида птиц:
• тело покрыто перьями;
• передние конечности преобразованы в крылья;
• укороченный хвост снабжен рулевыми перьями;
• челюсти без зубов, одеты роговыми чехлами, образующими клюв, форма которого зависит от потребляемой пищи;
• шея очень подвижна (количество шейных позвонков может достигать 25 и более);
• строение ног зависит от среды обитания; обычно на ногах имеются 4 когтистых пальца; нижняя часть ног покрыта роговыми щитками;
• кожа сухая; желез нет, за исключением копчиковой железы (ее секрет придает перьям водонепроницаемость).
По строению и функциям перья разных участков тела существенно различаются. Основу оперения образуют контурные перья, состоящие из очина (части стержня, погруженной в кожу), стержня и опахала. Опахало расположено по бокам стержня и состоит из упругих плоских нитевидных бородок первого порядка, на которых, в свою очередь, располагаются в обе стороны бородки второго порядка с крючочками. Крючочки сцепляют бородки между собой, обеспечивая цельность опахала и почти полную непроницаемость для воздуха.
Благодаря такому строению, контурное перо птицы легкое, гибкое и почти непроницаемо для воздуха. Кроме того, при резком порыве ветра или ударе, например о ветку, бородки опахала расступаются, и перо не ломается. Затем птица протягивает перо клювом, крючки вновь сцепляются и структура пера восстанавливается. Контурные перья выполняют разные функции: маховые образуют плоскость крыла, рулевые — плоскость хвоста, покровные придают телу обтекаемую форму.
Под контурными перьями лежат пуховые перья и пух. У этих перьев укороченный стержень и отсутствуют бородки второго порядка. Они прекрасно сохраняют тепло. Износившиеся перья заменяются новыми в период сезонных линек. У большинства видов перья меняются постепенно. А вот у уток, лебедей, гусей после выведения птенцов выпадают сразу все маховые перья. И в течение нескольких недель они не могут летать и скрываются в зарослях.
Особенности строения скелета птицы, связанные со способностью к полету:
• передние конечности видоизменены в крылья;
• большинство костей полы, чем достигается легкость скелета (у нелетающих птиц кости тяжелее);
• позвонки всех, кроме шейного, отделов позвоночника соединены неподвижно, что обеспечивает надежную опору во время полета;
• на грудине имеется вырост — киль, служащий для прикрепления сильно развитых грудных мышц, сокращение которых вызывает опускание крыла в полете.
Киль — это вырост грудины, служащий для прикрепления сильно развитых грудных мышц, сокращение которых вызывает опускание крыла в полете.
Пояс передних конечностей образован тремя парными костями: вороньими, лопатками и ключицами. Они сходятся своими передними концами, создавая опору для крыльев. Ключицы срослись нижними концами, образуя вилочку, что увеличивает прочность скелета и смягчает толчки при взмахе крыльев.
Мускулатура птиц более дифференцирована и массивна, чем у пресмыкающихся, что обусловлено более сложными движениями в полете, при хождении, лазании и добывании пищи. Самые крупные мышцы — большие грудные, опускающие крылья (они составляют 50% от массы всех мышц и до 20% массы всего тела). Поднимают крылья подключичные мышцы, лежащие под большими грудными. Через суставы ног перекинуты сухожилия, идущие в пальцы. Когда птица, сидя на ветке, приседает, сухожилие натягивается, и пальцы сжимают ветку, поэтому птицы спят на ветках не падая.
По сравнению с рептилиями у птиц более развиты передний, средний мозг и особенно мозжечок. За счет развития переднего мозга усложняется приспособительное поведение. Увеличение среднего мозга обеспечивает хорошее зрение птиц. Развитие мозжечка дает возможность успешно координировать сложные движения при полете.
У птиц очень хорошо развито зрение. Орган зрения — основной для ориентировки во внешней среде. Глазные яблоки крупные, снабжены двумя веками и мигательной перепонкой. Острота зрения очень высока, птицы способны различать цвета и оттенки.
Орган слуха сходен с таковым рептилий — состоит из внутреннего и среднего уха, но отличается более высокой чувствительностью.
В ротовой полости пища смачивается слюной и поступает в глотку. Длинный, растягивающийся пищевод иногда образует зоб, где пища накапливается и начинает перевариваться под действием секрета специальных желез. Пищевод ведет в желудок, состоящий из двух отделов — железистого и мускульного. В железистом отделе начинается переваривание пищи желудочным соком, механическая переработка пищи происходит в толстостенном мускульном желудке, выстланным изнутри плотной рогоподобной кутикулой. Здесь пища перетирается специально проглоченными мелкими камешками.
Тонкий отдел кишечника относительно длинный, в него впадают протоки печени и поджелудочной железы. Короткая толстая кишка (приспособление к полету) открывается в клоаку.
Так называемое «птичье молоко» — это жирное творожистое вещество, выделяемое из стенок зоба в период гнездования, которым птицы (например, голуби) кормят своих птенцов.
Дыхательная система птиц очень своеобразна, она состоит из легких и воздушных мешков. Последние располагаются между внутренними органами, мышцами и заходят внутрь полых костей. Бронхи, войдя в легкие, ветвятся. Некоторые пронизывают легкие насквозь и впадают в воздушные мешки. При вдохе часть воздуха поступает в легкие, а часть направляется в воздушные мешки. Во время выдоха воздух из воздушных мешков поступает в легкие, где происходит газообмен. Таким образом, насыщение крови кислородом осуществляется как при вдохе, так и при выдохе. Это явление получило название двойного дыхания.
Во время полета воздушные мешки предохраняют организм от перегревания и способствуют очищению толстого кишечника, периодически его сдавливая.
В покое у голубя частота дыхания — 26 раз в минуту, а в полете — 400.
Сердце состоит из двух предсердий и двух желудочков. В левой половине сердца — артериальная кровь, в правой — венозная.
У самок птиц остался только левый яичник и левый яйцевод, открывающийся в клоаку. Правый яичник обычно недоразвит.
Значение птиц в природе велико. Ни одну птицу нельзя считать только полезной или только вредной. Птицы — важное звено в цепях питания. Они распространяют семена растений, склевывая сочные плоды, выбрасывают неповрежденные семена в полете с пометом. Колибри и нек- тарницы опыляют тропические растения. Птицы уничтожают вредных насекомых, а хищные (орлы, совы и др.) и грызунов.