Класс Птицы Aves. Общая характеристика.

Кожа птиц тонкая, со слабо развитым эпидермисом, почти лишенная каких-либо желез. Исключение составляет лишь копчиковая железа, имеющаяся лишь у некоторых птиц. Она расположена над корнем хвоста, секрет ее служит для смазывания перьев и для придания перьевому покрову водонепроницаемости. Копчиковая железа особенно сильно развита у водоплавающих видов. Кроме того, на солнце секрет копчиковой железы превращается в витамин Д. На теле птиц имеются разнообразные роговые образования, являющиеся производными эпидермиса: это роговые чехлы челюстей (рамфотека), образующие клюв; когти и роговые щитки на цевке и пальцах, перья. Перья расположены на теле не повсеместно, а лишь на определенных участках. Такое расположение перьев у птиц имеет важное значение для полета, облегчая сокращение мышц и подвижность кожи, перемещение перьев при полете. Перья птиц различны по строению и функциям. Они разделяются на: 1) контурные перья, которые являются основой оперения. Длинные перья хвоста называются рулевыми; 2) перья, покрывающие крыло и хвост, называются верхними кроющими крыла и хвоста. Контурное перо состоит из стержня и опахала. Часть стержня, погруженная в кожу, называется очином, а часть стержня, к которой прикрепляется опахало, называется стволом.  3) под контурными перьями располагаются пуховые перья, имеющие тонкий стержень. У собственно пуховых перьев бородки отходят от вершины стержня. Пуховые перья и собственно пух уменьшают теплоотдачу. Перья птиц гомологичны роговым чешуям рептилий.

Регулярная смена оперения у птиц называется линькой. Процесс линьки тесно связан с явлениями сезонного полиморфизма и полового диморфизма.

Мускулатура птиц отличается рядом особенностей, связанных с основными чертами их жизнедеятельности. Мышечная система более дифференцирована,что обусловлено более сложными движениями при полете, хождении, прыжках и др. Наиболее крупные мышцы, располагаются на туловище, а к самим конечностям идут сухожилия. В связи с огромной работой, выполняемой крыльями, основная масса мускулатуры располагается на груди. Особого внимания заслуживают грудные мышцы, прикрепляющиеся к килю грудины и достигающие 20% общего веса птицы. Они служат для поднимания крыла. Лежащие под ним подключичные мышцы служат для поднимания крыла. Очень сложную структуру имеет мускулатура задних конечностей. Большой интерес представляет глубокий сгибатель пальцев. Эта мышца расположена на задней поверхности голени, ее сухожилие проходит по задней стороне интертарзального сустава и цевки. Когда птица садится на ветку и сжимает пальцы, под давлением ее массы сухожилия прижимаются к стенке влагалищ, и их ребрышки сцепляются. Чтобы разошелся этот «автоматический замок», нужно сокращение мышцразгибателей пальцев. Это дает возможность птицам сидеть на ветке с расслабленной мускулатурой.

Пищеварительная система. Зубов у веерохвостых птиц нет, функцию захвата и удержания пищи выполняют роговые чехлы (надклювье и подклювье), одевающие челюсти. Форма клюва зависит от характера пищи и способов ее добывания. На дне ротовой полости лежит подвижный язык. Слюнные железы развиты различно у разных видов. У стрижей и ласточек их секрет служит для склеивания материала при строительстве гнезд. Длинный пищевод имеет расширение – зоб, служащий для временного хранения пищи. У голубей, в период выкармливания птенцов, клетки стенок зоба испытывают жировое перерождение. Этим секретом зоба взрослые птицы выкармливают птенцов. Питаясь легкоусвояемым и высококалорийным кормом, птенцы быстро растут и развиваются. Пищевод ведет в тонкостенный железистый желудок, где пища подвергается воздействию пищеварительных секретов. Затем она попадает в толстостенный мускульный желудок, который изнутри выстлан плотной рогоподобной кутикулой. Здесь пища перетирается при помощи находящихся в полости этого отдела желудка камешков, играющих роль жерновов. Хорошо развит мускульный желудок у зерноядных птиц. Тонкий отдел кишечника относительно длинный, в 2 – 4 раза больше длины тела. В двенадцатиперстную кишку открываются протоки поджелудочной железы и двулопастной печени. Задний отдел кишечника состоит из толстой кишки, на границе тонкой и толстой кишок имеются обычно два слепых отростка. Задняя кишка открывается в клоаку анальным отверстием, на спинной стороне которой располагается фабрициева сумка, являющаяся органом иммунной защиты (в ней формируются белые кровяные тельца). Функционирует фабрициева сумка только у птенцов. Прямая кишка редуцирована.

Органы дыхания птиц также несут признаки приспособления к полету, во время которого организм нуждается в усиленном газообмене. От глотки птицы отходит длинная трахея, которая в грудной полости делится на два бронха. На месте разделении трахеи на бронхи имеется расширение нижняя гортань, в которой расположены голосовые связки. Нижняя гортань играет роль голосового аппарата и особенно сильно развита у птиц, поющих или издающих громкие звуки.

Легкие у птиц губчатые, маленькие по объему и очень большие по площади газообмена. Бронхи, входя в легкие, распадаются на более мелкие ветви. Последние заканчиваются тончайшими слепыми канальцами бронхиолами, в стенках которых проходит кровеносные капилляры. Часть разветвлений бронхов пронизывает легкие, продолжаясь в тонкостенные воздушные мешки, которые располагаются между органами и мышцами, под кожей и в полостях трубчатых костей крыльев. Эти мешки играют большую роль в дыхании птицы во время полета. У сидящей птицы дыхание осуществляется путем расширения и сжатия грудной клетки и в результате движения грудины. В полете же, когда движущимся крыльям нужна твердая опора, грудная клетка остается почти неподвижной и прохождение воздуха через легкие обусловливается в основном расширением и сжатием воздушных мешков. Этот процесс получил название «двойное дыхание», поскольку отдача кислорода в кровь происходит как при вдохе, так и при выдохе. Воздушные мешки также участвует в терморегуляции, уменьшают трение между органами и мышцами, способствуют акту дефекации. Путем изменения объема воздушных мешков ныряющие птицы регулируют свою плавучесть. Объем воздушных мешков примерно в 10 раз больше объема легких, ногазообмен осуществляется только в легких. Само дыхание в полете происходит в основном за счет работы крыльев. Чем быстрее машущий Полет, тем интенсивнее дыхание. При подъеме крыльев легкие растягиваются и воздух засасывается в них; кроме того, воздух частично, минуя легкие, попадает в воздушные мешки. При опускании крыльев происходит выдох, причем через легкие проходит воздух из мешков, что способствует окислению крови в легких.

Кровеносная система птиц имеет два круга кровообращения. Сердце птиц очень большое. Сердце у птиц четырехкамерное, поэтому кровь полностью разделяется на артериальную и венозную. От каждого желудочка отходит по одному сосуду — общий ствол легочных артерий от правого желудочка и правая дуга аорты от левого. В эритроцитах сохраняются ядра. У зародышей птиц, как и у зародышей пресмыкающихся, закладываются и левая, и правая дуги аорты, но в процессе эмбрионального развития у птиц левая дуга атрофируется.

Артериальная кровь, идущая от легких по легочной вене, попадает в левое предсердие, а оттуда в левый желудочек, из которого уходит в аорту. Венозная кровь со всего тела поступает в правое предсердие, а из него в правый желудочек, затем по легочным артериям к легким. Правая дуга аорты изгибается вправо и поворачивает назад. На изгибе от нее отходят большие парные безымянные артерии, которые разделяются на сонные артерии, несущие кровь к голове, и грудные и под ключичные артерии, идущие к грудным мышцам и крыльям. Дуга продолжается стволом аорты, тянущимся под позвоночником. От ствола аорты ответвляются артерии к различным частям туловища птиц и к ногам.

Венозная система птиц в основном сходна с венозной системой пресмыкающихся. Высокая активность обменных процессов у птиц делает необходимым быструю и обильную доставку питательных веществ и кислорода во все части организма, поэтому кровь по сосудам течет с большой скоростью, что обеспечивается энергичной работой сердца. Частота сокращений сердца высокая.

Органы выделения. У эмбрионов птиц закладывается туловищная почка (мезонефрос), которая впоследствии замещается, как и у прочих амниот, тазовой почкой (метанефрос). От брюшной стороны каждой почки отходит мочеточник (вольфов канал), открывающийся в клоаку. Мочевого пузыря у птиц нет. Моча птиц богата продуктами белкового обмена и состоит, главным образом, из мочевой кислоты, как у рептилий. В отличие от анамний и рептилий в нефроне птиц появляется U-образный отдел – петля Генле, густо оплетенная капиллярами и функционирующая как своеобразная «умножительная противоточная система», использующая осмотический градиент (разное содержание солей в тканях почки и в просвете почечных канальцев). Это создает возможность для пассивной реабсорбции воды из первичной мочи для экономии воды.

Половая система. Птицы раздельнополы, оплодотворение внутреннее. Половые органы самца: парные семенники с придатками и парные семяпроводы,впадающие в клоаку. Перед впадением в клоаку семенники образуют расширения – семенные пузарьки. Копулятивные органы, как непарные выпячивания клоаки, имеются только у страусов, тинаму и гусеобразных. У остальных птиц оплодотворение происходит при прижимании наружного отверстия клоаки самца к клоаке самки. У самок половая система состоит из левого яичника и левого яйцевода, открывающегося в клоаку. Созревшее яйцо попадает из яичника в полость тела, а затем в воронку яйцевода и далее транспортируется по нему.

Яйцевод состоит из нескольких отделов. Железы начального отдела яйцевода покрывают яйцо белковой оболочкой, в среднем отделе яйцо покрывается подскорлуповыми пергаментообразными оболочками. В маточном отделе яйцо покрывается скорлупой.

Нервная система. Центральная нервная система птиц более сложна, чем у рептилий, что связано с более высоким их уровнем жизненных отправлений, с более сложными отношениями птиц с условиями их жизни. Морфологически это обуславливается относительно крупными размерами головного мозга. Так у рептилий вес головного мозга примерно равен весу спинного мозга, у птиц же он всегда больше. Укрупнение головного мозга обусловлено, прежде всего, развитием полушарий переднего мозга – в основном, за счет развития полосатых тел. Кора головного мозга развита слабо. Сильно развивается мозжечок, что связано со сложными, требующими координации движениями во время полета. Головных нервов 12 пар. Орган слуха, как у рептилий, состоит из внутреннего и среднего уха. Слуховая косточка одна. Барабанная перепонка лежит несколько вглубь от уровня кожных покровов на дне небольшого воронкообразного углубления, представляющего собой зачаток наружного слухового прохода. У сов вокруг слухового прохода имеется «рупор» из перьев, для направления звуков. Зрение у птиц развито очень хорошо. Среди птиц нет видов с недоразвитыми глазами. Обоняние развито слабо, на что указывают небольшие размеры обонятельных долей переднего мозга.