Птахи - високоорганізовані хребетні тварини, тіло яких вкрите пір'ям, а передні кінцівки перетворені в крила. Здатність пересуватися в повітрі, теплокровность і ін. Особливості будови і життєдіяльності дали їм можливість широко розселитися на Землі. Особливо різноманітні види птахів в тропічних лісах. Всього налічується близько 9000 видів.
Це високоспеціалізований і широко поширений клас вищих хребетних, що представляє собою прогресивну гілка плазунів, що пристосувалися до польоту.
Про подібність птахів з плазунами свідчать загальні ознаки:
1) тонка, бідна залозами шкіра;
2) сильне розвиток на тілі рогових утворень;
3) наявність клоаки і ін.
До числа прогресивних рис, що відрізняють їх від плазунів, відносяться:
а) більш високий рівень розвитку центральної нервової системи, що спричиняється пристосувальне поводження птахів;
б) висока (41-42 градуса) і постійна температура тіла, підтримувана складною системою терморегуляції;
в) вчинені органи розмноження (гнездостроеніе, насиживание яєць і вигодовування пташенят).
Еволюція птахів йшла за єдиним шляху, пов'язаному з освоєнням повітряного середовища. Політ як основний спосіб їх пересування наклав відбиток на їх зовнішні і внутрішні будова (хоча зберегли також здатність пересуватися по деревах, по землі).
1) Тіло їх розчленоване на голову, шию, тулуб і хвіст. На невеликій голові розташовані різні органи чуття. Щелепи позбавлені зубів і одягнені роговими чехликами, що утворюють дзьоб. Форма дзьоба різна, що пов'язано з характером споживаної їжі. Шия у різних птахів різної довжини і відрізняється великою рухливістю. Тулуб має округлу форму. Передні кінцівки перетворені в крила. Задні - ноги - різної будови. Це пов'язано з різноманітністю місць проживання. На ногах 4 пальця, що закінчуються кігтями. Нижня частина ніг покрита роговими щитками. Скорочений хвіст забезпечений віялом рульового пір'я. У різних птахів він має різну будову.
2) Шкіра суха, позбавлена залоз (за винятком куприкової), яка служить для змащування пір'яного покриву і надання йому водонепроникності. Тіло вкрите пір'ям. Основу складають контурні (складаються з стрижня, очина, опахала) - вони надають тілу птаха обтічну форму. На крилах вони називаються маховими, а утворюють площину хвоста - керманичами. Під контурними розташовуються з тонким стрижнем - пухові пера. Вони позбавлені борідок 2-го порядку і відповідно не утворюють зімкнутого опахала. Є також власне пух, який має укорочений стрижень з пучком відходять від них борідок 1-го порядку. Пір'яний покрив сприяє збереженню постійної температури тіла птахів.
3) Скелет птахів у зв'язку з пристосуванням до польоту легкий і міцний. Легкість обумовлена пневматичний, а міцність - зрощенням окремих кісток ще в ранньому віці (череп, тулуба відділ хребта, цівка, кістки кисті та ін.) Трубчасті кістки порожнисті, містять повітря, тому вони легкі. В скелеті виділяють 6 відділів: череп, хребет, пояс передніх кінцівок, скелет передньої кінцівки, пояс задніх кінцівок, скелет задньої кінцівки. Череп характеризується великими розмірами мозкової коробки і очниць, беззубими щелепами. Тонкі кістки черепа зростаються, не утворюючи швів. Для зчленування черепа з хребтом служить 1 мищелок. Хребет складається з шийного, грудного, поперекового, крижового і хвостового відділу. Тільки шийний відділ рухливий, всі інші малорухливі або зрослися між собою (кінцеві хвостові відділи зростаються в копчиковую кістка). Є грудна клітка, утворена грудними хребцями, що відходять ребрами і грудиною. У літаючих птахів і пінгвінів грудина несе високий гребінь - кіль, до якого прикріплюється сильні м'язи, що забезпечують рух крил (або ластів). Плечовий пояс складається з лопатки, поракоіда і ключиці - він створює опору для крил. Тазовий пояс складається з 3-х парних кісток: подвоздошной, сідничної і лобкової. Внизу кістки таза пов'язані, що пов'язано з відкладанням великих яєць.
4) Мускулатура має важливе значення в пересування як в повітрі, так і на суші. Великого розвитку досягають м'язи грудей, піднімають і опускають крило. У птахів, які втратили здатність до польоту, добре розвинені м'язи задніх кінцівок (страуси, кури, гуси).
5) Будова органів травлення характеризується подальшим ускладненням і тісно пов'язане з польотом птахів. У них немає зубів, їх частково замінюють гострі краї дзьоба. Ротова порожнина невелика і веде в глотку, яка переходить в стравохід. У деяких він утворює розширення - зоб (у зерноїдних). Тут їжа зберігається і розм'якшується. Шлунок складається з 2-х відділів: переднього - залозистого і заднього - м'язистого. У 1-му відбувається хімічна обробка їжі, а в м'язистому - механічна. Кишечник короткий, на кордоні тонкого і товстого відділів є сліпі вирости. Коротка товста кишка не накопичує калові маси, і випорожнення виводяться з кишечника дуже часто, що полегшує масу птиці. Процес перетравлення їжі у птахів дуже активний; у комахоїдних він не перевищує 1 години, а у зерноїдних - 4 години. З інтенсивним обміном речовин пов'язано споживання значної кількості корму, особливо зростаюче у дрібних птахів, яким властиві великі втрати тепла.
6) Дихальна система має ряд особливостей, пов'язаних з пристосуванням до польоту. Починається ніздрями, розташованими біля основи надклювья. З рота гортанна щілина веде в гортань, а з неї в трахею. У нижній частині трахеї і початкових ділянок бронхів знаходиться голосовий апарат - нижня гортань. Джерелом звуків служать вібруючі при проходженні повітря перетинки між останніми хрящовими кільцями трахеї та півкільцями бронхів. Бронхи проникають в легені, розгалужуються в них на дрібні трубочки - бронхіоли - і дуже тонкі повітряні капіляри, які утворюють у легенях воздухоносную мережу. З нею тісно переплітаються кровоносні судини, газообмін відбувається через стінки капілярів. Частина бронхіальних відгалужень не поділяється на бронхіоли, виходить за межі легень, утворюючи тонкостінні повітряні мішки, розташовані між внутрішніми органами, м'язами і навіть усередині порожнистих кісток. Обсяг повітряних мішків майже в 10 разів перевищує обсяг легких. Парні легкі невеликі і мало розтяжним, вони приростають до ребер з боків хребта. У спокійному стані і під час руху по землі акт дихання здійснюється за рахунок руху грудної клітини. Грудна кістка при вдиху опускається, віддаляючись від хребта, а при видиху піднімається, наближаючись до нього. Під час польоту грудна кістка нерухома. При піднятті крил відбувається видих, багатий О2 повітря потрапляє з повітряних мішків у легені, де здійснюється газообмін. Таким чином, насичений О2 повітря проходить через легені 2 рази: і при видиху, і при вдиху (так зване подвійне дихання). Повітряні мішки запобігають перегрів організму, тому що надлишок тепла видаляється з повітрям.
7) кровоносна система птахів представлена 4-х камерним серцем (2 передсердя, 2 шлуночка) і відходять кровоносними судинами. У правій частині серця концентрується венозна кров, а в лівій - артеріальна. Органи і тканини отримують чисту артеріальну кров, що сприяє посиленому обміну речовин і забезпечує постійну високу температуру тіла (38-42 градуса). З лівого шлуночка артеріальна кров надходить у праву дугу аорти (тільки у птахів). Від неї відходять артерії, що живлять киснем всі частини тіла. Венозна кров по переднім і заднім порожнистим венах повертається в праве передсердя. Це рух крові становить велике коло кровообігу. За малому венозна кров по легеневої артерії надходить з правого шлуночка до легенів. Окислена кров з легких направляється по легеневих венах в лівій передсердя, в якому мале коло закінчується. Циркулює кров з великою швидкістю, що пов'язано з енергійною роботою серця. Пульс у горобиних в спокої становить 400-600 ударів, при польоті - 1000.
КРОВОНОСНІ СУДИНИ ВЕЛИКОГО КОЛА
8) Органи виділення представлені 2-ма великими нирками, що лежать в глибині тазу. Їх маса - 1-2% маси тіла. По двох сечоводах сечова кислота стікає в клоаку і виділяється разом з екскрементами назовні. Сечового міхура немає, що полегшує вагу птиці.
9) Птахи - теплокровні тварини, у них постійна температура тіла (в середньому 42 градуси). Теплокровность обумовлена підвищенням рівня обміну речовин шляхом інтенсифікації травлення, дихання, кровообігу, виділення і наявністю теплоізолюючих покривів. Сталість температури навколишнього середовища - важливий прогресивна ознака птахів в порівнянні з попередніми класами тварин.
10) Нервова система птахів в порівнянні з нервовою системою плазунів значно ускладнилася, що виразилося в більш складному їх поведінці. Представлена головним, спинним мозком і відходять нервами. Головний мозок укладений в об'ємну мозкову коробку. Великі півкулі переднього мозку великих розмірів і утворені смугастими тілами. Середній мозок має розвинені зорові частки. Мозочок забезпечує збереження рівноваги і точну координацію птиці під час польоту. Нюхові частки розвинені слабко. Черепно-мозкових нервів 12 пар.
11) Найважливіші органи чуття - органи зору і слуху. Очі у них великі, забезпечені верхнім і нижнім століттями і третьому століттям, або мигательной перетинкою. Всі птахи мають кольоровий зір. Гострота зору в кілька разів вище, ніж у людини. Орган слуху, як і у плазунів, представлені внутрішнім і середнім вухом. У внутрішньому краще розвинена равлик, в ній збільшено число чутливих клітин. Порожнина середнього вуха велика-єдина слухова кісточка - стремечко - більш складної форми. Барабанна перетинка знаходиться глибше, ніж поверхня шкіри, до неї веде канал - зовнішній слуховий прохід. Слух дуже гострий. У порівнянні з плазунами у птахів збільшена поверхню носової порожнини і нюхового епітелію. У деяких птахів (качки, кулики, що харчуються падлом хижаки і ін.) Нюх добре розвинене і використовується при пошуку корму. У інших птахів розвинене слабо. Органи смаку представлені смаковими нирками в слизовій оболонці ротової порожнини, на мові і у його заснування. Багато птахів розрізняють солоне, солодке і гірке.
12) Птахи роздільностатеві, запліднення у них внутрішні. У самки функціонує тільки лівий яєчник і лівий яйцепровід, правий яєчник і яйцепровід скорочені. Це пов'язано з великими розмірами яєць: при наявності 2-х яєчників їх велика маса і жорстка шкаралупа ускладнили б політ і просування яєць по яйцепроводу. У самців насінники парні, їх протоки відкриваються в клоаку. Яйцеклітини птахів мають великі розміри через вміст в них великої кількості поживних речовин. Власне яйце (або яйцеклітину) птахів називають жовтком. На його поверхні знаходиться зародковий диск, з якого розвивається зародок. Основна маса жовтка служить запасом поживних речовин і води. Проходячи по яйцепроводу, яйце оточується спочатку шаром білка, що оберігає його від механічних пошкоджень і служить джерелом води для розвитку зародка, потім одягається подськорлупової оболонкою і, нарешті, міцної вапняної шкаралупою. Шкаралупа пронизана дрібними порами, що забезпечують газообмін зародка з зовнішнім середовищем. Надскорлуповая оболонка охороняє яйце від проникнення бактерій. Коли яйцеклітина надходить в яйцепровід, розвиток зародка в ньому тільки починається. Для продовження розвитку поза організмом необхідно, щоб яйце обігріваються. У птахів виробився інстинкт насиджування, під час якого в яйці здійснюється ембріональний розвиток. На самих ранніх стадіях розвитку зародка птахів має велику схожість з зародками своїх предків - закладається хорда, зяброві щілини і зяброві артерії, з'являється довгий хвіст - свідоцтво того, що далекі предки птахів були водними тваринами. Палеонтологічні знахідки свідчать, що безпосередніми предками птахів були плазуни.
13) За ступенем фізіологічної зрілості пташенят в момент вилуплення всіх птахів ділять на 2 групи - виводкових і птенцових. У виводкових пташенята відразу після вилуплення вкриті пухом, зрячі, можуть пересуватися і знаходити корм. Дорослі птахи захищають свій виводок, періодично гріють пташенят (особливо в 1-і дні життя), допомагають у пошуках корму. Сюди відносяться всі Куроподібні (тетерева, рябчики, куріпки, фазани та ін.), Гусеобразние (гуси, качки, лебеді, гаги), журавлі, дрохви, страуси. У птенцових птахів пташенята спочатку сліпі, глухі, голі або слабо опушені, не можуть пересуватися, в гнізді залишаються довго (у горобиних - 10-12 днів, у деяких - до 2-х місяців). У цей час батьки з обігрівають і вигодовують. Так само як голуби, папуги, горобині, Дятлоподібні і багато інших. Пташенята залишають гніздо опереними, майже досягши розмірів дорослих птахів, але з невпевненим польотом - 1-2 тижні після вильоту батьки продовжують годувати і навчати пошуку корму. Завдяки різноманітним формам турботи про потомство плодючість птахів набагато нижче, ніж у плазунів, риб, земноводних.
1. Пристосованість до польоту в зовнішній будові (обтічна форма тіла. Пір'яний покрив, крила, хвіст з рульового пір'я).
2. Скелет птахів характеризується міцністю і легкістю. Це якості обумовлені тим, що багато кістки зрослися між собою і утворили міцні відділи (череп, тулуба відділ хребта, цівка, кістки кисті та ін.), А трубчасті кістки порожнисті, містять повітря, тому вони і легкі.
3. Особливості мускулатури птахів, пов'язані з польотом - сильне розвиток м'язів, що приводять в рух крила: великі грудні м'язи опускають крило, підключичні піднімають. Міжреберні - мають велике значення в диханні птахів. Сильно розвинені м'язи ніг.
4. Пристосованість до польоту в травній системі (дзьоб без зубів, швидке перетравлювання, часте опоражнивании кишечника і ін.).
5. Пристосованість до польоту в дихальній системі (повітряні мішки сприяють збільшенню обсягу вдихуваного повітря, беруть участь в механізмі подвійного дихання, сприяють тепловіддачі, оберігаючи організм від перегріву, полегшують вагу тіла птиці).
6. Особливості кровоносної системи (великі розміри серця, наявність 4-х камер, завдяки яким тканини організму отримують артеріальну кров, багату на кисень). Процеси життєдіяльності протікають швидко (окислення), забезпечуючи інтенсивний обмін речовин і високу постійну температуру тіла.
7. У зв'язку з польотом і різноманітним способом життя нервова система, зокрема головний мозок, має більш складну будову. Це виражається в більших розмірах його переднього відділу і мозочка, в наявності відносно великих зорових часток, що пов'язано з більш складною будовою органів зору.
8. Високий розвиток центральної нервової системи обумовлено більш складну поведінку птахів. Воно проявляється в різних формах турботи про потомство (гнездостроеніе, відкладання і насиджування яєць, обігрівання пташенят, їх годування), в сезонних переміщеннях, в розвитку звукової сигналізації. Складні форми турботи про потомство у птахів - це прогресивні особливості, що склалися в процесі їх історичного розвитку.
9. Пристосованість до польоту в органах розмноження (у самок один лівий яєчник і один лівий яйцепровід). Розмножуються на суші за допомогою щодо великих яєць, багатих жовтком і покритих поруч оболонок; для розвитку зародка в яйці необхідні поживні речовини, кисень і тепло; схожість в розмноженні і розвитку птахів і плазунів свідчать про спорідненість хребетних цих класів.