современные птицы не имеют чего
Почему у птиц нет зубов?
У некоторых ранних пташек были зубы, но мутация в конечном итоге деактивировала гены, участвующие в развитии зубов. Эволюция выбрала эту мутацию, которая привела к появлению беззубых птиц. Существует несколько теорий, объясняющих, почему эволюция предпочла беззубых птиц птицам с перламутровыми зубами.
Всегда ли птицы были беззубыми?
Современные птицы эволюционно связаны с динозаврами-тероподами, классом опасных голодных динозавров с острыми зубами. Тем не менее каким-то образом тираннозавр и велоцираптор постепенно превратились в голубей, уток и колибри.
Окаменелость Archeopteryx lithographica и 3D-рендеринг Archeopteryx lithographica
Последним общим предком птиц и динозавров, имевшим полный набор зубов, был археоптерикс lithographica, который жил около 150 миллионов лет назад. Однако в летописях окаменелостей эволюционно ранних птиц, таких как Ichthyornis dispar, существовавших в позднем меловом периоде (93–65 миллионов лет назад), зубы все еще присутствуют. У него был частичный клюв в передней части рта и зубы в задней.
Ихтиорнисы представляет собой «промежуточную стадию», доказывая, что развитие клюва произошло примерно в то же время, что и потеря зубов.
Ископаемое птицы ихтиорнис и 3D-рендеринг птицы ихтиорнис.
Это указывает на то, что птицы потеряли зубы примерно 100 миллионов лет назад, но почему и как оставались загадкой до недавнего времени.
Как птицы потеряли зубы?
Это открытие означало, что в какой-то момент эволюции общий предок птиц потерял способность образовывать зубы, в результате чего появились беззубые птицы, которых мы видим сегодня.
Интересно, что в 2006 году ученые из Манчестерского и Висконсинского университетов смогли повернуть время вспять, дав цыплятам зубы! Они преодолели мутации, препятствующие образованию зубов, манипулируя генами курицы, чтобы она действительно могла вырастить зубы. Это подтвердило теорию о том, что потеря зубов у птиц произошла из-за инактивации определенных генов в течение длительного периода эволюции.
Почему у птиц выпали зубы?
Популярная теория предполагает, что беззубость современных птиц была приспособлением, сделавшим их более легкими для полета, но эта теория является слабой с научной точки зрения, поскольку у летающих млекопитающих, таких как летучие мыши, также есть зубы.
Альтернативная теория заключалась в том, что потеря зубов была связана с изменениями в питании.
В конце мезозойской эры примитивные птицы с зубами исчезли, уступив место клювам. Возможно, клювы просто были лучше для птичьей пищи, чем зубы, и поэтому преобладали. Однако эта теория не имеет смысла, если учесть, насколько хорошо зубы адаптированы к различным диетическим привычкам. Тот факт, что некоторые динозавры с совершенно другими привычками поедания мяса также обменяли зубы на клювы, является еще одной трещиной в броне этой теории.
Третья и относительно новая гипотеза была выдвинута исследователями из Боннского университета, Германия. Они предположили, что потеря зубов сокращает время инкубации птичьих яиц и поэтому предпочтительна в ходе эволюции.
Маленький утенок вылупляется из яйца
В отличие от других существ, откладывающих яйца, например рептилий и рыб, птицы откладывают относительно небольшое количество крупных яиц, для вылупления которых требуется короткое время (в среднем 11-85 дней). Этот короткий инкубационный период резко увеличивает их шансы на выживание. Это ограничивает время, в течение которого яйца остаются уязвимыми для окружающей среды и хищников, что приводит к появлению многих здоровых молодых птиц.
Более быстрая инкубация должна была помочь ранним птицам и некоторым динозаврам, которые строили открытые гнезда, а не закапывали яйца. По мере того как эти животные эволюционировали, отнимающие много времени зубы были принесены в жертву, чтобы обеспечить более быстрый рост эмбрионов. Сокращение инкубационного периода означало, что уменьшалась вероятность потери яиц или инкубирующего родителя в результате стихийных бедствий, болезней или хищников.
Хотя эта теория пока кажется лучшей, исследователи сходятся во мнении, что она не объясняет беззубость черепах, у которых все еще длительный инкубационный период. Возможно, мы никогда не узнаем наверняка, почему птицы потеряли зубы, но нельзя спорить с одним вопросом: они не всегда были такими!
Есть ли у птиц зубы?
Есть ли у современных птиц зубы?
К современным представителям зубастых птиц относятся пингвины, у которых имеются псевдозубы, назначение которых удерживать пищу, а потом перемалывать ее. Еще одни современные представители птиц с зубами — это домашние гуси, имеющие ряд мелких зубчиков, а также зубчатоклювый шалашник (Австралия), который имеет форму клюва в виде роговых зазубрин. Но с научной точки зрения перечисленные особенности зубами не являются.
Но не спешите уходить. У птиц есть зубы. Правда, всего один и тот временный. Существует еще такое понятие, как яйцевой зуб (или яйцевой бугорок), который образуется у птенцов, еще не вылупившихся из яйца. Он развивается в верхней части клюва и необходим птенцу, чтобы самостоятельно пробить скорлупу. Это самый настоящий зуб. Но после вылупления за ненадобностью зуб отпадает.
Таким образом, зубов как таковых, состоящих из дентина и эмали, у взрослых птиц нет.
Почему у птиц нет зубов?
У современных птиц, как мы выяснили, нет зубов, так как в них нет необходимости для птицы. Роль зубов выполняет острый костяной клюв, который дробит пищу на мелкие кусочки. Птицы глотают куски, не пережевывая.
В 1861 году в Германии были найдены кости доисторической птицы — археоптерикса. Изучив их и сравнив с похожими находками, ученые предположили, что многие современные птицы, скорее всего, произошли от хищных динозавров — тероподов. Тероподы — разновидность динозавров, ходивших только на двух ногах. Один из самых известных представителей — тираннозавр.
Однако до сих пор остается загадкой, как и почему в процессе эволюции птицы лишились зубов. Чтобы найти ответ на этот вопрос, исследователи решили изучить гены, отвечающие за образование зубов, у птиц разных отрядов. Гены — это части специальных молекул, в которых хранится вся информация об организме: от внешнего вида до болезней даже самых далеких предков. Оказалось, что у всех этих птиц есть одинаковые изменения генов, связанных с формированием тканей и эмалей зубов. Эти изменения, которые еще называют мутацией, могли возникнуть по разным причинам и затем передались по наследству потомству. Точно такие же мутировавшие гены обнаружились и у других позвоночных животных, не имеющих зубов, таких как муравьеды и черепахи. Благодаря этому открытию ученые смогли сделать вывод о том, что у большинства видов птиц был один общий предок. Что это было за животное — еще предстоит выяснить.
Таким образом, выделяется подкласс «Зубастые птицы», которые в настоящее время считаются вымершими.
Глотают ли птицы камни?
Для того, чтобы проглоченная пища хорошо измельчалась в желудке, некоторые птицы специально проглатывают мелкие камешки и другие твердые предметы (иначе — гатролиты, или желудочные камни), помогающие еще больше размельчать и перемалывать пищу внутри одного из отделов желудка под воздействием желудочного сока.
Биология 8 Класс Тест
Ответы на задания «В» есть, можно не надо
Задание А
1. План строения простейших соответствует общим чертам организации:
а) ядерной клетки; б) безъядерной клетки.
2. Среди жгутиковых встречаются типы питания:
а) автотрофный; б) гетеротрофный; в) миксотрофный.
3. Пищеварение у гидр:
а) комбинированное; б) внутриклеточное; в) полостное.
4. Глаза встречаются у:
а) ресничных червей; б) сосальщиков; в) ленточных червей.
5. Желудок рака состоит из:
а) одного отдела; б) двух отделов; в) трех отделов.
6. Тело пауков состоит из:
а) одного отдела; б) двух отделов; в) трех отделов.
а) две пары конечностей;
б) три пары конечностей;
в) пять пар конечностей.
а) однокамерное; б) двухкамерное; в) трехкамерное.
9. Для большинства рыб характерно:
а) наружное оплодотворение; б) внутреннее оплодотворение.
10. Лягушки имеют орган боковой линии:
а) только в период личиночного развития;
б) только во взрослом состоянии.
11. Шейный отдел позвоночника земноводных представлен:
а) одним позвонком; б) двумя позвонками; в) семью позвонками.
12. Все рептилии дышат:
а) только легкими; б) легкими и кожей; в) только кожей
13. Сердце большинства рептилий :
а) однокамерное; б) трехкамерное. в) четырехкамерное.
14. Все современные птицы:
б) имеют зубы только во взрослом состоянии;
в) имеют зубы в птенцовом возрасте.
В 1. К группе наиболее высокоорганизованных среди беспозвоночных животных относят
В 2. К признакам усложнения организации млекопитающих, по сравнению с пресмыкающимися, относят
Постоянную температуру тела
Костный внутренний скелет
Выкармливание детёнышей молоком
Обособление в центральной нервной системе головного мозга
В 3. Установите соответствие между животными и типом отношений между ним
Животные Тип отношений
А) Мыши и лисицы 1) Хищник-жертва
Б) Божьи коровки и личинки тли 2) симбионты
Класс птицы – хорошо обособленная группа позвоночных животных, наиболее характерными признаками которых стал перьевой покров и способность к полету. Способ передвижения наложил отпечаток на внутренне и внешнее строение пернатых, а так же на физиологию и обменные процессы.
Наука, изучающая птиц, называется орнитологией.
Краткая характеристика
Птицы – высокоорганизованные животные. Высокая численность и широкое распространение по планете делают их важной частью экосистем и человеческой деятельности.
В настоящее время класс включает 10 738 видов, в России обитает 789 видов.
Основные характерные особенности птиц – способность к полету и связанные с ним особенности строения, откладывание яиц, наличие клюва. Одни виды совершают длительные миграции, другие кочуют в пределах своих ареалов, третьи ведут оседлый образ жизни.
В процессе эволюции у птиц выработались системы визуальных и звуковых коммуникаций. Они могут выполнять действия в группе: совместное гнездование, охота, защита.
Птицы имеют большое значение в экономике. Птицеводство в современном мире – одна из лидирующих отраслей сельского хозяйства. Пернатые часто содержатся в качестве домашних животных.
Деятельность человека оказывает на представителей класса значительное влияние, меняя образ жизни, места обитания. В результате этих изменений более 1000 видов пернатых находятся на грани вымирания.
Признаки птиц
Птицы обитают в самых различных условиях. Места обитания, особенности питания накладывают на их внешний вид значительный отпечаток.
Тем не менее для представителей класса характерны общие особенности:
передние конечности в виде крыльев;
кожа сухая, лишена желез, покрыта перьями;
форма тела обтекаемая;
специфическое строение задних конечностей (расположение пальцев, цевка);
челюсти преобразованы в клюв;
полное разделение кругов кровообращения и теплокровность как результат появления четырехкамерного сердца.
Строение скелета птиц
Скелет птиц прочен и легок. Кости срастаются в раннем возрасте, обеспечивая прочность. Малая общая масса достигается трубчатым строением костей и наличием воздушных полостей.
Череп сходен с черепом млекопитающих по строению. Отличие состоит в наличии клюва, большей легкости коробки и глазницах большого размера.
В строении позвоночника выделяются отделы: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой. Наибольшая подвижность у шейного отдела. Позвонки крестцового и поясничного отдела срастаются с тазовыми костями. Так же срощены кости плечевого пояса, образуя прочную опору для костей и мышц крыльев.
Грудина разрастается, образуя выступ с названием киль – место крепления мощных грудных мышц, обеспечивающих работу крыла.
Верхние конечности имеют типичные отделы: плечевая, локтевая, лучевая кости, срощенные кости кисти. Свободными остаются только три пальца лап.
Кости таза служат опорой задним конечностям. Подвздошные кости срастаются со сложным крестцом, лобковые кости свободны, что позволяет откладывать крупные яйца.
Задние конечности сложены из типичных костей. Большая и малая берцовые кости срастаются. Три пальца из четырех направлены вперед, один назад.
Двигательная система
Мышцы птиц позволяют выполнять сложные движения с высокой степенью координации. Органы движения летающих птиц – крылья.
Наибольшим развитием отличаются грудные мышцы (до 1/5 массы всего тела).
Пернатые, утратившие способность летать, обладают мощной мускулатурой ног, позволяющей быстро бегать по земле.
Покровы
Кожные покровы птиц практически лишены сальных и портовых желез. Остаётся только копчиковая железа, секретом которой смазываются перья для защиты от влаги и увеличения аэродинамики.
Роговые производные кожи – перья, они покрывают тело птиц, защищая и обеспечивая полет. Выделяют контурные и пуховые перья, отличающиеся строением и функциями.
Пищеварительная система
Высокий обмен веществ птиц поддерживается пищеварительной системой специфического строения. Пища, захваченная клювом, по пищеводу попадает в зоб, где набухает и начинает перевариваться.
Передний отдел желудка – железистый, здесь проходит химическое расщепление питательных веществ, во втором отделе, мышечном, проходит механическое перетирание пищевых масс. После идут двенадцатиперстная и тонкая и толстая кишка, открывающаяся в клоаку, вместе с протоками выделительной и половой систем.
Пищеварительные ферменты синтезируются поджелудочной железой и печенью.
Нервная система
Для птиц характерна высокоразвитая нервная система. Сложные движения и поведение обеспечивается крупным передним мозгом и мозжечком.
Острое зрение обеспечивается огромными глазами с системой двойной аккомодации, цветовым восприятием. У птиц нет наружного уха, тем не менее они отлично слышат.
Дыхательная система
Способность к полету обусловило особенное строение системы дыхания. Легкие губчатые, состоят из альвеол, оплетенных капиллярами.
Некоторые бронхи, не делясь на бронхиолы, выходят за пределы легких и образуют в полости тела воздушные мешки. Эти образования обеспечивают дыхание в полете.
Воздух в мешки попадает при подъеме крыльев в полете, при опускании он выдавливается в легкие.
Кровеносная система
У представителей класса птиц впервые появляется разделение артериального и венозного кругов кровообращения.
Выделительная система
Система выделения продуктов метаболизма представлена почками, их протоки открываются непосредственно в клоаку.
Размножение и развитие птиц
Для этих процессов характерны прогрессивные черты:
Оплодотворенные внутри тела самки яйца откладываются в гнездо, защищающее потомство. У птиц самые крупные яйца среди животных – птенцы получают много питания, появляются на свет окрепшими.
Яйцо защищено твердой скорлупой.
Насиживание дает тепло, необходимое для развития птенцов.
Вылупившееся потомство выкармливается, охраняется, обучается.
Птицы – обширный и очень интересный класс животных. Они живут рядом с человеком, напоминают трелями о том, что пришла весна. Птиц воспевают художники и поэты.
Поведенческие реакции пернатых, связанные с размножением (токование, обучение молоди) и миграциями сложны и не до конца изучены в настоящее время.
Человечество нанесло и наносит урон пернатым. Многие дикие виды (дронт, странствующий голубь) уже вымерли, другие находятся под угрозой исчезновения, сведения по отдельным видам противоречивы.
Класс птицы
Ароморфозы птиц
Опахало состоит из бородок 1-ого порядка, которые крепятся напрямую к стержню, и бородок 2-ого порядка, расположенных на бородках 1-ого порядка.
Маховые перья растут по краю крыла, именно они поддерживают птицу во время полета. Рулевые перья являются продолжением хвоста у большинства птиц, играют важную роль при изменении направления полета. Покровные перья формируют характерный обтекаемый контур птицы, за счет чего и получили свое название.
У птиц имеется полная перегородка в сердце, разделяющая его камеру на два изолированных желудочка. Кровь больше не смешивается: два круга кровообращения полностью отделены друг от друга.
Уровень обмена веществ становится гораздо выше, чем у земноводных и пресмыкающихся, что проявляется в приобретении птицами теплокровности (гомойотермии). Температура тела птиц более не зависит от окружающей среды, они могут осваивать среды обитания с низкими температурами.
Для птиц характерны более сложноустроенные губчатые легкие, дыхательная площадь которых превышает площадь ячеистых легких пресмыкающихся. Газообмен в них происходит с большей эффективностью.
Чтобы основательно изучить тот или иной раздел зоологии очень важно знать классификацию. Без классификаций в голове будет сплошная «каша», так что относитесь к ним с особым вниманием. Класс птицы состоит из трех надотрядов: бескилевые, килевые и пингвины.
Сизый голубь
На голове хорошо заметен клюв, включающий надклювье и подклювье. У хищных птиц клюв приобретает заостренную форму, для того чтобы отрывать им плоть.
Сухая кожа практически полностью лишена желез. Единственная железа, копчиковая, расположена над хвостовыми позвонками. Секрет копчиковой железы имеет маслянистый характер, используется птицей для смазки крыльев, предотвращая их намокание. Особенно хорошо развита эта железа у водоплавающих птиц: они смазывают ее секретом плотный перьевой покров.
Скелет птиц представлен позвоночным столбом, в состав которого (как и у рептилий) входит 5 отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой. Исключительной подвижностью отличается шейный отдел: например, совы могут поворачивать голову до 270°, что отлично позволяет им выслеживать жертву.
Пояс передних конечностей (плечевой) образован тремя парными костями: вороньими (коракоидами), ключицами и лопатками. Сросшиеся концы ключиц образуют вилочку, которая амортизирует толчки при взмахах крыла.
Тазовый (задний) пояс птиц образован сросшимися друг с другом лобковыми, седалищными, подвздошными костями с каждой стороны. Важно заметить: лобковые кости не срастаются между собой, что делает таз птиц «открытым», позволяет откладывать крупные яйца.
В ходе приспособления к полету у птиц многие кости становятся полыми внутри. Их можно представить в виде полого цилиндра, заполненного воздухом, что уменьшает общий вес птицы.
Далее располагается желудок, состоящий из двух отделов: железистого и мускульного. В железистом отделе происходит ферментативная (химическая) обработка пищи. Мускульный отдел изнутри выстлан плотным роговым покровом, который осуществляет механическую обработку пищи, измельчая ее.
Желудок продолжается в тонкую кишку, которая сразу открывается в клоаку. Таким образом «полет» оставил след и в этой системе: пищеварительная трубка птиц укорочена для того, чтобы быстрее и эффективнее расщеплять пищу. Надо отметить, что полет требует затраты большого количества энергии.
Полет крайне энергозатратное удовольствие для кровеносной системы: во время полета сердце птиц развивает частоту ударов до 1000 в минуту и более, чтобы обеспечить циркуляцию крови адекватную потребностям организма.
Это увеличение происходит за счет развития больших полушарий переднего мозга, которые отвечают за поведенческие реакции. Благодаря этому у птиц наблюдается сложное поведение, выражена забота о потомстве.
У птиц хорошо развит мозжечок, отвечающий за координацию движений, что очень важно для полета. Мозжечок птиц огромный, складчатый.
Птицы практически лишены обоняния, поэтому орган зрения берет на себя основную функцию. Глаз птицы видит острее глаза человека, к тому же глаза анатомически расположены по бокам головы: такая локализация обеспечивает больший угол обзора.
Строение глаза птиц поражает! Его особенностью является чрезвычайно подвижный хрусталик. Двойной аккомодацией у птиц называется способность хрусталика не только перемещаться вперед-назад, но и менять свою кривизну, что обеспечивают отличную настройку на наилучшее видение. Даже роговица глаза птицы способна в некоторой степени менять свою кривизну.
Орган слуха развит хорошо, включает внутреннее и среднее ухо. Развитый орган слуха дополняет способность птиц издавать звуки: так они обмениваются важной информацией друг с другом. Голосовые связки, орган голосообразования, находятся в нижней гортани (певчей).
Женская половая система представлена единственным яичником (второй редуцирован для облегчения веса), отходящими от них яйцеводам, которые открываются в клоаку.
Бескилевые птицы
Представители этого отряда характеризуются слабо развитыми крыльями, вследствие чего они неспособны к полету. Этот факт привел к развитию у них выраженной способности к бегу. Например, страусы могут развивать скорость до 70 км/час.
В самом названии отряда заложена главная подсказка: у этих птиц отсутствует киль, костный вырост грудины. В связи с отсутствием способности к полету их кости не имеют воздухоносных полостей. К данному отряду относятся страусы и новозеландский киви.
Пингвины
Передвигаются пингвины, опираясь на хвост, не строят гнезд. Крупные виды пингвинов держат яйца на перепонках лап, пряча под большую складку кожи на животе, насиживают стоя.
Строение яйца птицы
Выводковые и гнездовые птицы
Птицы и их образ жизни
По образу жизни птицы подразделяются на оседлых, кочующих и перелетных.
Оседлые птицы живут в пределах небольшой территории и редко покидают ее пределы. Такой образ жизни птиц характерен в местах обитания, где сезонные изменения не затрагивают доступность корма: в тропических и субтропических зонах.
Кочующими птицами называют тех, которые постоянно перемещаются с места на место в поисках пищи вне сезона размножения. Они могут совершать перелеты на сотни километров, но обычно не покидают той природной зоны, в которой гнездятся.
Перелетные птицы совершают регулярные сезонные миграции между местами гнездовий и зимовок. Они преодолевают тысячи километров.
Значение птиц
С древних времен люди занимаются птицеводством, дающим множество продуктов, без которых трудно представить наше существование. Мясо домашних птиц богато полезными веществами, питательно, как и куриные яйца. В настоящее время процессы разведения птиц механизированы: их выращивают в специальных инкубаторах.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.