§ 25. Клас Птахи

• 1. Походження птахів. Клас Птахи налічує приблизно 10 500 сучасних видів, що поширені майже в будь-якому регіоні нашої планети. Горобець і страус, пінгвін і сова, колібрі й пелікан — спершу здається, що всі вони дуже різні. Однак навіть у нездатних до польоту птахів залишилися від предків деякі ознаки пристосування до нього.

Які тварини були предками птахів? Давні рептилії. У мезозойську еру кілька їхніх груп почали освоювати повітря. Для польоту їм знадобилися крила. Одні рептилії використовували для цього шкірясті перетинки на крилах, інші — видозмінені подовжені луски (пір’я). Саме від другої групи й беруть початок птахи. Питання про те, від яких саме видів давніх рептилій походять птахи, і дотепер залишається спірним. Річ у тому, що характерних для птахів ознак (пір’я, крила тощо) набула не одна група мезозойських рептилій, а кілька (рис. 25.1).

Вірогідно, пір’я у предків птахів виникло як прикраса, що була важливою для взаємин між родичами (рис. 25.2). З часом до цієї функції додалися нові: зберігання тепла й опора на повітря. Найімовірніше, птахи походять від наземних тварин, здатних до швидкого бігу. Помахи опереними передніми кінцівками допомагали їм підстрибувати за своєю здобиччю (комахами), стернувати, а згодом спурхувати на гілки дерев, у такий спосіб рятуючись від хижаків.

Багато птахів мезозойської ери мали ознаки, успадковані від рептилій: зубасті щелепи, подовжений хвіст. Вони відрізнялися цим від сучасних птахів, що мають беззубий дзьоб і вкорочений хвіст, до якого віялом прикріплені хвостові пера. Деякі птахи під час еволюції втратили здатність до польоту, але вдосконалили пристосування для плавання чи бігу (рис. 25.3). Найбільшого різноманіття птахи досягли в кайнозойську еру.

• 2. Політ птахів. Найхарактерніша особливість більшості сучасних птахів — здатність до польоту.

Вам відомо, що на всі предмети тисне повітря, яке їх оточує. Якщо тиск на верхню поверхню тіла менший, ніж на нижню, виникає піднімальна сила. Крила птахів (і літаків!) утворюють таку відмінність тиску (рис. 25.4).

Рис. 25.1. Вірогідні кандидати на роль першого птаха: протоавіс (унизу) та археоптерикс (угорі)

Рис. 25.2. Деякі давні рептилії, як цей хижий динозавр, були прикрашені пір’ям

Рис. 25.3. Були часи, коли гігантські птахи полювали на тогочасних дрібних коней

Рис. 25.4. Крила й пір’я птахів забезпечують піднімальну силу, що утримує їх у повітрі

Політ птахів стає можливим завдяки маховим перам (рис. 25.5), що розташовані на їхніх крилах — видозмінених передніх кінцівках.

Пташине крило складається з двох частин, дещо різних за своїми функціями. Ближча до тулуба частина крила створює піднімальну силу, яка утримує птаха в повітрі. Віддалена від тулуба частина забезпечує просування птаха вперед. Важливу роль при цьому відіграють розташовані на кінцях крил пера. Вони закріплені в крилі не жорстко, а з’єднані гнучкою перетинкою й рухаються досить вільно. Повернена вперед частина кожного з цих пер вужча від задньої. При опусканні крила опір повітря скручує першорядні махові пера. Унаслідок цього вони на якусь мить повертаються під гострим кутом до решти крила й до напрямку польоту (рис. 25.6). Нахилене перо відштовхує повітря назад і вниз, завдяки чому птах летить уперед. Піднімальна сила крил літака змінюється закрилками. У птахів у місці з’єднання двох частин крила розташоване крильце (рис. 25.7). Як і закрилки літака, крильця птахів змінюють піднімальну силу крил при зльоті та приземленні.

Рис. 25.5. Махове перо має легку, пружну й стійку до ушкоджень структуру

Рис. 25.6. Крило птаха опускається; махові пера повертаються й штовхають його уперед

Рис. 25.7. Літак і птах у польоті

Рис. 25.8. Ширяючий політ білої чаплі

Порівняйте закрилки літака й крильця птаха.

Хвостові пера птахів допомагають маневрувати в польоті й гальмувати під час приземлення.

• 3. Махальний і ширяючий політ. Чи всі птахи в польоті безперервно махають крилами? Існує два основних типи польоту. Досі ми розглядали найпоширеніший махальний політ. Проте серед птахів є й «планери». Мабуть, кожен із вас бачив птаха, що летить, не махаючи крилами (рис. 25.8). Угору такі птахи піднімаються, використовуючи висхідні повітряні потоки. Піднявшись на висоту, птах повільно «ковзає» повітрям, доки знайде новий висхідний потік. Такий ширяючий політ допомагає зберігати сили, але повільніший і не такий маневрений, як махальний. Багато птахів здатні переходити від одного типу польоту до іншого.

Птахи походять від давніх рептилій. Їхні характерні особливості є наслідком пристосування до польоту. Опору на повітря й піднімальну силу забезпечують насамперед крила й розташовані на них махові пера. Існують два основні типи польоту: махальний і ширяючий.

Крила; махове перо; крильця; махальний і ширяючий політ.

• 1. Для чого давні рептилії могли використовувати пір’я?
• 2. Порівняйте особливості махального та ширяючого польоту.
• 3. Чим різняться політ птаха й літака?
• 4*. Один із доказів того, що археоптерикс (рис. 25.1, с. 99) був здатним до польоту, те, що дві частини його махових пер не були симетричними, так само як і в сучасних птахів. Поясніть значення цієї ознаки.

• 4. Птах із кігтями на крилах. Пташенята одного із сучасних птахів, гоацина, який живе в тропічних лісах Південної Америки, мають кігті на крилах, які нагадують ті, що були в археоптерикса (рис. 25.1, с. 99). Кігті допомагають цим пташеням лазити гілками дерев, які ростуть над водою (рис. 25.9, с. 102). У разі небезпеки пташенята кидаються у воду, плавають і навіть пірнають, а згодом знову піднімаються на дерева. Дорослий гоацин здатен лише перелітати з гілки на гілку.

Рис. 25.9. Пташеня гоацина чіпляється за гілку кігтями на крилах

Рис. 25.10. Колібрі завис у повітрі біля квітки

• 5. Політ колібрі. Найменші серед птахів — колібрі, найкрихітніші з яких важать 1,6 г. Багато з них живляться квітковим нектаром, зависаючи в повітрі над квіткою (рис. 25.10). При цьому вони рухають крилами вперед-униз та назад-угору так, ніби описують вісімку. Крило цих птахів майже не згинається й вільно обертається в плечовому суглобі. Завдяки цьому колібрі можуть не тільки зависати в повітрі, а й підніматися вертикально вгору й навіть літати задом наперед. Частота рухів крила колібрі може сягати 100 змахів за секунду!

✅Пір’я птахів – будова, призначення

Птахів дуже часто називають пернатими. Це неспроста. Все тіло їх вкрите пір’ям. Перо птиці має особливу будову, яка допомагає при польоті. Забарвлення і розміри пір’я можуть бути самими різними: дуже довгими і яскравими, як у павичів, або маленькими і сірими, як у горобця.

Будова пера

Пір’я покривають все тіло птиці, за винятком дзьоба і ніг. Але вони можуть бути дуже різними, в залежності від конкретного виду птахів і способу їх життя. А на колір оперення великий вплив робить місце проживання.

Як правило, чим більше птах, тим більше у неї пір’я. Наприклад, у красенів-лебедів їх кількість досягає 25 тисяч, у качок – близько 6 тисяч, а у крихітних колібрі – не більше тисячі.

На шкірі біля куприка у птахів знаходиться спеціальна залоза. Вона виділяє особливий секрет, який знезаражує пір’я, робить їх більш гладкими, не дає їм злипатися при попаданні в воду. Щоб пір’я завжди були доглянутими, птахи по кілька разів на день натискають дзьобом на цю залозу і ретельно змащують оперення.

Незалежно від того, страус це або ворона, орел або Ластівка, у всіх птахів будова пір’я однакове.

• Очин – це найнижча, “Гола” частина пера, на кінці якого знаходиться отвір. Перо за допомогою очина кріпиться до шкіри.
• Стрижень – довга, порожня зсередини трубка, до якої з двох сторін прикріплюються волоски.
• Опахало – видима, волосиста частина пера.

Пір’я поступово зношуються, і на місці старих завжди виростають нові.

Різновиди пір’я птахів

Будова пір’я однакове, але вони можуть відрізнятися між собою за розмірами, пружності, міцності.

Наприклад, найбільші і пружні пір’я знаходяться в крилах і в хвостовій частині, завдяки яким птах може довго і швидко літати, різко змінювати напрямок в повітрі. Такі пір’я називаються маховими і рульовими.

Більш м’які пір’я покривають тулуб птиці, захищаючи його від різних пошкоджень. Це основні пір’я.

Найм’якші, пухнасті пір’я розташовуються ближче до шкіри і надійно зігрівають птицю. Такі пір’я називаються пуховими.

Є також пір’я, які служать в якості яскравого прикраси.

Для чого потрібні пір’я птиці?

Пір’я є тільки у птахів, і це важлива відмінність їх від інших тварин. Вони виконують такі функції:

• допомагають літати;
• захищають від холоду;
• вберігають тіло від намокання;
• захищають від ударів і незначних травм.

Велике значення відіграє і забарвлення оперення. Він ніяк не впливає на швидкість польоту, але допомагає виживати в умовах дикої природи.

Наприклад, забарвлення степових птахів нічим не відрізняється від навколишніх пейзажів – вона така сіро-коричнева, непоказна, як і всі навколо. А ось у мешканців джунглів пір’я дуже яскраві і красиві.

Пір’я служать ефектним способом залучення уваги.

Щоб привернути до себе увагу самки, самець райського птаха повисає на гілці вниз головою і розпушує свої розкішні довгі пір’я хвоста і крил. Вони дуже красиво вигинаються і сяють на сонці всіма фарбами. Як можна встояти проти такого франта?

Що ми дізналися?

При вивченні теми “Пір’я птахів” за програмою навколишнього світу ми дізналися, якими можуть бути пір’я птахів, їх будова. Також ми з’ясували головні функції пір’я, їх вплив на життя птиці.

Пір’я птахів: типи, особливості будови

Пір’я птахів – це нашкірні рогові утворення. Вони з’явилися у цих організмів у процесі еволюції. Виступають як пристосування для польоту.

• Будова пера
• Як з’явилися пір’я?
• Типи пір’я
• Кричущі
• Махові
• Рульові
• Пухові
• Особливі
• Від чого залежить колір?
• Як птахи доглядають за пір “ям?
• Висновок: пір’я-рекордсмени

Будова пера

У його структурі розрізняють дві частини: стрижень, або стовбур, і опахало. Нижня втовщена частина стрижня називається очином. Всередині нього знаходиться ороговіла засохла тканина.

Опахало складається з борідь першого порядку, які кріпляться до стрижня. Також будова пера передбачає наявність борідок другого порядку, які прикріплені до борідь першого порядку. Вони розташовані перпендикулярно останнім. На них знаходяться спеціальні гачки, або реснички, завдяки яким всі борідки щільно скріплюються між собою.

Борідки складаються з двох шарів. Зовнішній називається роговим, а внутрішній – мозковим. Він побудований із засохлих мертвих клітин з включенням бульбашок повітря. Форма пера птиці і його розмір може бути різним, проте принцип його будови завжди такий, як описано вище.

Як з’явилися пір’я?

Першими тваринами, у яких був присутній схожий тип кожного покриву, були хижі динозаври синозавроптерикси. На поверхні їх тіла був присутній волокнистий пух. Перші справжні пір’я з’явилися біля каудіптеріксів і мікрорапторів. Пір’я птахів, що живуть зараз, мають таку ж будову, як і покриви цих стародавніх тварин.

Типи пір’я

Їх можна розділити на п’ять основних груп:

• криючі;
• махові;
• рульові;
• пухові;
• особливі.

Розгляньмо їх по порядку.

Кричущі

Ці пір’я птахів покривають все тіло, надаючи йому обтічну форму. Залежно від розташування на тілі птиці, їх можна розділити на плечові, шийні, теменні, спинні, надхвостові, зобні, грудні, криючі пір’я живота, гомілки, малі, середні і великі крихті пір’я крила.

Кричущі пір’я розташовуються по всьому тілу птиці в черепицеобразном порядку. Вони виконують захисну і теплозберігаючу функції, оскільки шар, який вони утворюють, практично не пропускає повітря.

Махові

Ці пір’я птахів можна розділити на дві групи:

Махові пір’я довгі і прямі. Чудовий приклад такого – гусине перо, яким писали в давні часи.

Махові першого порядку кріпляться до тильної сторони кисті птиці. Ці пір’я найбільші. Саме вони і забезпечують підйомну силу і тягу під час польоту. Кількість таких пір’їв зазвичай становить 10-15 штук. Так, у представників сімейства дятлових спостерігається 10 махових пір’їв першого порядку, у качиних – 11-12, а у деяких поганкових – аж 17. Приклад того, як виглядає махове гусине перо:

Махові пір’я другого порядку прикріплюються до шкіри на ліктьовій кістці. Вони являють собою несучу поверхню крила. Вони характеризуються меншим розміром, ніж пір’я першого порядку.

Їх кількість також може бути різною. Наприклад, у колібрі їх всього шість, а ось у деяких представників сімейства альбатросових – 37.

Окремо варто виділити так зване крильце. Це сукупність малих махових пір’їв, які прикріплені до першого пальця. Їх кількість зазвичай становить 3-4 штуки, іноді – 6.

Рульові

Це пір’я хвоста птаха. Вони подібні до махових, але більш гнучкі. Також рульові пір’я можуть бути не тільки прямими, але і вигнутими. З їх допомогою птах змінює напрямок польоту, рухаючи хвостом в різні боки. Зазвичай такі пір’я в один трохи вигнутий поперечний ряд.

Пухові

Цю групу можна розділити на дві підгрупи: власне пухові пір’я і пух. Пухові пір’я володіють довшими стрижнями, ніж пух. Однак борідки їх не зчеплюються в опахало. Пух володіє менш розвиненим, м’яким стрижнем. Борідки також не зчеплююся в опахало.

І пух, і пухові пір’я призначені для теплоізоляції. Вони знаходяться під контурними. Коли пташенята тільки вилуплюються, вони володіють тільки пухом, криючі пір’я виростають пізніше.

Особливі

До таких пір’я можна віднести вібриси, що прикрашають, пензликові, пудретки.

Вібриси – це пір’я, яке втратило борідки. У них спостерігається тільки стрижень. Вони розташовані біля дзьоба птиці і виконують обов’язкову функцію. Також невеликі позбавлені борідь пір’я можуть перебувати на століттях і ніздрях.

Прикрашаючі – це різноманітні видозміни контурних пір’їв. Вони з’являються під час шлюбного періоду.

Пензликові – це пір’я з довгим тонким стрижнем і борознями, слабо зчепленими один з одним. Розташовуються вони зазвичай навколо виводного протоку копчикової залози.

Пудретки – це різновид особливих пір’я, борідки яких, тільки відростаючи, ламаються. Внаслідок цього утворюється пудра, що покриває інші пір’я тонким шаром. Вона потрібна для надання їм водонепроникності.

Від чого залежить колір?

Пір’я різних птахів можуть мати найрізноманітніше забарвлення. Все залежить від кількості певних пігментів. Колір пір’я регулюється такими речовинами:

Пігменти першої групи створюють помаранчеві, жовті, червоні та рожеві відтінки. Ці речовини переходять в оперення птиці з їжі, яку вона вживає. Якщо в раціоні тварини недостатньо продуктів з вмістом кротиноїдів, то її оперення може змінитися на сірі.

Порфірини створюють зелені відтінки.

Меланіни формують коричневе і чорне забарвлення пір’я. Також вони можуть створювати деякі відтінки жовтого.

Крім того, фарбування птиці може залежати не тільки від пір’їв пігментів, а й від структури борідок першого і другого порядку. Залежно від того, як влаштовані і розташовані борідки, пір’я відображають сонячні промені з різною довжиною хвилі. Таким чином, пір’я можуть переливатися на сонце.

Оскільки вироблення багатьох пігментів в організмі птиці регулюється печінкою, зміна забарвлення може свідчити про деякі захворювання, такі як хламідіоз, дефіцит вітаміну А, надлишок цинку та ін.

Як птахи доглядають за пір “ям?

Цьому заняттю птахи присвячують близько двох годин на день.

Вони можуть чистити пір “я різними способами. Так, наприклад, бистролітаючі пташки, такі як ластівки, стрижі, крачки, занурюються на льоту у воду. Деякі змочують свої пір’я в дощовій воді. Також для догляду за ними птахи можуть приймати пилові ванни.

Видаляють чужорідні предмети, що потрапили в оперення, птахи за допомогою дзьоба.

Також існує спеціальний засіб для надання пір’ям еластичності та усунення хвороботворних мікроорганізмів. Це жир, який виділяється копчиковою залізою птахів. Спочатку птахи наносять його на ноги, а потім розтирають лапами голову.

Щоб продезінфікувати пір’я, деякі птахи спеціально пошкоджують мурашники. При цьому на тіло птиці потрапляє мурашина кислота. Вона допомагає позбутися мікроорганізмів та інших паразитів, що мешкають в оперенні.

Висновок: пір’я-рекордсмени

Найдовші пір “я зустрічаються у таких птахів як декоративні японські півні. Їх довжина становить понад 5 метрів. Розташовані вони на хвості.

Також довгими пір’ям може похвалитися аргус – птиця, схожа на павича. Два середніх пера на її хвості сягають 150 см у довжину.

Птахами з найкрасивішими пір “ям по праву можуть вважатися павичі. Їхнє оперення виглядає різнокольоровим завдяки особливій структурі борідок хвостових пір’їв, які відображають світло.

Ще одними птахами з найкрасивішими пір “ями можна назвати райських. Їх оперення може бути різних кольорів. А пір’я на хвості можуть бути найрізноманітнішої довжини і форми. Наприклад, вони можуть бути закручені у формі спіралі.