Урок биологии в 7 классе "Особенности внешнего строения птиц, связанные с полетом".

Цель

Задачи : 1) образовательные

2) развивающие

3) воспитательные

Тип урока: изучение нового материала.

«ПРИЛОЖЕНИЕ 3»

Отделы тела	Особенности строения
	Небольшая, округлой формы.
	По бокам головы; третье веко (мигающая перепонка) защищает от инородных частиц, во время полета.
	Состоит из поклювья и надклювья, одет роговым чехлом. Зубов нет.
	У основания надклювья
Ушные отверстия	Углубления, на дне которых находятся барабанные перепонки.
	Очень подвижная.
ТУЛОВИЩЕ	Плавный переход отделов тела друг в друга. Обтекаемая форма тела.
	Выполняет функцию руля.
КОНЕЧНОСТИ
Задние конечности	Пальцы с когтями и цевка покрыты роговыми чешуйками.

Особенности внешнего строения птицы

Просмотр содержимого документа
«УРОК Особенности внешнего строения птиц, связанные с полетом»

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Сорожская основная общеобразовательная школа»

Методическая разработка

урока биологии в 7 классе

«Особенности внешнего строения птиц, связанные с полетом»

Выполнила:

Захарова Наталья Владимировна учитель биологии I категории

Цель : Познакомить учащихся с классом птиц, показать особенности внешнего строения, связанные с полётом, дать определение птицам.

Задачи : 1) образовательные : ознакомить учащихся с классом птиц, дать определение птицам, показать особенности внешнего строения, связанные с полётом. Также показать, что в связи с полётом птицы имеют легкий скелет, сильные мышцы, хорошо развитое зрение.

2) развивающие : развитие памяти, воображения, логико-мыслительных операций (сравнение, анализ), критического мышления. Совершенствование умений школьников проводить наблюдения за птицами, узнавать изученных птиц в природе, на видео, таблицах, рисунках, сравнивать их между собой. Продолжить формирование умений работать с учебником: находить в тексте необходимые сведения.

3) воспитательные : формирование научного мировоззрения учащихся, используя знания о приспособленности птиц к полёту. Осуществление экологического воспитания, развитие бережного отношения к пернатым, как важного компонента среды обитания. Расширить политехнический кругозор на основе знаний физических явлений в жизни птицы. Также осуществлять патриотическое и эстетическое воспитание.

Тип урока: изучение нового материала.

Межпредметная связь с уроком физики.

Ход урока:

Вступление. Слайд № 1

Полюбуйся – весна наступает,
Журавли караваном летят,
В ярком золоте день утопает,
И ручьи по оврагам шумят.

Скоро гости к тебе соберутся,
Скоро гнезд понавьют, посмотри!
Что за звуки, за песни польются
День-деньской от зари до зари!

Сегодня мы отправляемся в необычайный, загадочный и великий «Мир Птиц».

Разнообразие птиц на Земле так велико, что с трудом поддаётся описанию. Наш мир обеднел бы без их звонких песен, игры красок и пышного щегольства оперенья.

Среди них есть мудрецы и жестокие агрессоры, добродушные тихони и весёлые артисты, великие труженики и настоящие лентяи.

Конечно, птицы удивительны, птицы красивы, но самое-то главное – они летают! Именно они подарили нам волнующую идею полёта! Наслаждаться ощущением воли и простора могут только они:

РОЖДЁННЫЕ ЛЕТАТЬ Слайд № 2

Показ презентации: слайды № 3 – 19

Изучение нового материала. Слайд № 20

Тема нашего сегодняшнего урока: Особенности внешнего строения птиц, связанные с полетом

Откройте тетрадь запишите число и тему.

Слайд № 21 (заставка) Кто из людей не мечтал подняться в небо, воспарить над землей, взглянуть на нее сверху, с высоты птичьего полета! И народное творчество (сказки, мифы, легенды), и история научных и донаучных изобретений красноречиво свидетельствуют о том, что полеты над землей являются вековой мечтой человечества. Если вспомнить разные летательные аппараты, созданные человеком, и проанализировать их устройство, легко обнаружить, что все они имеют те или иные приспособления для полетов, повторяющие особенности строения птиц. А какие знание о строении птиц помогли человеку осуществить его вековую мечту о полетах в небе?

Чтобы ответить на этот вопрос мы должны изучить особенности внешнего строения птицы.

I часть: Определение птиц.

– С чего нам начать? Конечно с самого главного. Мы должны выяснить: А кто же они такие птицы? Посмотрите на них? (на столах у уч-ся находятся чучела птиц)

– Почему птиц нельзя спутать с другими животными ?.....

Предполагаемые ответы учащихся: (Прикрепляем на магнитной доске эти предположения, их заранее готовит учитель .)

1. Птицы летают .

Но только ли птицы летают? Летают также насекомые, млекопитающие (летучие мыши, белки–летяги), летающие рыбы. Но самыми хорошими летунами бесспорно, признаны птицы.

2. Птицы имеют крылья .

Крылья также имеют насекомые, летучие мыши.

3. Птицы имеют клюв .

4. Птицы имеют перья .

Потому птиц называют пернатые. Ни у одних животных населяющих Землю нет перьев, кроме птиц.

А теперь прочитайте текст на стр. 208

– Исходя из наших выводов и прочитанного текста составьте определение птицам .

Птицы – это позвоночные животные, с постоянной температурой тела, обладающие способностью к полету, покрытые перьями и имеющие клюв. Слайд № 22

Запишем это определение в тетрадь.

II часть: Внешнее строение птиц.

Рассмотрите птицу.

Какая форма тела у птицы? …..

Какие отделы тела? ……

Чем покрыто тело птицы? ……

Кожа у птиц тонкая, сухая, не имеет желез. И только одна железа – копчиковая, которая находится на гузке выделяет жироподобное вещество для смазывания перьев.

У вас на партах есть карточка с рисунком птицы (ПРИЛОЖЕНИЕ 1), подпишите его и вклейте в тетрадь.

Проверим как вы выполнили работу. Слайд № 23

Рассмотрим конечности птицы.

В учебнике на стр. 211 рис. 158. «Строение крыла»

Крылья образованны первостепенными перьями, которые прикрепляются к кисти, а к предплечью прикрепляются второстепенные маховые перья.

Неоперенная часть задней конечности называется цевка . Пальцы и цевка покрыты роговыми чешуйками. У каких животных мы встречали такой покров тела?

Рассмотрите какие органы расположены на голове . Слайд № 24

Рассказ учителя по слайду.

А теперь в карточке (ПРИЛОЖЕНИЕ 2) подпишите органы, расположенные на голове и вклейте карточку в тетрадь. Проверяем.

(проверка по щелчку)

Обобщим особенности внешнего строения птицы

Слайд № 25

Учащиеся таблицу (ПРИЛОЖЕНИЕ 3) вклеивают в тетрадь. Эта таблица нам еще понадобится на уроке.

Отделы тела	Особенности строения
	Небольшая, округлой формы
	По бокам головы; третье веко (мигающая перепонка) защищает от инородных частиц, во время полета
	Состоит из поклювья и надклювья, одет роговым чехлом. Зубов нет
	У основания надклювья
Ушные отверстия	Углубления, на дне которых находятся барабанные перепонки
	Очень подвижная
ТУЛОВИЩЕ	Плавный переход отделов тела друг в друга. Обтекаемая форма тела.
ХВОСТ	Выполняет функцию руля
КОНЕЧНОСТИ
- крылья	Образованы первостепенными и второстепенными маховыми перьями
Задние конечности	Пальцы с когтями и цевка покрыты роговыми чешуйками.
ПОКРОВЫ	Тело покрыто перьями, кожа сухая тонкая и лишена желез. Имеется копчиковая железа, которая выделяет жир для смазывания перьев.

III часть: «Строение перьев»

- Почему птиц называют пернатыми? ……. (Это единственные животные тело которых покрыто перьями).

Выясним какие бывают перья и какое строение они имеют .

Рассмотрите перья которые есть у вас на столах.

Чем отличаются эти перья?.........

Слайд № 26

КОНТУРНЫЕ ПУХОВЫЕ

МАХОВЫЕ – образуют

плоскость крыла;

РУЛЕВЫЕ –образуют

плоскость хвоста;

ПОКРОВНЫЕ – придают

телу обтекаемую форму.

Подробно рассмотрим строение контурного пера . Слайд № 27

Рассмотрите перо под увеличительным стеклом . Слайд № 28

I V часть: Приспособленность птиц к полету.

Ребята, а почему же птицы могут летать? Давайте выясним какие у них есть приспособления к полёту?

– На протяжении многих веков человек пытался покорить воздушную стихию и для этого создавал различные технические конструкции – воздушные шары, дирижабли, аэропланы, вертолёты и самолёты. Принцип этих летательных аппаратов человек заимствовал у природы, аналогом которых являются птицы. Попробуем это доказать!

– Птицы и самолёты очень похожи друг на друга. Смотрите: Слайд № 29

Голова – голова (кабина пилотов);

шея – шея;

туловище – корпус (салон);

крылья – крылья;

ноги – шасси;

хвост – хвост.

Каковы же слагаемые успеха, позволяющие летать?

Птица	Самолет
Обтекаемая форма тела. Перьевой покров.	Обтекаемая форма тела.
Легкий скелет. Прочность, легкость, компактность.	Легкий корпус. Алюминий.
Сильные мышцы.	Двигатели.
Причуды стопы.
Питание. Питательные вещества окисляются = углекислый газ + вода + ЭНЕРГИЯ
Органы чувств.	Бортовые приборы.

ПРИРОДА ← КОНСТРУКТОР → ЧЕЛОВЕК

А теперь мы заслушаем выступления учащихся.

1. Крылья . Слайд № 30

Крылья – видоизменённые передние конечности.

Крупные перья передних конечностей образуют самый совершенный летательный аппарат. Крылья идеально приспособлены к полету по своей форме и создают подъемную силу.

– Слайд № 31 Сокол Сапсан, для увеличения скорости движения Слайд № 32 прижимает крылья к телу, когда устремляется за добычей с небес и достигает при этом скорость 270 км/ч. Современные истребители достигают высоких скоростей, также складывая в полете крылья.

– Слайд № 33 Альбатрос – самая крупная из летающих птиц, у которых крылья имеют вытянутую форму и размах до 3 метров, потому часами может парить над океанами, не сделав ни одного взмаха. V (щелкнуть) Крылья планеров – длинные, узкие; набрав высоту в восходящем потоке теплого воздуха, они потом парят медленно и плавно опускаясь вниз.

– Слайд № 34 Колибри – может занимать почти вертикальное положение, стоять в воздухе на одном месте и даже двигаться назад, за счет того, что их крылышки бьются с частотой 80 взмахов в секунду. Горизонтальный винт вертолёта позволяет ему зависать в воздухе.

– Слайд № 35 А бывают ли птицы без крыльев? Нет! Бескрылых птиц в природе не бывает, хотя не всякие крылья годятся для полета. У Страусов – крылья используются для брачных танцев. У Пингвинов – они выполняют функцию ласт. У Новозеландского Киви – они очень малы и полностью спрятаны среди оперения, так что снаружи не видны. У других внешне и вовсе не отличаются от типичных крыльев – просто они очень слабые и птицу в воздух поднять не способны.

2. Обтекаемая форма тела. Слайд № 36

Обтекаемую форму тела птицам придает перьевой покров. Старательно уложенные перья придают птице хорошо обтекаемый контур так, чтобы рассекаемый воздух не препятствовал сопротивлению перьев.

– Перо – чудо инженерного искусства, которое создала природа. Оно чрезвычайно легко и прочно. Заменить крыло самолету – большая проблема, а вот поврежденное перо восстановить легко. Кроме того, перья и пух отлично согревают птицу и защищают её.

– От перьев многое зависит в жизни птиц, поэтому птицы очень тщательно ухаживают за ними: промывают в воде, протирают пылью, укладывают каждое пёрышко на своё место, а некоторые смазывают свои перья жиром (гусь – «как с гуся вода»).

– Слайд № 37 А знаете ли вы сколько у птицы перьев? Перьев у птиц очень много: у лебедя их насчитали 25216, причем 80% на голове и шее; у курицы – 8325; у воробья зимой – 3550, а летом – 3150.

3. Легкий скелет (кости). Прочность, легкость, компактность. Слайд № 38

– Важное условие для хорошего полета – это малый вес . Самолеты делают из сплавов алюминия, они очень легкие и прочные.

– Значит скелет птиц, должен состоять из легких и прочных костей. Это достигается за счет полых костей.

4. Сильные мышцы. Слайд № 39

– Самолет взлетает за счет работы двигателей .

– «Двигателем», обеспечивающим работу крыльев у птиц служат мощные летательные мышцы, на долю которых приходится до 25% веса тела.

Подробно скелет и мышцы птицы мы изучим на следующем уроке.

5. Причуды стопы. Слайд № 40

– Стопа состоит из 4 пальцев (3 пальца вперед, один назад), исключения: совы и дятлы – 2 вперед, 2 назад, стриж – 4 вперед.

– У птиц есть цевка – длинная прочная кость, не имеющая мускулатуры. Через неё проходят сухожилия. Обеспечивает сгибание пальцев. Выполняет функцию рычага и обеспечивает точную координацию движений.

– Птицы при ходьбе опираются не на всю стопу, как это делаем мы, а на пальчики. Так называемое «Пальцехождение» придает особую мягкость и элегантность движениям.

6. Питание. Слайд № 41

– Полет требует много энергии. Самолет заправляется топливом (керосин), а птицам приходится очень много есть. Например, птица колибри в сутки съедает пищи в 2 раза больше собственного веса.

– Птицы постоянно заняты поиском корма.

– Скорость переваривания также очень велика. Например, воробей полностью переваривает зерна за 3 часа.

– Питательные вещества окисляются = углекислый газ + вода + ЭНЕРГИЯ

много пищи и много кислорода = энергия

– А при полете требуется в 10-12 раз больше кислорода, чем в покое.

– Поэтому в дыхательной системе птиц кроме легких, имеются воздушные мешки, благодаря которым при полете обеспечивается непрерывный ток воздуха через легкие.

7. Рекорды зоркости. Слайд № 42

– У самолета есть бортовые приборы для ориентации. А птицы же ориентируются в воздухе за счет органов чувств. Конечно, лучше всего у них развито зрение.

– Если среди всех живых существ планеты устроить соревнование на самое лучшее зрение, то птицы бесспорно займут на нем все призовые места.

– Главный приз достанется хищникам. Острота зрения у некоторых хищных птиц в 8 раз больше, чем у человека.

– Степной орел видит суслика с высоты нескольких километров.

– Сапсан видит голубя за километр.

– С расстояния 1,5 км беркут наблюдает за кроликом.

– Парящие на высоте гифы различают труп мелкой антилопы с расстояния 3-4 км.

– Птицы видят мир во всём богатстве его цветов и красок.

– А вот обоняние у них развито плохо.

– От чего люди не летают?.....

– Полёт – это прежде всего победа над земным притяжением. Секрет возникновения подъемной силы, побеждающей в полете силу тяжести разгадал выдающийся русский исследователь, основоположник современной аэродинамики (Слайд № 43) Н.Е.Жуковский. Он доказал, что причина кроется в разности давления воздуха снизу и сверху от крыла.

– Полет возможен благодаря подъемной силе, которую создает крыло. Это связано с тем, что давление воздуха под крылом больше, чем давление воздуха, проходящее над крылом. Эта разница давлений и создает подъемную силу крыла, которая удерживает птицу в полете.

Проведем эксперимент. Положим лист бумаги на 1/3 в учебник.

- Что мы смоделировали ?.......

И сделаем над «крылом» несколько дыхательных движений.

Что наблюдаем?.....

А теперь вернемся к таблице , которую мы вклеили в тетрадь.

- Подчеркните те особенности, которые позволяют птице летать. Далее проверяем и обобщаем. (после ответов Слайд № 44)

Итак, сегодня на уроке мы познакомились с классом птиц, показали особенности внешнего строения, связанные с полётом, дали определение птицам.

Рефлексия. Слайд № 45

В заключение урока я предлагаю вам составить синквейн с такими понятиями как птица, перо, крыло, клюв, полет.

Учащиеся составляют синквейн, зачитывают его и прикрепляют ее на дерево.

Выставление оценок.

• 1. Приспособленность к полету во внешнем строении (обтекаемая форма тела. Перьевой покров, крылья, хвост из рулевых перьев) .
• 2. 2. Скелет птиц характеризуется прочностью и легкостью. Это качества обусловлены тем, что многие кости срослись между собой и образовали прочные отделы (череп, туловищный отдел позвоночника, цевка, кости кисти и др.), а трубчатые кости полые, содержат воздух, поэтому они и легкие.
• 3. 3. Особенности мускулатуры птиц, связанные с полетом - сильное развитие мышц, приводящих в движение крылья: большие грудные мышцы опускают крыло, подключичные поднимают. Межреберные - имеют большое значение в дыхании птиц. Сильно развиты мышцы ног.
• 4. 4. Приспособленность к полету в пищеварительной системе (клюв без зубов, быстрое переваривание, частое опоражнивание кишечника и др.) . 5. Приспособленность к полету в дыхательной системе (воздушные мешки способствуют увеличению объема вдыхаемого воздуха, участвуют в механизме двойного дыхания, содействуют теплоотдаче, предохраняя организм от перегрева, облегчают вес тела птицы) .
• 5. 6. Особенности кровеносной системы (крупные размеры сердца, наличие 4-х камер, благодаря которым ткани организма получают артериальную кровь, богатую кислородом) . Процессы жизнедеятельности протекают быстро (окисление), обеспечивая интенсивный обмен веществ и высокую постоянную температуру тела.
• 6. 7. В связи с полетом и разнообразным образом жизни нервная система, в частности головной мозг, имеет более сложное строение. Это выражается в более крупных размерах его переднего отдела и мозжечка, в наличии относительно больших зрительных долей, что связано с более сложным строением органов зрения.
• 7. 8. Высокое развитие центральной нервной системы обусловлено более сложное поведение птиц. Оно проявляется в различных формах заботы о потомстве (гнездостроение, откладка и насиживание яиц, обогревание птенцов, их кормление), в сезонных перемещениях, в развитии звуковой сигнализации. Сложные формы заботы о потомстве у птиц - это прогрессивные особенности, сложившиеся в процессе их исторического развития.
• 8. 9. Приспособленность к полету в органах размножения (у самок один левый яичник и один левый яйцевод) . Размножаются на суше с помощью относительно крупных яиц, богатых желтком и покрытых рядом оболочек; для развития зародыша в яйце необходимы питательные вещества, кислород и тепло; сходство в размножении и развитии птиц и пресмыкающихся свидетельствуют о родстве позвоночных этих классов.

Особенности внешнего строения птиц

Класс Птицы - это единственная группа животных, тело которых покрыто перьями. Передние конечности птиц преобразованы в крылья. Задние конечности - ноги. Они обычно покрыты роговыми чешуями. На концах хорошо развитых пальцев имеются когти

Птицы в отличие от земноводных и пресмыкающихся - животные теплокровные. Они имеют постоянную и высокую температуру тела, для поддержания которой потребляют большое количество пищи, быстро и почти полностью усваивая ее. Питаются птицы и растительным, и животным кормом, в поисках которого много передвигаются.

За редкими исключениями, птицы прекрасно летают, превосходя в этом отношении всех других позвоночных животных. Кроме этого, птицы хорошо передвигаются по земле, лазают по деревьям, многие ныряют и плавают в воде.

Птицы чрезвычайно разнообразны по величине, формам, окраске, повадкам и приспособились к обитанию в различных климатических условиях.

Наибольшее видовое разнообразие птиц наблюдается в Центральной и Южной Америке. Из наземных птиц одним из наиболее многочисленных видов считается домовый воробей.

Численность птиц иногда снижается очень быстро, так как они чутко реагируют на негативные изменения в среде обитания.

В чем заключаются особенности внешнего строения птиц? Рассмотрим внешнее строение птиц. У них имеется голова, шея, туловище, конечности и хвост.

Голова у птиц обычно маленькая. На ней расположены клюв, глаза, ноздри. Клюз образован вытянутыми вперед костными челюстями, которые сверху покрыты роговыми чехлами. Зубов у птиц нет, что облегчает череп - скелет головы. У основания верхней части клюва расположены ноздри. Округлые глаза прикрываются двумя веками и мигательной перепонкой. Ближе к затылку под перьями скрыты ушные отверстия.

Подвижная шея соединяет голову с компактным туловищем.

Части тела (внешнее строение)

Типы перьев:

Основу оперения птицы составляют контурные перья. Центральная часть контурного пера - узкий твердый стержень. Нижняя его часть погружена в кожу. Вдоль остальной части стержня расположены две широкие боковые пластины, образующие опахало. Оно имеет упругую, плотную и почти непроницаемую для воздуха поверхность.

Самые крупные и крепкие контурные перья - маховые и рулевые- расположены на крыльях и хвосте. Они создают гребные лопасти крыльев и рулевую поверхность хвоста. Сплошную обтекаемую поверхность, облегчающую полет, образуют на теле птицы покровные перья.

У многих птиц под контурными перьями находятся мелкие пуховые перья. Их стержни короткие и тонкие, в мягкие опахала не имеют сомкнутых пластинок. Пуховые перья сохраняют тепло, то есть обеспечивают теплоизоляцию. Температура тела у птиц постоянная (не зависит от окружающей температуры) и высокая, около +42 °С.

Перья постепенно изнашиваются и нуждаются в обновлении. Под старыми перьями глубоко в коже образуются новые. Они выталкивают отмершие перья, которые выпадают, а на их месте вырастают новые. Смена оперения называется линькой.

Уходу за перьями птицы уделяют много времени. Они постоянно чистят оперение. Смазывают перья маслянистыми выделениями копчиковой железы, расположенной па спинной стороне у основания хвоста. Это предохраняет перья от намокания.

Формы хвоста.

Наблюдая за полетом птицы, можно заметить, что при боковом повороте она так перекашивает хвост, что его крайние-рулевые перья с одной стороны поднимаются, а с другой опускаются, давая крен хвосту в ту сторону, куда поворачивает птица. Наблюдая за парящим хищником, можно видеть, что его хвост все время в движении: то он слегка расширяется, то чуть сложится; медленными волнообразными движениями крайние рулевые перья то поднимаются вверх, то опускаются,-- и птица плавно изменяет направление полета.

Маневрирующие в полете птицы (ласточки, стрижи, чайки) имеют хвост вильчатой формы (развилкой); из хищников таким хвостом наделены только коршуны.

Хвост может служить и как руль глубины. Когда птица взмывает в небо, вертикальные силы хвоста направлены вниз. Обратное явление происходит при спуске летящей птицы к земной поверхности. Крутизна подъема или спуска в полете зависит от того, насколько сильно птица отвела хвост вверх или вниз. В момент резкого поднимания или опускания птицы хвост работает, как тормоз. Поэтому же лесные птицы, которым издавна свойственны крутые взлеты и такие же посадки (например, сороки, кукушки), наделены длинным хвостом.

У соколов и некоторых других птиц из "благородного сословия" (их не так уж много) хвост приспособлен для пикирования. У таких птиц удлинены средние рулевые перья. Однако не у всех пернатых, способных к пикированию, средние рулевые перья длиннее остальных. Объясняется это тем, что, например, у крачки и ей подобных пикирующих птиц хвост выполняет и другие функции. У птиц, обитающих в густых зарослях, где они находят себе "стол и дом" (пеночки, камышевки и др.), укороченный, округлый, вздутый хвост. Подобной формы хвост, конечно, снижает летные качества птицы, но он необходим для коротких перелетов в зарослях, для посадки (и взлета) на ствол или ветку и тому подобное.

Птицы - прогрессивная группа гомойотермных позвоночных, приспособленная к полету. В настоящее время известно свыше 8,6 тыс. видов птиц (около 750 видов обитает на территории СНГ).Благодаря большой численности и широкому распространению, птицы играют многообразную роль в природе и хозяйственной деятельности человека.

Многие черты строения птиц сходны с пресмыкающимися, от которых они предпошли и отделились в самостоятельную ветвь в конце триаса - начале юры.

Кожа у птиц, как и у пресмыкающихся, сухая, почти лишена желез, покрыта роговыми (перьевыми) образованиями, а на цевке и пальцах нижних конечностей - роговыми чешуями. Перьевой покров периодически обновляется. Ребра имеют крючковидные отростки. Присутствует клоака. Сходны с пресмыкающимися строение мочеполовой системы и характер эмбрионального развития. Размножение осуществляется путем откладывания яиц.

Однако, несмотря на отмеченное сходство с пресмыкающимися, эволюция птиц протекала по пути приобретения ими способности к полету.

Приспособления к полету формировались в нескольких направлениях:

• уменьшение лобового сопротивления тела птицы;
• облегчения массы тела;
• повышения интенсивности процессов жизнедеятельности.

Туловише птиц компактное, округлое, голова небольшая, хорошо выражена шея. Передние конечности освободились от функции передвижения и превратились в летательный орган - крылья. Хвост короткий, снабжен рулевыми перьями. Контурные перья образуют летательные плоскости крыльев и хвоста.

Существенные изменения произошли в опорно-двигательной системе птиц. Единственный подвижный отдел позвоночника - шейный (11-25 позвонков). Благодаря особому строению и сочленению позвонков, а также сложно дифференцированным мышцам шеи, птицы способны поворачивать голову на 180° а некоторые (совы, попугаи) на 270°. Грудные позвонки срослись друг с другом и образовали спинную кость, которая соединена со сложным крестцом (сросшиеся поясничные, крестцовые и часть хвостовых позвонков). С крестцом неподвижно срослись также подвздошные кости таза. Благодаря жесткой фиксации отделов позвоночника во время полета и при ходьбе он создает прочную опору. Большие размеры грудины и наличие на ней киля (кроме страусоиодобных) обеспечивают возможность прикрепления мощных мышц, двигающих крыло. Короткая подвижная часть хвостового отдела выполняет функции дополнительной несущей летательной плоскости и управления полетом. В связи с высвобождением передних конечностей от функции опоры, всю нагрузку принимают на себя нижние конечности и тазовый пояс. Скелет задних конечностей образован мощными длинными трубчатыми костями. Для увеличения длины шага у птиц сформировалась цевка путем слияния костей предплюсны и всех плюсневых костей.

Мускулатура птиц дифференцирована значительно сильнее, а ее относительная масса больше, чем у пресмыкающихся. Это обеспечивает большую подвижность птиц и разнообразие их движений. Самыми массивными являются мышцы, приводящие в движение крылья. Масса обеих больших грудных мышц, опускающих крыло, у разных видов составляет от 10 до 25 % массы тела птицы. Подключичные мышцы, поднимающие крыло, меньше. Изменение положения перьев на больших участках тела осуществляет хорошо развитая подкожная мускулатура.

Облегчение массы тела птицы достигнуто развитием ряда приспособлений. Кости скелета отличаются прочностью и легкостью. Полости трубчатых костей частично заполнены воздухом. Плоские кости имеют губчатое строение, сохраняя большую прочность при небольшой толщине. Отсутствуют такие органы, как зубы, мочевой пузырь, правый яичник. Сильно укоротилась задняя кишка.

Возрастание уровня обменных процессов у птиц достигнуто интенсификацией пищеварения, дыхания и кровообращения. Потребляемая пища перетирается в кашицу в мускульном отделе желудка, быстро расщепляется ферментами, активность которых высока благодаря постоянной и высокой температуре тела. Всасывание в тонком отделе кишечника происходит быстро, чему способствует обилие ворсинок в его слизистой оболочке. Относительная суточная масса потребляемой пищи значительно выше, чем у других хордовых животных сходных размеров и составляет у мелких птиц 50-80 %, у крупных - 15-40 % массы их тела.

Все органы и ткани тела снабжаются чистой артериальной кровью, поскольку в четырехкамерном сердце птиц полностью разделены артериальный и венозный кровотоки. Относительная масса сердца выше, чем у других хордовых животных, и составляет 1-2 % массы тела. Частота сердцебиения высокая.

Кровь обладает высокой кислородной емкостью (в 2-4 раза выше, чем у пресмыкающихся), большим содержанием в ней углеводов. В мышцах птиц, особенно летательных, имеются значительные запасы миоглобина, представляющие собой резерв химически связанного кислорода, который может использоваться при интенсивной работе.

Интенсификация дыхания у птиц в полете достигнута за счет практически непрерывного газообмена, происходящего как на вдохе, так и на выдохе (двойное дыхание). При вдохе часть атмосферного воздуха направляется в легкие, где и происходит газообмен. Большая часть воздуха при вдохе поступает в воздушные мешки, объем которых в 10 раз больше объема легких. При выдохе воздух из воздушных мешков также поступает в легкие, где вновь происходит газообмен. Акт дыхания у летящей птицы осуществляется за счет изменения объема грудной клетки при подъеме и опускании крыльев. Поэтому чем чаше взмахи крыльев, тем интенсивнее происходит газообмен.

Интенсификация процессов пищеварения, дыхания и кровообращения обусловили у птиц развитие гомойтермии - способности поддерживать высокую постоянную температуру тела .

Благодаря способности к полету, высокому уровню процессов жизнедеятельности, их независимости от температуры внешней среды, высокому уровню развития центральной нервной системы и органов чувств (в особенности зрения и слуха), усложнению поведения и разнообразию связей между особями, птицы широко расселились по планете.

Вместе с тем, именно глубокая специализация к полету ограничила размеры их тела (все летающие птицы относительно невелики) и не позволила им заселить почву и воду, что с успехом осуществили млекопитающие.

Особенности внутреннего строения птиц, связанные с полетом.

Пищеварительная система. Челюсти

образуют клюв - орган захвата пищи.

Зубы отсутствуют. В ротовой полости

расположен язык. Секрет,

выделяемый слюнными железами ,

смачивает пищу и облегчает её

движение по пищеводу . У большинства

птиц он имеет расширение - зоб , где

пища подвергается химической

обработке. Во время вывода птенцов

стенка зоба некоторых видов птиц

выделяет питательный секрет –

"молочко", которым выкармливаются

птенцы. Желудок состоит из двух

отделов – железистого ( пища расщепляется под действием ферментов) и мускулистого (механическая обработка пищи). Из желудка пища поступает в двенадцатиперстную кишку , куда открываются протоки печени и поджелудочной железы . Продвигаясь далее по тонкому кишечнику, она переваривается и всасывается. У растительноядных птиц он длиннее, чем у насекомоядных. Интенсивность пищеварения очень высокая. Непереваренные остатки пищи поступают в короткую толстую кишку, открывающуюся в клоаку. Быстрое переваривание пищи и быстрое опорожнение кишечника избавляют птиц от избыточной массы.

Дыхательная система . Через ноздри

воздух поступает в носовую полость,

глотку, гортань, трахею, в нижней

аппарат птиц. Трахея разделяется на

два бронха , которые, входя в лёгкие ,

ветвятся на 15-20 вторичных бронхов .

Лёгкие птиц - не мешки, как у

земноводных или пресмыкающихся, а

губчатые тела с большой дыхательной

поверхностью. Часть вторичных

бронхов проходит в воздушные мешки.

Акт дыхания в покое осуществляется за

счёт сужения и расширения грудной

клетки. При вдохе грудина опускается,

при выдохе - поднимается. При полёте вентиляция легких осуществляется с помощью воздушных мешков. При подъёме крыльев мешки растягиваются и воздух частично поступает в лёгкие, где происходит газообмен, а частично в воздушные мешки. В них окисления крови не происходит. При опускании крыльев воздушные мешки сжимаются и воздух из них поступает в лёгкие, где снова происходит окисление крови. Таким образом, в полете газообмен у птиц происходит и на вдохе и на выдохе. Такой механизм получил название двойного дыхания . Помимо участия в газообмене, воздушные мешки предохраняют организм при большой мышечной работе от перегрева, отводя с выдыхаемым воздухом избыток тепла.

Кровеносная система птиц характеризуется полным разделением артериального и венозного токов крови в связи с формированием четырёхкамерного сердца , состоящего из двух предсердий и двух желудочков. Как и у всех наземных позвоночных - два круга кровообращения. Венозная кровь из правого желудочка поступает по лёгочным артериям в лёгкие и окисляется. Артериальная кровь по лёгочным венам поступает в левое предсердие. Это малый круг кровообращения . Большой круг кровообращения начинается в левом желудочке. Из него берёт начало только одна, правая дуга аорты, несущая артериальную кровь к органам. Венозная кровь собирается в парные передние и непарную заднюю полые вены, впадающие в правое предсердие. Здесь заканчивается большой круг кровообращения. У птиц высокая скорость кровотока. Это, наряду с высокой кислородной ёмкостью крови, а также интенсивным газообменом в лёгких, позволяет осуществлять эффективное насыщение тканей организма кислородом. Благодаря этому птицы способны поддерживать постоянную температуру тела.

Органы выделения - парные почки. От каждой почки отходит мочеточник , открывающийся в клоаку. Мочевой пузырь отсутствует .

Нервная система отличается большим, чем у пресмыкающихся, размером головного мозга. Полушария крупные, доли среднего мозга хорошо развиты, мозжечок - большой, От головного мозга отходят 12 пар черепно-мозговых нервов.

Большинство представителей класса птиц освоили наземно-воздушную среду обитания. Приспособление птиц к полету обусловлено особенностями их внешнего и внутреннего строения. В данной статье рассмотрим эти аспекты более подробно.

Признаки приспособления птиц к полету

Основными признаками, позволяющими пернатым освоить воздушную среду являются:

Перьевой покров;

Видоизменение передних конечностей в крылья;

Теплокровность;

Легкий скелет;

Наличие специальной кости - киля;

Двойное дыхание;

Укороченный кишечник;

Отсутствие одного яичника у самок;

Хорошо развитая нервная система.

Эти особенности строения иллюстрируют, как птицы приспособлены к полету.

Строение скелета

С легкостью подниматься ввысь для птиц становится возможным, прежде всего, благодаря, легкому скелету. Он образован костями, внутри которых находятся воздухоносные полости. Основными отделами являются череп, позвоночник, пояса верхних и нижних конечностей и сами свободные конечности. Многие кости срастаются между собой, обеспечивая прочность всей "конструкции". Отличительной особенностью скелета пернатых является наличие киля. Это особая кость, к которой прикрепляются мышцы, приводящие в движение крылья. Она характерна только для птиц.

Покровы

Черты приспособления птиц к полету во многом связаны с особенностями покровов. Пернатые являются единственной группой животных, тело которых покрыто перьями. Их можно объединить в три группы. Первая носит название "контурные". Благодаря им тело птицы приобретает обтекаемую форму. В зависимости от расположения на теле и выполняемых функций контурные крылья бывают кроющие, маховые и рулевые. Они покрывают тело, образуя контуры крыльев и хвоста. Независимо от вида, каждое крыло состоит из центральной части - стержня, на большей части которого располагаются опахала, образованные бородками первого и второго порядка с крючками. Нижний оголенный участок пера называется очин.

Вторая группа представлена пуховыми перьями. Их бородки лишены крючков, поэтому опахала не сцеплены, а свободны. Третья разновидность - это пух. Характерной особенностью его строения являются пушистые бородки, которые расположены пучком на одном конце сильно укороченного очина.

На примере особенностей оперения легко рассмотреть, как птицы приспособились к полету. Оно обеспечивает терморегуляцию, определяет окраску, возможность передвижения в воздушном пространстве. Кстати, окрас птиц может служить как маскировкой от хищников, так и одной из форм проявления демонстративного поведения.

Теплокровность

Это приспособление птиц к полету является очень важным. Теплокровность подразумевает наличие постоянной температуры тела, не зависящей от окружающей среды. Ведь, как известно, с высотой температура воздуха значительно понижается. И если бы птицы были холоднокровными, как рыбы или земноводные, они просто бы замерзли во время полета. Такая черта присуща данной группе организмов благодаря прогрессивному строению кровеносной системы. Она представлена четырехкамерным сердцем и двумя кругами кровообращения. Поэтому венозная и не смешиваются, обмен газов и веществ происходит очень интенсивно.

Внешнее строение

Тело птиц подразделяется на следующие части: голову, подвижную шею, туловище, хвост и конечности. На голове расположены глаза, ноздри и клюв, покрытый роговыми чехлами. Отсутствие зубов делает череп еще более легким. Веки на глазах неподвижны, роговица увлажняется при помощи мигательных перепонок.

Основное приспособление птиц к полету,безусловно,заключается и в видоизменении верхних конечностей. Они преобразованы в крылья. Ноги - нижние конечности, часто покрыты роговыми чешуйками. Эта особенность строения осталась у птиц от их предков - пресмыкающихся животных. Когти, находящиеся на пальцах ног, помогают птицам удерживаться на опорной проверхности.

Внутреннее строение птиц

Приспособление птиц к полету отражается и в особенностях строения большинства внутренних органов.

Пищеварительная система представлена ротовой полостью, пищеводом, образующим расширение - зоб. В нем пища подвергается дополнительной ферментативной обработке, становится мягкой и быстрее переваривается. Далее пища поступает в желудок, состоящий из двух отделов: железистого и мускульного, а потом - в кишечник. Он открывается наружу клоакой. Кишечник птиц укорочен по сравнению с другими животными. Такое строение также делает их тело более легким. Непереваренные остатки пищи не задерживаются долго в кишечнике и могут выделяться через клоаку даже во время полета.

Адаптация птиц к полету прослеживается и в Благодаря ее развитию, животные обладают достаточно четким цветным зрением, позволяющим без труда ориентироваться в воздухе даже на достаточно большой высоте. Хорошо функционирует и слух. А благодаря развитому мозжечку, на высоком уровне находится и Птицы быстро реагируют во время приближающейся опасности или охоты.

Компактность - характерная черта половой системы. Семенники самцов небольшого размера, бобовидной формы. Они открывают свои протоки прямо в клоаку. У самок есть только один яичник. Такое строение делает вес птиц существенно меньше. Яйцеклетка из половой железы передвигается по яйцеводу, где и происходит процесс оплодотворения, яйцо покрывается оболочками и известковой скорлупой. Далее через клоаку выходит наружу.

Особенности дыхания

Приспособления птиц к полету касаются и Ведь для интенсивной работы мышечной системы необходимо непрерывное снабжение тканей и органов кислородом. Поэтому наряду с легочным дыханием у птиц есть дополнительные органы - воздушные мешки. Это дополнительные резервуары воздуха с достаточно большим объемом. Поэтому дыхание птиц еще называют двойным.

Приспособление птиц к среде обитания

Черты внешнего строения часто видоизменяются в зависимости от места обитания. Например, дятел, живущий в лесу, имеет острые когти. С их помощью он передвигается по веткам деревьев, опираясь на хвост с жесткими перьями. Клюв этой птицы похож на долото. Пользуясь им, а также при помощи длинного липкого языка он достает насекомых и личинок из коры, семена из шишек.

Птицы - обитатели водоемов, также имеют ряд важных приспособлений. Это короткие нижние конечности с плавательными перепонками, плотный перьевой покров, смазанный водоотталкивающим секретом особых желез. "Выйти сухим из воды" - эта поговорка, известная всем, появилась благодаря особенностям жизнедеятельности

Обитатели открытых пространств - степей и пустынь, имеют защитную окраску перьев, очень мощные ноги и отличное зрение.

Птицы побережья - мастера планирующего полета. Альбатросы, чайки и буревестники характеризуются наличием сильных и длинных крыльев. А вот хвост у них короткий. Все это позволяет прибрежным обитателям ловить рыбу прямо с воздуха.

Возможно ли увидеть добычу на расстоянии до тысячи метров? Для это не составляет большого труда. Сокол, ястреб, орел - яркие представители этой группы. Они имеют большой изогнутый клюв, которым хватают и разрывают пищу. А мощные острые когти не оставляют шансов на спасение. Хищники способны долго парить в воздухе благодаря очень широким крыльям. А те из них, которые охотятся ночью, дополнительно обладают острым зрением и идеальным слухом. Например, совы и филины.

Все ли птицы летают

Не все представители этого класса способны летать. Например, пингвины являются отличными пловцами, их верхние конечности видоизменены в ласты. Но летать эти птицы не умеют. У них есть киль, однако большой вес не позволяет им взмыть в воздух. А толстая жировая прослойка и густое оперение просто необходимы для жизни в суровых условиях севера.

Надотряд страусовых объединяет эму, киви, казуаров, нанду. У этих пернатых киль отсутствует. А неспособность к полету компенсируется быстрым бегом. Это умение спасает птиц в условиях равнинной Африки.

Подавляющее большинство современных птиц в совершенстве приспособлены к полету и среде обитания. Они живут в лесу, на водоемах и их побережьях, степях и пустынях.

Представители класса птиц поражают своим разнообразием, имеют важное значение в природе и жизни человека, а характерные черты строения обусловливают способность к полету.