Značilne ptice, vrste, sistemi, razmnoževanje



The ptic letijo, homeotermične, vretenčarje in pernate živali. Med vretenčarji je drugi najbogatejši razred po številu vrst, z več kot 9700, ki jih presegajo le ribe. Najpomembnejša značilnost tega razreda živali je sprememba zgornjih okončin v krilih.

Tako so ptice osvojile nebo različnih ekosistemov, vključno z gozdovi, puščavami, gorami, travniki in drugimi. Perje so prav tako nepogrešljiva lastnost: če ima organizem perje, je ptica.

Čeprav obstaja velika raznolikost vrst, je morfologija ptic homogena. V anatomiji so vsi enakovredni: krila, perje in keratiniziran kljun. Ta izrazita enotnost je bila omejena v celotnem razvoju, verjetno z letom.

Misli se, da so vse lastnosti ptic posledica naravne selekcije, ki daje prednost posameznikom, ki se bolje gibljejo po zraku. Tako se zdi, da je anatomija ptice "zasnovana" za letenje, od pnevmatičnih kosti do pljuč in učinkovite presnove..

Za ptice je značilen odličen vid. Imajo ogromne in praktično nepokretne očesne vtičnice, ki jih kompenzira visoka rotacija glave.

Sodobne ptice so razdeljene v dve temeljni skupini: paleognatas in neognatas. Prvo vključuje ptice, ki ne letijo, ali ratite. Neognatas pa vključuje tudi ostale ptice z močnimi mišicami za let.

Veja zoologije, ki preučuje ptice, se imenuje ornitologija, izraz, ki izhaja iz grških korenin ornis = "Bird".

Indeks

  • 1 Splošne značilnosti
    • 1.1 Morfološke in fiziološke značilnosti
    • 1.2 Značilnosti kosti
  • 2 Razvrstitev
    • 2.1 Superorden Paleognathae
    • 2.2 Neznane neogete
  • 3 Prebavni sistem
  • 4 Hrana
  • 5 Krvni sistem
  • 6 Živčevje
  • 7 Dihalni sistem
  • 8 Sistem izločanja
  • 9 Razmnoževanje
  • 10 Evolucija
    • 10.1 Archeopteryx lithographica
    • 10.2 Od dinozavrov do ptic
  • 11 Prilagoditve za let
    • 11.1 Perje
    • 11.2 Okostje in pnevmatske kosti
  • 12 Reference

Splošne značilnosti

Morfološke in fiziološke značilnosti

Ptice so organizmi, katerih prednji udovi so bili spremenjeni za letenje v obliki kril. Če primerjamo te okončine s tistimi na kopenskem vretenčarju, bomo opazili, da so ptice izgubile nekaj falang in da se je ud okrepil..

Spremenjene so tudi zadnje okončine, ki omogočajo, da se posameznik postavi, sprehod ali plavanje. Predstavljajo štiri prste, v nekaterih primerih do 3 ali 2.

Epidermis je prekrit s perjem in zadnjimi udi lusk. Žleze so pri pticah redke, čeprav imajo specialne oljne izločke na koncu repa.

Ptice so endotermni organizmi, torej lahko uravnavajo telesno temperaturo. Čeprav so sesalci tudi endotermni, niso pridobili te fiziološke sposobnosti skupnega prednika, zato je primer konvergentnega razvoja.

V njihovih različnih sistemih je za ptice značilna izguba ali zmanjšanje nekaterih organov. Na primer, samice imajo samo en jajčnik in en funkcionalni jakost (levi). V primerjavi s podobnimi velikostmi vretenčarjev, ki ne letijo, so črevesja občutno zmanjšala.

Verjetno so te lastnosti prilagodljive in omogočajo zmanjšanje mase na letu.

Značilnosti kosti

Kosti ptic imajo zračne votline, ki med letom zmanjšujejo težo živali. Ta vrsta strukture se imenuje pnevmatske kosti. Poleg teže je okostje togo, kar je bistveno za nadzor letenja.

Kosti lobanje so združene v en okcipitalni kondil. To kaže diapsidni vzorec, čeljust pa je bila spremenjena v strukturo brez kosti. V srednjem ušesu je le ena majhna kost.

Rep se zmanjša na strukturo, imenovano pigostil. Na prsnici je kobilica. Ta kost deluje kot točka združevanja mišic, ki sodelujejo v letu: pektorals in supracoracoideo.

Furkula je tipična struktura ptic, ki deluje kot izvir. Ta element shranjuje energijo, tako da navihanica navzdol vozi v nasprotni smeri.

Struktura medenice je optimalna za polaganje jajčec in se imenuje opistopubični pelvil.

Razvrstitev

Skoraj 9700 vrst ptic je razvrščenih v več kot 30 naročil. Razvrstitev, ki jo bomo predstavili naslednji, je razvrstitev Gill (2006), ki jo je spremenila Hickman (2001):

Superorden Paleognathae

Paleognatas so sodobne ptice s primitivnim nebom. Ta skupina vključuje oblike nojev in podobno, območja, emus, kivije, med drugim.

Sestavljen je iz štirih vrst: Struthioniformes, ki jih sestavljajo noji; Rheiformes, katerih člani so dve vrsti območij, ki živijo v Južni Ameriki; Dinornithiformes, ki ga tvorijo tri vrste kivija na Novi Zelandiji; in red Tinamiformes, sestavljen iz skoraj 50 vrst ameriških tinamuja, jutov ali inambúsov.

Superorden Neognathae

Ta nadmorska višina je sestavljena iz velikega števila vrst s fleksibilnim okusom. V nadaljevanju bomo na kratko opisali vsa naročila, ki so del neognatov ali neonatov..

Passeriform Order: to je najbolj razširjen vrstni red ptic. Obsega 5750 vrst (več kot polovica vrst ptic), ki so razporejene po vsem svetu. Za njih je značilen položaj njihovih prstov: štirje prsti, trije naprej in ena nazaj. Večina je majhnih.

Anseriformes Order: približno 162 vrst labodov, gosi, rac in sorodnih, razporejenih po vsem svetu. Značilne prilagoditve v nogah za plavanje.

Vrstni red: okoli 290 vrst puranov, prepelic, fazanov in podobno. Njegova distribucija je po vsem svetu. Hrana je rastlinojeda. Njihovi kljunovi in ​​noge so močni in težki.

Naročite Sphenisciformes: 17 vrst pingvinov. Znani so po svoji sposobnosti plavanja, z modificiranimi krili v obliki loparjev, ki jim omogočajo učinkovito premikanje po vodi.

Naročite Gaviiformes: tvorijo grebeni, skupina vodnih ptic.

Naročite Podicipediformes: 22 vrst ptic s potapljaškimi navadami, ki so splošno znane kot loons, macaes in grebes. Pogoste so v ribnikih, kjer lahko ločite njihova plavajoča gnezda.

Naročite Phoenicopteriformes: 5 vrst barvnih vodnih ptic. Običajno so znani kot flamingi. Obstajajo sedanje in izumrle vrste.

Naročite Procellariiformes: 112 vrst svetovne distribucije, so pelagične ptice, ki vključujejo albatroze, peterke, fulmere in podobno.

Naročite Pelecaniformes: 65 vrst svetovne distribucije. V tem vrstnem redu najdemo pelikane, kormorane, piščance in druge. Jedo ribe.

Naročite Ciconiiformes: 116 vrst svetovne distribucije. Med njimi so čaplje, privezi, štorklje, ibis, žličarke, jastrebi in drugi. Za njih je značilno znatno podaljšanje nog in vratu.

Naročite Falconiformes: 304 vrste ptic, razporejenih po vsem svetu. Med njimi so orli, jastrebi, jastrebi, kondorji in jastrebi. Ti vzorci imajo odlično vizijo, ki jim omogoča, da lovijo svoj plen.

Naročite Gruiformes: 212 vrst svetovne distribucije. Vključite žerjave, ograje, lisice, galinule in sorodne.

Naročite Charadriiformes: Več kot 350 vrst, razporejenih po vsem svetu. Razumejo galebov in drugih obrežnih ptic.

Naročite Columbiformes: okoli 300 vrst svetovne distribucije. Med njimi so golobi in izumrli dodo. Za njih je značilno, da imajo kratke vratove, noge in konice.

Naročite Psittaciformes: več kot 350 vrst, razporejenih po vsem svetu. Vključujejo papige, papige in zaveznike.

Naročite Opisthocomiformes: vrstni red, sestavljen iz ene vrste; hoatzin Opisthocomus hoazín, v amazonskem bazenu.

Naročite Musophagiformes: 23 endemičnih vrst Afrike. Znani so kot turaci.

Naročite Cuculiformes: okoli 140 vrst svetovne distribucije. Med njimi so kukavice in cestni trkači.

Naročite Strigiformes: približno 180 nočnih vrst svetovne distribucije. Vključujejo sove in zaveznike. So nočni plenilci, tihi let in odlična vizija.

Naročite Caprimulgiformes: 118 vrst svetovne distribucije. Vključujejo podargos, nočne sanje in druge.

Naročite apodiforme: približno 429 vrst svetovne distribucije. Vključuje kolibri in hitre čevlje. To so kratke noge in hitro trepetanje.

Obstajajo tudi ukazi Coliiformes, Trogoniformes, Coraciiformes in Piciformes.

Prebavni sistem

Ptice imajo prilagojen prebavni sistem, ki jim omogoča učinkovito prebavo hrane in kompenzira pomanjkanje zobnih struktur. Poleg tega pride do absorpcije hranil v kratkih časovnih intervalih.

Prebavni sistem ima želodec, ki pomaga pri mletju hrane, ki jo žival porabi. Ptice imajo sistem zelo rudimentarnih žlez slinavk, ki izločajo sluz za mazanje prehoda hrane..

Nekatere ptice so spremembe v požiralniku, ki omogoča shranjevanje hrane. Pri nekaterih vrstah, ta širitev služi ne le za območje shranjevanja, ki se proizvaja tudi hranljivo mlečnega snovi -análoga mleko sesalcev, ki služi za dovajanje nemočni piščancev.

Želodec je razdeljen na dva oddelka. Prvi je proventriculus, ki je odgovoren za izločanje želodčnega soka. Drugi je želodček, ki je odgovoren za mletje hranilne snovi. Da bi pripomogli k procesu drobljenja hrane, ptice zaužijejo kamenje ali druge predmete, ki se nasičijo v želodcu..

Hrana

Prehrana ptic je raznolika. Obstajajo žužkojede vrste, mesojede (ki se hranijo s črvi, mehkužci, raki, ribami, sesalci in celo drugimi pticami), nektarivarnimi, in mnogi so vsejedi.

Velikost in oblika kljunov ptic sta elegantno prilagojena tipičnemu načinu prehranjevanja posameznika, ki ga nosi. Na primer, ptice, ki uživajo semena, imajo kratke, močne vrhove, medtem ko imajo nektarivarne ptice - kot kolibriji - dolge, tanke kljune, ki jim omogočajo uživanje nektarja cvetov.

Mesojedi raptorji - kot na primer sove - oblikujejo majhne kroglice organskega materiala, ki jih ne morejo prebaviti, kot so dlake ali kosti, ki se kasneje ponavljajo..

Krvožilni sistem

Krvni sistem ptic oblikuje srce s štirimi komorami: dvema atrijoma in dvema prekatoma. Ima dva obtočna sistema, eno pljučno in drugo sistemsko.

Na splošno cirkulacijski sistem ptic ni zelo drugačen od tipičnega sistema, ki ga najdemo pri sesalcih.

Srčni utrip ptic je visok, pri čemer se ugotovi obratno razmerje med velikostjo organizma in pogostnostjo.

Eritrociti ali rdeče krvne celice imajo jedro - za razliko od našega, ki, ko zrejo, to strukturo degenerirajo. Fagociti so zelo aktivne celice in so vključeni v popravilo ran in drugih funkcij imunskega sistema.

Živčni sistem

Živčni sistem ptic je zapleten in dobro razvit. Obstaja dvanajst parov lobanjskih živcev. Možgani so veliki, tako kot mali možgani in optimalni režnji. V nasprotju s tem je možganska skorja slabo razvita.

V smislu senzoričnih sistemov so vonj in okus v večini vrst neučinkoviti. Vendar pa obstajajo številne izjeme za ta vzorec, kot pri mesojedih in oceanskih pticah, kjer imajo ti čuti temeljno vlogo v življenjskem slogu teh vrst..

Vid v pticah je veličasten. Njegov fotoreceptorski organ je podoben očesu drugih vretenčarjev, čeprav je večji, manj okrogel in praktično nepremičen. Da bi nadomestili delno trdnost oči, so razvili neverjetno sposobnost gibanja glave.

Zaslišanje je dobro. Uho je razdeljeno na zunanjo regijo, srednje uho z eno kostnico, kolumelo in notranji sektor s polžem..

Dihalni sistem

Zaradi energijskih zahtev letenja mora biti dihalni sistem teh letečih vretenčarjev zelo učinkovit. Imajo specializirane strukture, imenovane parabronchi, z zračnimi vrečkami. Ti organi se bistveno razlikujejo od dihal, ki jih najdemo v preostalih vretenčarjih.

Pri pticah se veje bronhijev končajo v cevastih strukturah, kjer poteka neprekinjen tok zraka - za razliko od koncev vrečk (alveoli), ki jih opazujemo v pljučih sesalcev..

Zračne vrečke tvorijo sistem devetih povezanih elementov, ki se nahajajo v prsnem košu in trebuhu. Funkcija teh struktur je spodbujanje prezračevanja, s pretokom večletnega zraka, ki prehaja skozi pljuča.

Pri pticah zrak vstopa skozi sapnik in primarne bronhije, skozi pljuča in v posteriorne zračne vrečke. Od tam gre v pljuča in zrak izhaja skozi sapnik. Ta cikel ustreza prvemu izdihu.

Pri drugem izdihu, del zraka, ki je vstopil, gre skozi zadnje zračne vrečke in v pljuča. Na ta način se spuščen zrak potisne proti prejšnjim vrečam. Potem pride zrak iz živali.

Izločilni sistem

Ledvice ptic so metanefrične, uretra pa se izloči v kloako. V treh obstoječih ledvičnih sistemih so metanefrične ledvice sestavljene iz organa, ki je povezan s kloako s pomočjo Wolffovega kanala, prihaja iz srednjega mezoderma prsnega in ledvenega segmenta..

Glavni odpadni produkt je sečna kislina, zato ptice spadajo v kategorijo "uricotélicos". Ta snov je v vodi zelo netopna, zato se obori in ustvari poltrdni odpadki, pogosto belkasti. Ptice nimajo sečnega mehurja.

Razmnoževanje

Pri vseh pticah so spoli ločeni in oploditev je notranja. Moški imajo dva funkcionalna moda, ženske pa degenerirajo jajčnik in desni jajčni tok. Pri samcih imajo samo nekatere vrste penis kot kopulacijski organ, vključno z racami, gosi in nekaterimi paleognatami..

Vsi proizvajajo jajca s trdo lupino. Jajca se inkubirajo od zunaj: nekateri starši so nameščeni na njih in vzdržujejo optimalno temperaturo zaradi telesne toplote.

Sistem za določanje spola ptic je podan s spolnimi kromosomi ZW (ekvivalent naših spolnih kromosomov XY). Za razliko od sesalcev heterogametni spol ustreza samicam. To pomeni, da imajo ženski vzorci dva različna kromosoma.

Od jajce se lahko rodijo aktivni mladi posamezniki, ki se lahko sami skrbejo, ali majhen akt, ki potrebuje skrb za svoje starše. Prva varianta samostojnih piščancev je znana kot predšolski potomci in tisti, ki potrebujejo pomoč altricialnih potomcev..

Evolucija

Evolucijski biologi menijo, da je izvor ptic eno izmed najbolj impresivnih prehodov v razvoju vretenčarjev - skupaj s skokom vode v deželo tetrapodov.

Fosilni zapis je pokazal različne edinstvene lastnosti, ki jih najdemo v živih vrstah ptic, kot so perje in izrazito zmanjšanje velikosti telesa.

Šteje se, da je razvoj ptic spremljal izvor leta, vendar obstaja sum, da je več značilnosti, ki jih povezujemo z letom, ki se je razvil pred pticami..

Archeopteryx lithographica

Najbolj znani fosil v izvoru ptic je Archeopteryx; Velikost vrane je približno enaka kot pri modernih pticah, vendar z zobmi. Okostje fosilizirane živali je podobno reptilu z dolgim ​​repom.

Fosil je bil odkrit leta 1861, dve leti po objavi Izvor vrste. Imel je pomemben medijski vpliv, saj se je zdelo, da ta fosil "tranzicije" znatno podpira teorijo naravne selekcije.

Edina značilnost, ki izključuje fosil, da se uvrsti med teropske dinozavre, je nesporna prisotnost perja.

Od dinozavrov do ptic

Podobnost med pticami in plazilci je očitna. Pravzaprav je slavni zoolog Thomas Huxley krstil ptice kot "veličastne plazilce".

Zaradi velikega števila skupnih značilnosti - vključno z dolgim ​​vratom v obliki črke S - je jasno, da so ptice tesno povezane s skupino dinozavrov, imenovanih teropode..

Pravzaprav so dromaeosaurji dinozavri teropodov z furkulami (ključavnico) in rotirajočimi lastnostmi v kosteh lutk, ki so povezane z letenjem.

Poleg tega obstajajo fosili, ki povezujejo dromaeosaurje s pticami. Primerki so očitno teropodni dinozavri, vendar s perjem.

Izhaja iz oblike perja, ki ga ni bilo mogoče uporabiti za let, lahko pa prispevajo k osnovnemu drsenju ali pa bi obarvanost lahko imela družbene funkcije, povezane s dvoriščem..

Prilagoditve za let

Če podrobno preučimo morfološke in fiziološke podrobnosti ptic, bomo spoznali, da so to stroji, ki so "zasnovani" za letenje; v naravi nihče ne "načrtuje" ničesar in prilagoditve, ki jih opazujemo, so produkt mehanizma naravne selekcije.

Prilagoditve za let se osredotočajo na dva cilja: zmanjšanje mase med postopkom in spodbujanje premestitve.

Perje

Perje so priraski epidermalnega izvora, ki se nahajajo na koži ptic. Kot smo razpravljali v prejšnjem oddelku, so se perja pojavila v evoluciji v določeni skupini dinozavrov in so se ohranila vse do ptic, ki jih vidimo danes..

So izredno lahke strukture, ki nastanejo iz beta keratina. Ta snov, bogata s cisteinom, je prisotna tudi v drugih strukturah ptic, kot so kljuni, luske in nohti.

Peresa opravljajo različne funkcije. Glavni je olajšati gibanje po zraku, tleh in vodi.

Ponuja mehansko zaščito pred vetrom, pa tudi toplotno zaščito pred ekstremnimi temperaturami - toplotno ali hladno -, preprečevanje izgube telesne toplote v hladnih okoljih in sončnih opeklin na vročih območjih..

Perje, zahvaljujoč eksotičnim barvam in motivom, sodelujejo pri vizualni komunikaciji in socialnih interakcijah med pticami. Na splošno ženske kažejo neprozorne ali kriptične barve, medtem ko moški kažejo presenetljive barve. V nekaterih primerih perje sodelujejo pri maskiranju živali.

Okostje in pnevmatske kosti

Za okostje ptic je značilna svetloba, vendar zaradi tega ni šibka. Kosti sodobnih ptic so še posebej občutljive, z zračnimi votlinami, ki zmanjšujejo njihovo maso.

Čeprav so se ptice razvile iz organizmov z diapsidnimi lobanjami (dve časovni odprtini), je zelo težko videti ta anatomski vzorec v sodobnih pticah..

Njegova lobanja je tako spremenjena, da se zliva v enem kosu, ki ne doseže 1% celotne mase posameznika. Nekatere vrste imajo kinetične lobanje, kot jih najdemo v kuščarjih in kačah.

Vendar to ne pomeni, da je okostje ptic veliko lažje kot pri letečih vretenčarjih podobne velikosti. Pravzaprav so uteži enakovredne. Sprememba najdete v distribucijo teže in ne teže per se. Zgornje strukture so zelo lahke in spodnje okončine so težke.

Reference

  1. Butler P. J. (2016). Fiziološke osnove letenja ptic. Filozofske transakcije Kraljeve družbe v Londonu. Serija B, Biološke znanosti, 371(1704), 20150384.
  2. Hickman, C.P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Integrirana načela zoologije. McGraw-Hill.
  3. Kardong, K. V. (2006). Vretenčarji: primerjalna anatomija, funkcija, evolucija. McGraw-Hill.
  4. Llosa, Z. B. (2003). Splošna zoologija. EUNED.
  5. Moen, D., in Morlon, H. (2014). Od dinozavrov do moderne pticje raznolikosti: podaljševanje časovnega okvira prilagodljivega sevanja. Biologija PLoS, 12(5), e1001854.
  6. Parker, T.J. in Haswell, W.A. (1987). Zoologija Cordados (Vol. 2). Obrnil sem se.
  7. Randall, D., Burggren, W. W., Burggren, W., French, K., in Eckert, R. (2002). Eckertova fiziologija živali. Macmillan.
  8. Rauhut, O., Foth, C., & Tischlinger, H. (2018). Najstarejši Archeopteryx(Theropoda: Avialiae): nov primer iz kmerske / tithonske meje Schamhauptna, Bavarska. PeerJ, 6, e4191.
  9. Webb, J.E., Wallwork, J.A., & Elgood, J.H. (1979). Vodnik do živih ptic. Macmillan Press.
  10. Wyles, J.S., Kunkel, J.G., & Wilson, A.C. (1983). Ptice, obnašanje in anatomska evolucija. Zbornik Nacionalne akademije znanosti, 80(14), 4394-4397.