Скелет и мускулатура птиц

Скелет птиц имеет ряд особенностей в связи с приспособлением к полёту. Кости скелета тонкие, прочные и одновременно лёгкие из-за наличия в них воздушных полостей.

Строение скелета птиц на примере голубя

Скелет состоит из трёх отделов: скелет головы, скелет туловища, скелет конечностей и их поясов.

Череп имеет большой мозговой отдел, в котором с двух сторон расположены огромные округлые впячивания – глазницы. Спереди находятся верхние и нижние челюсти, образующие клюв. Все кости черепа срастаются, не оставляя швов. В результате формируется прочный и лёгкий череп обтекаемой формы.

Позвоночник, как и у пресмыкающихся, состоит из пяти отделов. Шейный отдел имеет большое число позвонков (от девяти до двадцати пяти). Позвонки соединяются друг с другом подвижно. Как правило, птицы могут поворачивать голову на 180 градусов, а совы на 270. Грудные позвонки срастаются между собой. К каждому из них прикреплены рёбра, состоящие из двух подвижно соединённых частей. Рёбра доходят до грудины и соединяются с ней подвижно. Благодаря этому грудина с помощью соответствующих мышц при дыхании то приближается, то удаляется от позвоночника, что изменяет объём грудной клетки. Спереди грудина имеет высокий продольный вырост – грудной киль, который служит местом прикрепления мощных летательных мышц. У нелетающих бегающих птиц, например у страусов, киль отсутствует.

Позвонки поясничного, крестцового и части хвостового отделов срослись друг с другом и образовали сложный крестец, характерный только для птиц. Вместе с костями таза он даёт прочную опору задним конечностям. Хвостовой отдел имеет от 6 до 9 позвонков, которых соединены подвижно, а последние срослись и образовали копчиковую кость. Копчик – место прикрепления хвостовых перьев.

Пояс передних конечностей – плечевой – образован, как и у большинства позвоночных, тремя парными костями: саблевидными по форме лопатками, мощными вороньими костями и ключицами, сросшимися друг с другом нижними концами. Плечевой пояс образует надёжную опору для крыльев.

Скелет передних конечностей – крылья – содержит все типичные для наземных позвоночных кости: плечо, предплечье, состоящее из лучевой и локтевой костей, и кисть. В кисти имеются только три недоразвитых пальца, самый большой из них – средний.

Движение костей крыла происходит только в одной плоскости, что предотвращает их выворачивание при полёте.

Пояс задних конечностей – таз – образован тремя парами сросшихся костей: подвздошными, седалищными и лобковыми. Лобковые и седалищные кости не срастаются между собой, а заканчиваются свободно. Такой таз называется открытым. Он позволяет птице откладывать яйца крупных размеров.

Скелет задней конечности состоит из бедра, голени, включающей большую и малую берцовые кости, цевки и пальцев. Цевка образована сросшимися костями ступни. Она значительно удлиняет задние конечности, увеличивая длину шага птицы. У большинства видов задние конечности имеют четыре пальца, три из которых направлены вперёд, один – назад. На конце каждого пальца, как правило, имеется роговой коготь.

Мышцы птиц разнообразны. Самыми крупными являются большие грудные мышцы. Их масса достигает 25% от общей массы тела птицы. Одним концом они прикрепляются к грудине, другим – к плечу. Их сокращение опускает крыло.

 Подъём крыла осуществляется сокращением подключичных мышц, лежащих под большими грудными. К рёбрам прикреплены межрёберные мышцы, работа которых изменяет объём грудной клетки при дыхании. Хорошо развиты мышцы шеи, а также подкожная мускулатура, поднимающая и опускающая перья. При передвижении по суше вся тяжесть тела переносится на тазовый пояс и задние конечности. Поэтому ноги имеют сложную мускулатуру, включающую до 35 мышц.

Особую роль для удержания сидящей на ветке птицы играет мышца ног, сгибающая пальцы. Она находится на передней стороне бедра, а к пальцам от неё идёт длинный тонкий прочный тяж – сухожилие. У сидящей на ветке птицы без мускульного усилия натягиваются сухожилия и пальцы сгибаются. Это даёт птицам возможность отдыхать или спать на ветви, расслабив мускулатуру всего тела.

Птицы совершают разнообразные виды движений. Они могут ходить (голуби, вороны), бегать со скоростью более 50 километров в час (страусы), прыгать (воробьи), лазить вертикально по стволам деревьев (поползни). В ветвях деревьев они передвигаются прыжками, иногда помогая себе взмахами крыльев. У видов, ведущих древесный образ жизни, например у попугаев, задние конечности преобразовались в хватательные – два пальца направлены вперёд и два назад, чтобы птице было удобно сидеть на ветке.

Многие виды приобрели способность плавать. Одни из них, находясь в воде, кормятся и отдыхают, например, утки, гуси. Другие научились нырять и добывать пищу на дне или в толще воды (пингвины, бакланы и зимородки).

Однако типичная форма движения птиц, определившая основные черты их строения, – это полёт. Летящая птица внешне похожа на самолёт. У неё есть корпус – туловище, несущие плоскости – крылья, руль – хвост, убирающиеся в полёте шасси – ноги. Главная роль в полёте принадлежит крыльям, на которых расположены большие, упругие и прочные контурные перья – маховые. Они образуют несущую плоскость крыла, создают тягу и подъёмную силу.

Для взлёта птица разбегается, или подпрыгивает, или взлетает с возвышения, что обеспечивает её начальную скорость движения.

У птиц различают машущий и парящий виды полёта. При машущем полёте птица ритмично поднимает и опускает крылья. У большинства крупных птиц, например у аиста, цапли, взмахи крыльев редкие и спокойные. Для мелких птиц характерны частые взмахи крыльев. Так, крошечные птицы тропической Америки – колибри – совершают до 50 взмахов в секунду, что позволяет им зависать на одном месте и успевать высосать нектар из цветка.

Второй вид полёта – парящий, при котором птица с распростёртыми неподвижными крыльями парит в вышине, используя восходящие токи тёплого воздуха, идущего от нагретой солнцем земли (грифы, канюки). Долго паря в воздухе, птица отыскивает добычу, затрачивая меньше энергии, чем при машущем полёте.

Скорость полёта птиц разная. Лесные мелкие воробьиные птицы летают со скоростью 25–40 километров в час. Голуби – 30–60, стрижи 100– 120 километров в час. При пикировании с высоты крупные соколы развивают скорость до 350 километров в час.

Благодаря способности к полёту птицы совершают близкие и дальние перелёты к местам кормёжки, гнездования и зимовки.

Подведем итог. Скелет птиц имеет ряд особенностей в связи с приспособлением к полёту.

·        Он лёгкий (так как полости костей заполнены воздухом) и прочный (происходит срастание многих костей).

·        У летающих птиц на грудине для прикрепления грудных мышц образовался специальный вырост – киль.

·        У летающих птиц хорошо развиты мышцы шеи и груди, и ног у бегающих.