Органы чувств и нервная система развиваются из — строение глаза птицы

ГДЗ по биологии 8 класс Камлюк § — § 42. Нервная система, органы чувств и поведение птиц. Размножение и развитие птиц

Авторы: Л.В. Камлюк , Е.С. Шалапенок .

Издательство: Народная асвета 2010 год.

Подробный решебник (ГДЗ) по Биологии для 8 класса — готовый ответ § — § 42. Нервная система, органы чувств и поведение птиц. Размножение и развитие птиц. Авторы учебника: Камлюк, Шалапенок. Издательство: Народная асвета, год 2010.

§ 42. Нервная система, органы чувств и поведение птиц. Размножение и развитие птиц

1. Какие органы чувств играют первостепенную роль в жизни птиц? С чем это связано?

Важнейшими органами чувств у птиц, позволяющими им ориентироваться в среде обитания, являются зрение и слух. Острое зрение, быстрая наводка на резкость изображения предмета, способность глаза к восприятию цветов и их оттенков делают зрительную ориентацию важнейшей в жизни птиц.

Птицы обладают также острым слухом, с помощью которого они улавливают разнообразные звуковые сигналы, издаваемые особями своего вида, а также другими животными. Это дает им возможность соответствующим образом реагировать’на звук, не видя самого источника звука.

2. Докажите, что для птиц характерно более сложное поведение по сравнению с пресмыкающимися.

В головном мозге птиц наиболее развитыми отделами являются передний мозг и мозжечок. Большие полушария переднего мозга по массе соответствуют всем остальным отделам головного мозга, а у некоторых птиц даже превосходят их (у хищных птиц вдвое, у попугаев — втрое). Высокоразвитый передний мозг служит основой сложного поведения птиц, в том числе и социального. Они легко приобретают условные рефлексы, некоторые из них способны к обучению (попугаи, вороны, галки). Однако основным регулятором поведения остаются безусловные рефлексы. При этом птицы демонстрируют наиболее сложную инстинктивную деятельность среди всех позвоночных животных. Эта деятельность проявляется в сложном половом поведении птиц, строительстве гнезд, насиживании яиц, заботе о птенцах, миграции к местам размножения и кормления. К таким сложным формам поведения пресмыкающиеся не способны.

3. Какие оболочки имеет яйцо птицы? Каковы их функции?

Яйцо птицы представляет собой оплодотворенную яйцеклетку с запасом питательных веществ и воды, защищенную от высыхания и механических повреждений на суше. В отложенном оплодотворенном яйце зародыш представлен зародышевым диском, расположенным на поверхности желтка. Заключенный в оболочке желток подвешен на слизистых канатиках в центре белка. Яйцо имеет три внешние оболочки: две пергаментные — подскорлупо-вые и скорлуповую. На тупом конце яйца находится воздушная камера с запасом воздуха для развивающегося зародыша. В скор-луповой оболочке есть поры, через которые происходит газообмен между зародышем и воздушной средой.

4. Какие типы развития птенцов выделяют у птиц?

Птицы, у которых птенцы вылупляются из яиц покрытыми пухом, с открытыми глазами, способными самостоятельно передвигаться и следовать за взрослыми птицами, называются выводковыми. Роль родителей сводится к защите выводка, обогреве птенцов и помощи в поисках пищи.

Птицы другой группы, у которых птенцы выходят из яйца беспомощными, слепыми, голыми или слабо опушенными, нуждающимися в обогреве, защите и длительном вскармливании, называются птенцовыми или гнездовыми.

5. Весной лес наполнен пением птиц, а летом пения не слышно. Почему?

Весной у большинства птиц начинается брачный период, сопровождающийся привлечением особей противоположного пола, строительством гнезд, защитой кормовой территории. Это выражается в пении птиц или других формах звуковой сигнализации между ними, драках между самцами, турнирных боях. В летний период в лесу не слышно пения, так как птицы заняты выкармливанием птенцов, добычей для них корма, обучением молодняка.

6. Птицы откладывают яйца по одному в течение нескольких суток, а птенцы выводятся почти одновременно. Подумайте, почему так происходит.

Большинство птиц начинает интенсивное насиживание после откладки всех яиц в гнездо. Поэтому вылупление птенцов проходит почти одновременно.

7. Очень многие организации просят учёных изучить особенности пения птиц. Кто является заказчиком и для чего это им необходимо?

Голосом птицы могут передавать друг другу разнообразную информацию: призыв, грозящую опасность, наличие корма и т. п. Можно использовать запись голоса птиц, передающих опасность, или голоса хищных птиц для отпугивания птиц с аэродромов, из фруктовых садов со зрелыми плодами, с посевов ценных сельскохозяйственных культур.

Нервная система птиц, ее особенности

Окружающий мир трудно представить гармоничным без созерцания полета пернатых и звуков их щебетанья. Как отмечено специалистами, влияние птиц на жизнь человека более существенно, чем можно представить. Их роль не ограничивается только эстетикой, сельское хозяйство, к примеру, никак не может обойтись без этих помощников в борьбе с вредителями. И не стоит забывать, что в свое время они также являлись вдохновителями светлой инженерной мысли для создания летательных аппаратов. Но и это еще не все. Сегодня медицина эффективно использует пение птиц для лечения нервной системы человека. Орнитотерапию официально признали эффективной методикой по излечению нервных заболеваний, расстройств и депрессий.

Птицы — удивительные животные, подаренные природой. Но что насчет их нервной системы, как она устроена и что происходит в их голове?

Общая характеристика класса

Класс птиц — эта одна из самых многочисленных групп среди позвоночных. Их существование на земле исчисляется миллионами лет. Они являются высокоорганизованными теплокровными животными и ведут свою родословную от примитивных рептилий. Главная особенность птиц, появившаяся в процессе эволюции, заключается в способности летать, когда передние конечности преобразовались в крылья. Поверхность тела у них покрыта роговыми образованиями — перьями, которые и обеспечивают скольжение по воздуху во время полета и дают теплоизоляцию.

Пернатая группа состоит из более 10 600 видов животных и отличается большим разнообразием. Их общая характеристика включает в себя: облегченный скелет, развитые мышцы, четырехкамерное сердце, воздушные мешки (участвуют в дыхании), мочевой пузырь, размножение через откладывание яиц и интенсивный обмен веществ. А сложные формы поведения и высокий уровень развития нервной системы птиц отличает их от рептилий. Кроме того, у них значительно лучше развиты органы зрения и слуха.

Особенности нервной системы птиц

В нервной системе пернатых определяются такие же отделы, что и у всех позвоночных животных. Она менее развита, чем у млекопитающих, однако присутствуют черты развитой организации. Морфологически это объясняется тем, что головной мозг птицы обладает большей массой, нежели спинной. У большинства отрядов только передний мозг составляет 52-62 % от общей массы головного, а у некоторых доходит и до 70 %, например, у попугаев.

Нервная система у класса птиц подразделяется на центральную и периферическую. И стоит отметить, что периферическая не сильно отличается от рептилий. Вся суть в организации центральной нервной системы, которая представлена головным и спинным мозгом, и спинномозговыми узлами.

По своей функциональности нервная система птиц от рыб, земноводных, пресмыкающихся и млекопитающих ничем не отличается. Перед ней стоят такие же задачи: объединение всех систем организма в единое целое, регулировка работы органов и обеспечение связи с внешней средой.

Устройство головного мозга

Должный уровень развития головного мозга дает птицам возможность нарабатывать определенные формы поведения и адаптироваться к разным ситуациям. Он представлен следующими органами: большой мозг (два полушария), средний мозг, мозжечок и продолговатый мозг. При этом большой мозг птиц в отличие от пресмыкающихся обладает куда более развитыми полушариями, что является следствием разрастания и укрупнения полосатых тел. Он сильно развит и практически прикрывает все отделы, за исключением мозжечка. По этой причине средний мозг сверху не виден, он оттеснен все больше в стороны и вниз. У коры полушарий большого мозга борозды и извилины отсутствуют, помимо сильвиевой борозды.

Мозжечок достаточно крупный и хорошо сформирован у всех птиц. Его верхний слой полностью слагается из серого вещества. Он имеет складчатое строение и заключает в себе развитый червячок с продольными бороздами и малые боковые полушария. Спереди он вплотную граничит с краями полушарий большого мозга, а сзади закрывает заметную часть продолговатого мозга. Будучи связан со всей центральной нервной системой, мозжечок является центром управления движений и равновесия.

Продолговатый мозг

К функции продолговатого мозга относится роль посредника проходящих импульсов, которые исходят от выше находящихся отделов головного мозга к спинному мозгу и в обратной связи. Продолговатый мозг несколько утолщен и имеет относительное искривление с нижней стороны. Эта часть мозга отличается от других тем, что его серое вещество раскинуто среди белого в виде своеобразных скоплений – ядер. В особых ядрах сосредоточены нервные центры, наиболее важные для жизни птиц: секреции пищеварительных желез, сердечной деятельности и дыхания, центры регулирования обменных процессов и защитных реакций. Их разрушение приводит животное к моментальной смерти.

Также в функции продолговатого мозга лежит участие в поддержании тонуса мышц. Регулярные импульсы поступают от внутреннего уха к продолговатому мозгу, и он, не без участия среднего мозга, способствует поддержанию необходимого положения тела птицы в пространстве. Продолговатый мозг, без каких либо четких границ, перетекает в верхней своей части в ножки большого мозга, в нижней – в спинной.

Спиной мозг

Строение спинного мозга нервной системы птиц во многом схоже с млекопитающими. Видом он напоминает форму шнура белого цвета и проходит по всей длине станового хребта, преступая от первого шейного позвонка и завершая изящной струной в канале крестца. Имеются два небольших уплотнения — шейное и пояснично-крестцовое, обеспечивающие начало нервам грудных и тазовых конечностей соответственно.

Спинной мозг исполняет обязанность главного регулирующего органа, является проводником нервных сигналов, поступающих к верхним отделениям центральной нервной системы, и, соответственно, дает обеспечение обратной связи. Практически все двигательные нервы полагают свой путь из спинного мозга. При его посредничестве активизируются мышцы тела и конечностей, также стимулируются гладкие мышцы сосудов, группы мышц, задействованных в дефекации, и другие.

Черепно-мозговые нервы птицы

Черепно-мозговой нерв берет свое начало от головного мозга и проходит через отверстие черепа. У птиц, как и у рептилий, и млекопитающих, в наличии имеется 12 пар черепно-мозговых нервов, но некоторые из них слабо развиты. Все нервы специализированы и преимущественно обеспечивают органы головы, исключение составляет лишь блуждающий нерв.

  • Обонятельный нерв (1 пара) – определяет чувствительность к запахам.
  • Зрительный нерв (2 пара).
  • Глазодвигательный нерв(3 пара) – двигательный.
  • Блоковый нерв(4 пара) – двигательный.
  • Тройничный нерв (5 пара) – сенсорная и двигательная функции.
  • Отводящий нерв (6 пара) – двигательный.
  • Лицевой нерв (7 пара) – двигательная и сенсорная функции, у птиц развит слабо.
  • Слуховой нерв (8 пара) – функции слуха и ориентации во внешней среде.
  • Языко-глоточный нерв (9 пара).
  • Блуждающий нерв (10 пара) – сенсорно-двигательный, относится к одному из сегментов вегетативной нервной системы, один из самых крупных черепно-мозговых нервов.
  • Добавочный нерв (11 пара) – двигательная функция, снабжает нервами мышцы шеи и спины.
  • Подъязычный нерв (12 пара) – управление мышц языка.
Читать еще:  Морские свинки без шерсти фото скинни животное

Вегетативная нервная система

Вся нервная система птицы по функциональному признаку подразделяется на соматическую (обслуживающую аппарат движения) и вегетативную, нервные волокна которой проводят импульсы к исполнительным органам. И если соматические нервы выступают только от участков спинного мозга, то вегетативные нервы – из разных частей центральной нервной системы. Они движутся ко всем внутренним органам, но, не достигнув цели, вступают в реакцию соединения с нейронами, чьи нейриты подступают к определенному иннервируемому органу. Образовавшееся соединение нейронов представляет вегетативный узел – ганглий.

Вегетативная нервная система птиц регулирует и адаптирует состояние органов всего организма, приспосабливая их к единой общей деятельности и внешним условиям окружающей среды.

Органы чувств и нервная система птиц

Главенствующая роль жизненных процессов каждого организма отводится нервной системе. С ее помощью осуществляется связь организма с внешней средой, когда поступающие раздражения фиксируются органами чувств. У пернатых они представляют достаточно сложный механизм, заключающий в себе рецепторный, проводниковый и центральный отделы. Центральный отдел расположен в коре больших полушарий головного мозга, где воспринимаются и тщательно анализируются приходящие раздражения.

Рецепторы (нервные окончания) представляют периферическую часть органов чувств и размещены по всем частям организма птицы. К ведущим органам чувств относят рецепторы сетчатки глаза и внутренней части уха. Они отвечают только на определенные раздражители, световые и звуковые соответственно. По функциональности все рецепторы имеют разделения: тактильные, фонорецепторы, фоторецепторы, барорецепторы и другие. Также рецепторы различаются по своей внешней форме и строению: валики, колбочки, пробки, спирали, пластинки и другие. Самым сложным строением обладают рецепторные отделы глаза и слухового канала.

Проявление интеллекта

Мозг птиц существенно уступает высшим млекопитающим в развитии коры больших полушарий. Но исследования показали, что его функциональные свойства заслуживают внимание. В решении разного рода задач птицы продемонстрировали такие формы поведения, которые порой превосходили млекопитающих, имеющих более развитую кору головного мозга. Это позволяет сделать выводы: у пернатых определяется развитый интеллект.

При коммуникации друг с другом птицы используют различные звуковые сигналы, в которые вкладывают смысл: опасности, агрессии, помощи, симпатии. Явные умственные способности они показали в постижении счета, при приемах добывания корма, обучению песне у певчих и человеческому языку попугаями. Если говорить кратко, нервная система птиц, имея более сложную организацию головного мозга, определяет их поведение и развитие многочисленных инстинктов. А в результате последних психологических исследований мозга птиц стало известно, что некоторые виды птиц интеллектом уступают только человеку.

Нервная система и органы чувств у птиц

В строении головного мозга птиц и пресмыкающихся много общего. У обоих классов значительную часть хорошо обособленных больших полушарий переднего мозга составляют полосатые тела (corpora striata) — разрастания дна переднего мозга. В тонкой крыше больших полушарий есть скопления нервных клеток, обозначаемых как первичная мантия — архипаллиум — и гомологи элементов неопаллиума. Хорошо развит средний мозг, вместе с полосатыми телами обеспечивающий сложные формы нервной деятельности в обоих классах. Хорошо выражен изгиб мозга.

Однако в строении головного мозга птиц есть и черты более высокой организации. Прежде всего заметно возрастает общая масса головного мозга. У пресмыкающихся масса головного мозга составляет 0,01-0,4% от массы тела, у бескилевых птиц и пингвинов — 0,04-0,09, а у остальных летающих птиц — от 0,2 до 5-8% от массы тела. Масса головного и спинного мозга у пресмыкающихся примерно одинакова, у птиц масса головного мозга больше (у куриных 1,5 : 1, у голубей 2,5 : 1). У пресмыкающихся передний мозг составляет 42-52% от массы всего головного мозга. У птиц относительные размеры переднего мозга возрастают и в большинстве отрядов составляют 52-62%, а у мелких воробьиных — до 70% массы всего головного мозга (М. Ф. Никитенко, 1969).

Обонятельные доли малы и тесно примыкают к большим полушариям. На спинной поверхности промежуточного мозга, прикрытого сверху полушариями, лежит слабо развитый эпифиз, а на дне — позади хиазмы зрительного нерва — крупный гипофиз. Крупные зрительные доли среднего мозга отодвинуты в стороны налегающими на средний мозг полушариями и мозжечком. Крупный мозжечок вплотную примыкает к большим полушариям, прикрывая средний и значительную часть продолговатого мозга. Он имеет сложное складчатое. строение. Мозжечок — центр координации движений и равновесия — хорошо развит у всех птиц. Продолговатый мозг плавно переходит в спинной. У птиц 12 пар головных нервов (но одиннадцатая пара еще не четко отграничена от десятой пары), В спинном мозге птиц развиты плечевое и поясничное утолщения, а отходящие от них спинномозговые нервы при выходе из позвонков образуют плечевое и поясничное сплетения, ветви которых иннервируют мускулатуру соответствующих конечностей. Крупный головной мозг с более усложненным строением (особенно гистологическим) и соответствующие ему органы чувств обеспечивают птицам более высокий по сравнению с пресмыкающимися уровень нервной деятельности и более сложные формы поведения.

Зрение — основной рецептор дальней и ближней ориентации птиц. В отличие от других позвоночных среди них нет ни одного вида с редуцированными глазами. Глаза очень велики по относительным и абсолютным размерам: у крупных хищников и сов по объему они равны глазу взрослого человека. Увеличение абсолютных размеров глаз выгодно потому, что позволяет получить большие размеры изображения, на сетчатке и тем самым яснее различить его детали. Относительные размеры глаз, отличающиеся у разных видов, связаны с характером пищевой специализации и способами охоты. У преимущественно растительноядных гусей и куриных глаза по массе примерно равны массе головного мозга и составляют 0,4-0,6% от массы тела, у ловящих подвижную добычу и высматривающих ее на больших расстояниях хищных птиц масса глаз в 2-3 раза превышает массу мозга и составляет 0,5-3% от массы тела, у активных в сумерках и ночью сов масса глаз равна 1-5% массы тела (М. Ф. Никитенко).

У разных видов на 1 мм 2 сетчатки находится от 50 тыс. до 300 тыс. фоторецепторов — палочек и колбочек, а в области острого зрения — до 500 тыс. — 1 млн. При разном сочетании палочек и колбочек это позволяет либо различать многие детали объекта, либо его контуры при низкой освещенности. Основной анализ зрительных восприятий проводится в зрительных центрах головного мозга; ганглиозные клетки сетчатки реагируют на несколько стимулов: контуры, цветовые пятна, направления перемещений и т. д. У птиц, как и остальных позвоночных, на сетчатке есть участок наиболее острого зрения с углублением (ямкой) в его центре. У некоторых видов, питающихся преимущественно подвижными объектами, есть две области острого зрения: у дневных хищников, цапель, зимородков, ласточек; у стрижей лишь одна область острого зрения, и поэтому их способы ловли добычи на лету менее разнообразны, чем у ласточек. В колбочках находятся масляные капли — цветные (красные, оранжевые, голубые и др.) или бесцветные. Вероятно, они выполняют роль светофильтров, повышающих контрастность изображения. Очень подвижный зрачок предотвращает излишнюю засветку сетчатки (при быстрых поворотах в полете и т. п.).

Аккомодация (наводка глаза на резкость) осуществляется изменением формы хрусталика и его одновременным перемещением, а также некоторым изменением кривизны роговицы. В области слепого пятна (места вхождения зрительного нерва) расположен гребень — богатое сосудами складчатое образование, вдающееся в стекловидное тело. Основная его функция — снабжение стекловидного тела и внутренних слоев сетчатки кислородом и удаление продуктов метаболизма. Гребень есть и в глазах пресмыкающихся, но у птиц, видимо, в связи с большими размерами глаз, он значительно крупнее и сложнее. Механическая прочность крупных глаз птиц обеспечивается утолщением склеры и появлением в ней костных пластинок. Хорошо развиты подвижные веки, у некоторых птиц несущие ресницы. Развита мигательная перепонка (третье веко), двигающаяся непосредственно по поверхности роговицы, очищая ее.

У большинства птиц глаза расположены по бокам головы. Поле зрения каждого глаза составляет 150-170°, но поле бинокулярного зрения невелико и составляет у многих птиц лишь 20-30°. У сов и некоторых хищных птиц глаза смещаются к клюву и поле бинокулярного зрения возрастает. У некоторых видов с выпуклыми глазами и узкой головой (некоторые кулики, утки и др.) общее поле зрения может быть 360°, при этом узкие (5-10°) поля бинокулярного зрения образуются перед клювом (облегчает схватывание добычи) и в области затылка (позволяет оценивать расстояние до приближающегося сзади врага). У птиц с двумя областями острого зрения они обычно расположены так, что одна из них проецируется в область бинокулярного зрения, а другая — в область монокулярного зрения.

Все птицы обладают цветным зрением, распознавая не только основные цвета, но и их оттенки и сочетания. Поэтому в оперении птиц так часто встречаются яркие цветные пятна, выполняющие функцию видовых меток. Острота зрения птиц, видимо, превосходит в несколько раз остроту зрения человека. Например, сокол сапсан видит двигающуюся добычу размером с галку на расстоянии около 1 км. Птицы различают не только перемещения предметов и их контуры, но и детали формы и окраски, рисунок и фактуру поверхностей. Поэтому зрительные восприятия используются птицами и для получения разнообразной информации об окружающем мире, и как важное средство при внутривидовом и межвидовом общении.

Читать еще:  Роение пчел и меры его предупреждения — пчелы роятся над ульем

Орган слуха, подобно органу зрения, служит у птиц важным рецептором ориентации и общения. Анатомически орган слуха сходен с органом слуха пресмыкающихся, особенно крокодилов, но благодаря мелким преобразованиям функционально он не отличается от значительно более сложного и дифференцированного органа слуха млекопитающих. Внутреннее ухо птиц отличается от внутреннего уха крокодилов лишь несколько лучшим развитием улитки — удлиненного выроста круглого мешочка — и более сложным внутренним ее строением (увеличением числа чувствующих клеток). Возрастают размеры полости среднего уха, а единственная слуховая косточка — стремечко — имеет усложненную форму, увеличивающую ее подвижность при колебаниях барабанной перепонки, имеющей у птиц куполообразную форму и большие размеры. Барабанная перепонка погружена ниже уровня кожи и к ней ведет канал — наружный слуховой проход, по краю которого у части видов птиц образуется складка кожи — зачаток наружного уха (хорошо развит у сов). Контурные перья, прикрывающие наружный слуховой проход, по структуре отличаются от перьев близлежащих участков головы и служат не только для механической защиты слухового прохода, но и для организации звукового потока (могут приподниматься, выполняя роль рупора у открывшегося слухового прохода, или, наоборот, прижиматься, пропуская лишь звуковые волны ограниченного диапазона и т. п.).

Птиц с плохо развитым слухом, видимо, нет. Большинство видов слышит в большом диапазоне — от 30 до 20 тыс. Гц, т. е. примерно в диапазоне обостренного человеческого слуха; некоторые виды, вероятно, способны воспринимать и ультразвуки до 35-50 кГц, присутствующие и в их голосе. В этом диапазоне орган слуха проявляет особую чувствительность к биологически важным для данного вида звукам (сигналам своего вида, звукам, издаваемым более обычными пищевыми объектами или врагами, и т. п.). Многие птицы с большой точностью (2-3°) способны определять положение источника звука. Особенно высока точность звуковой локации (около 1°) у сов, которые успешно ловят добычу «на слух», не видя ее. У немногих птиц (гуахаро из козодоеобразных, стрижи саланганы), гнездящихся в глубоких темных пещерах, обнаружена звуковая локация: издавая в слышимом, а не ультразвуковом, как летучие мыши, диапазоне (1,5-7 кГц) отрывистые звуки и улавливая их отражение, птицы в темноте облетают препятствия и находят свое гнездо на слух.

Острый слух и способность к акустическому анализу сочетается у птиц со способностью издавать разнообразные звуки, несущие емкую и биологически важную информацию (звуки общения родителей и птенцов, сигналы тревоги, звуки и позы, регулирующие территориальные отношения, взаимоотношения партнеров и т. д.). Голос и слух обеспечивают возможности звукового общения не только между особями своего вида, но и между разными видами. Так, например, звук тревоги, изданный в лесу сойкой или сорокой, воспринимается как сигнал, опасности птицами многих видов. Сходные по внешнему облику близкие виды (например, пеночки) обычно легко различаются по песням и позывам. Поэтому голос играет важную роль изолирующего механизма предотвращающего межвидовые скрещивания. Приобретение устойчивых отличий в позывах и песнях у разных популяций одного вида усиливает изоляцию (разобщение) этих популяций и в конечном счете может привести к их репродуктивной изоляции, т. е. к появлению новых видов. Запись сигналов тревоги или страха и последующее их воспроизведение позволяет отпугивать птиц от тех мест, где они в данный момент могут причинять ущерб (например, скворцов от вишневых садов и виноградников в период созревания ягод, многих птиц от аэродромов и т. п.).

Основным звукопроизводящим органом птиц служит нижняя гортань; трахея резонирует (усиливает) звуки, а верхняя гортань, возможно, их несколько модифицирует. Некоторые птицы способны издавать так называемые инструментальные звуки: щелканье клювом, свист воздуха в маховых (утки, стрепеты и др.) или рулевых (бекасы) перьях в полете, хлопки крыльями (голуби, козодои) и т. п. Дятлы издают громкую барабанную трель, ударяя клювом о сухой сучок. Эти сигналы также несут биологическую информацию и служат для общения.

Обычно считают, что обоняние у птиц развито слабо. При этом основываются на том, что почти у всех птиц обонятельные доли переднего мозга малы. Однако по сравнению с пресмыкающимися у птиц увеличивается поверхность носовой полости благодаря разрастанию носовых раковин и возрастает площадь обонятельного эпителия. Эти факты и данные пока немногочисленных экспериментов позволяют предполагать, что у некоторых птиц (питающиеся падалью хищники, кулики, утки, вероятно, дятлы, некоторые воробьиные и др.) обоняние развито достаточно хорошо и используется при поисках пищи. Так, утки влажный привычный корм обнаруживают по запаху на расстоянии до 1,5 м. У новозеландских киви обоняние служит ведущим рецептором при поисках корма (кстати, глаза у киви относительно очень малы).

Вкусовые почки (скопления чувствующих клеток, оплетенных нервными окончаниями) расположены в слизистой оболочке ротовой полости, на языке и у его основания. Вкус у птиц развит: многие виды распознают сладкое, соленое, горькое. В коже местами многочисленны свободные окончания чувствующих нервов или более сложные органы кожного чувства, представляющие собой скопления чувствующих клеток, оплетенных нервными окончаниями, и опорных клеток. Они обнаружены на оперенных и неоперенных участках кожи, на клюве и в ротовой полости, на задних конечностях. Некоторые из этих образований выполняют функцию термодетекторов (регистрируют изменения температуры тела), другие несут функцию рецепторов осязания (в частности, реагируют и на изменение положения перьев). У видов, добывающих корм в мягком грунте (кулики, гусеобразные, фламинго, удоды и др.), многочисленные осязательные тельца расположены в специальных мельчайших углублениях на клюве и помогают в обнаружении добычи.

§ 43. Нервная система и органы чувств птиц

§ 43. Нервная система и органы чувств птиц

Нервная система птиц состоит из центрального и периферического отделов. Головной мозг птиц крупнее, чем у любых современных представителей рептилий. Он заполняет полость черепа и имеет округлую форму при небольшой длине (см. рис. III-12). Самый крупный отдел — передний мозг. Он состоит из двух полушарий с гладкой поверхностью или слабо обозначенными продольными углублениями. Эти углубления не являются истинными бороздами, а отражают границы слоёв внутренних ядер (рис. III-13, а, в). Только у попугаев можно заметить небольшое морфологическое обособление височной доли полушарий. Основной объём полушарий занимают подкорковые ядра, кора имеет рудиментарное строение и занимает небольшую часть верхней стенки мозга. Полушария переднего мозга простираются назад до контакта с мозжечком. Следствием разрастания переднего мозга назад, а мозжечка — вперёд является то, что промежуточного мозга снаружи совсем не видно, хотя его можно определить по выросту эпифиза. Эпифиз у птиц развит незначительно, а гипофиз достаточно крупный. Средний мозг сильно развит, но из-за бокового расположения имеет нехарактерную внешнюю морфологию. Передние выпячивания крыши среднего мозга сдвинуты латерально. Их часто называют зрительными долями (Lobi optici). Мозжечок состоит из массивной средней части (червя), пересекаемой обычно 9 извилинами, и двух небольших боковых долей, которые гомологичны клочку мозжечка млекопитающих. Задний и продолговатый мозг имеет два резких изгиба, обусловленных ориентацией и подвижностью головы птиц.

Гистологическое строение головного мозга птиц существенно отличается от такового у других групп позвоночных. Уже у амфибий можно выявить старый и древний стриатум, септум и в зачаточном виде базальные ядра переднего мозга. У рептилий появляется новый стриатум, который становится доминирующей структурой переднего мозга (см. рис. III-12; III-13, а).

Важно подчеркнуть, что новый стриатум возникает у птиц вопреки развитию зачаточного неокортекса рептилий. Иначе говоря, у рептилий получили значительное развитие структуры стриатума и септума переднего мозга. Они расположены в базальных частях переднего мозга птиц и развиты намного лучше, чем у рептилий (см. рис. III-13, а). Однако рептилии приобрели и зачаточные корковые структуры переднего мозга, которые сформировались в результате развития дополнительной (половой) обонятельной системы. Эти структуры стали выполнять у рептилий функции нового интегративного мозгового центра на базе переднего мозга. Казалось бы, дальнейшее развитие корковой системы переднего мозга гарантировало бы птицам необходимые поведенческие преимущества. Тем не менее этого не произошло. У птиц корковые структуры, впервые появившиеся в переднем мозге рептилий, носят откровенно рудиментарный характер.

Эволюция корковых структур переднего мозга рептилий полностью остановилась у птиц. Зачатки палео-, архи- и неокортекса практически не играют роли в контроле поведения, поскольку обоняние у птиц развито намного меньше, чем у рептилий. У большинства современных птиц нет развитого обоняния, а вомероназальная система полового обоняния у них вообще отсутствует. По-видимому, в период отделения предков птиц из общего рептилийного ствола обоняние перестало играть для них какую-либо роль. Крупный передний мозг остался функционально невостребован и стал морфологическим субстратом для возникновения ассоциативных центров. Зачаточные корковые структуры не могли играть существенной роли на фоне «освободившихся» от своих функций огромных ядер стриатума и септума. Невостребованная нейронная система этих структур надолго обеспечила мозг птиц резервами памяти и возможностями развития сложного адаптивного поведения.

Следы кортикальных структур переднего мозга птиц расположены только в дорсальной зоне полушария, а большую часть мозга занимают стриатум, септум и неостриатум. Функции ассоциативного центра в переднем мозге птиц выполняют чрезвычайно развитые структуры стриатума (рис. III-14, а). Однако историческое название «гиперстриатум» не отражает реального происхождения этого центра птиц. Ранее считалось, что гиперстриатум возник из стриатума и является его гомологом. Специальные исследования кинетики пролиферации и миграции нейробластов у птиц позволили установить, что гиперстриатум состоит из нейронов различного происхождения.

Они по большей части мигрируют из латеральной (paleopallium) и новой коры (neopallium). Особенностью развития стриатума стало формирование структур ядерного типа, а не стратифицированных корковых образований. У птиц и рептилий разрастание стриатума приводит к экспансии дорсального внутрижелудочкового бугорка, который практически полностью занимает полость латеральных желудочков (см. рис. III-14, а). Гиперстриатум птиц (рептилии имеют его признаки) выполняет функции новой коры. Он представляет собой высший ассоциативный центр, который определяет принятие решений и является основной зоной хранения индивидуального опыта. Через стриатум осуществляются контроль за двигательными функциями и связь с лимбической системой (Northcutt, 1981).

Читать еще:  Классификация сухих кормов для собак

Спинной мозг птиц развит очень хорошо. Он образует большие утолщения в плечевой и поясничной области, откуда отходят нервы передних и задних конечностей (см. рис. III-12, а). В поясничном утолщении верхняя стенка спинного мозга расходится, и центральный канал расширяется в ромбовидный синус, покрытый сверху только мозговыми оболочками. Спинномозговые нервы соединяются у птиц корешками ещё в канале позвоночного столба и выходят между дугами или через отверстия слившихся позвонков. В плечевом сплетении обычно участвуют 4 нерва, реже 3, а у страусов — только 1 нерв. Для управления задними конечностями у птиц существует два сплетения: поясничное и седалищное, или крестцовое. Поясничное сплетение обычно состоит из 3, но у страусов может включать и 5 нервов. Седалищное сплетение у всех птиц состоит из 4 крестцовых нервов.

Черепно-мозговые нервы у птиц представлены 12 парами, которые начинаются по отдельности.

Обонятельный нерв (I) идет от нижней поверхности обонятельной доли, которая спереди и снизу примыкает к полушариям переднего мозга. Зрительные нервы (II) после хиазмы плавно переходят в средний мозг, а блуждающий нерв, как и у рептилий, идёт из черепа далеко назад, иннервируя сердце, лёгкие, пищевод и желудок. В отличие от рептилий, добавочный нерв (XI) представлен тонкой веточкой блуждающего нерва, а подъязычный (XII) нерв имеет корешки, отходящие как от продолговатого, так и от спинного мозга (Савельев, 2001).

Симпатическая нервная система птиц построена по общему для всех позвоночных принципу. Однако у птиц в шейной части расположен большой симпатический нерв, часто называемый пограничным стволом. Он лежит в канале, образованном двукорневыми началами поперечных отростков позвонков. Участок этого нерва прилежит к сонным артериям, а далее кзади симпатический нерв находится в канале, образуемом головками и бугорками рёбер, и только в поясничной области он лежит свободно.

По строению органов чувств птицы имеют несколько отличий от остальных животных. Осязание многих птиц (кулики, утки) сосредоточено в челюстном аппарате, где расположены специализированные механорецепторы (тельца Гранди и Хербста). Осязательные тельца расположены в коже у основания крупных перьев и сконцентрированы в восковице, покрывающей основание клюва. Совы обладают особыми осязательными перьями, расположенными вокруг клюва. У дятлов, дроздов, попугаев и глухарей осязательные функции выполняет язык, весьма богатый нервными окончаниями; в нём присутствуют преимущественно различные типы механорецепторов, а не вкусовые сосочки. Птицы пользуются языком как органом осязания. Вкусовые рецепторы у большинства птиц развиты плохо, поскольку птицы обычно заглатывают пищу, не измельчая её в клюве.

Зрение птиц чрезвычайно острое. Глаз способен к аккомодации и обладает рядом морфологических особенностей, позволяющих эффективно ориентироваться, успешно охотиться и издалека определять качество пищи. В сетчатке глаза птиц плотность фоторецепторов намного больше, чем у других позвоночных. В центральной части глаза расположен наклонный гребень, где сосредоточены светочувствительные клетки. Поскольку оптическая проекция растягивается на наклонной плоскости гребня, птицы видят эту часть изображения увеличенной в 0,25-1,2 раза. Дополнительным приспособлением, улучшающим цветовосприятие, являются масляные капли в колбочках сетчатки. Они функционируют, как цветовые фильтры, что позволяет различать больше оттенков в световом диапазоне электромагнитных волн. Зрительная система птиц позволяет воспринимать объекты, излучающие в ультрафиолетовом диапазоне, и поляризованный свет. Некоторые перелётные птицы могут непосредственно воспринимать направление электромагнитных полей, что позволяет им ориентироваться в любой точке на поверхности Земли.

У птиц отлично развит слух. Орган слуха состоит из внутреннего, среднего и зачатков наружного уха. Птицы воспринимают звуковые сигналы очень широкого диапазона. В этом отношении они могут намного превосходить многих млекопитающих как по диапазону, так и по чувствительности к слабым звукам. У птиц хорошо развит вестибулярный аппарат. Он состоит из полукружных каналов, отвечающих за рецепцию, связанную с угловым ускорением, и гравитационного рецептора (рецептора линейного ускорения). Все эти компоненты есть и у рептилий. Однако у птиц появился совершенный мозговой центр анализа вестибулярных и кинестетических сигналов — мозжечок.

Внутреннее строение птиц, системы органов, поведение в природе

Способность летать является отличительной характеристикой птиц в животном царстве, за исключением пингвинообразных, страусообразных и некоторых других семейств и отрядов. Обладание таким качеством требует больших затрат энергии, и, как следствие, определяет не только внешние морфологические особенности, но и внутреннее строение птиц.

Пищеварительная система

Органы пищеварения птиц характеризуются полным отсутствием зубов у современных птиц. У зерноядных птиц мышечный отдел желудка служит для механического перетирания пищи. Типичным образованием для многих птиц является зоб (расширение пищевода), где размягчается пища.

Желудок состоит из двух отделов, мышечного и железистого. В железистом отделе желудка пища обрабатывается пищеварительными соками. Далее пища переваривается и всасывается в тонкой кишке. Короткая толстая кишка открывается в клоаку. Имеются большая двухлопастная печень, поджелудочная железа, у большинства — желчный пузырь.

Дыхательная система

Легкие представляют собой плотные губчатые тела, а не мешки, как у рептилий. Кроме того, они дополняются в качестве резервуара для воздуха тонкостенными воздушными мешками, которые располагаются между всеми внутренними органами, между мышцами, в полости костей и под кожей.

Когда птица не в полете, дыхание происходит за счет опускания и подъема грудной кости. Объем грудной клетки увеличивается при опускании грудины (вдох) и уменьшается при поднятии (выдох). Во время полета грудная кость неподвижна и акт дыхания осуществляется движением крыльев.

При подъеме крыльев воздушные мешки расширяются и воздух поступает в них через легкие. При опускании крыльев воздух выходит наружу, снова вентилируя легкие. Таким образом, во время полета у птиц имеет место двойное дыхание, т. е. газообмен происходит не только при вдохе, но и при выдохе.

Дыхательные мешки кроме упомянутой главной функции служат также для облегчения и предохраняют тело от перегрева при интенсивном движении. У птиц существует верхняя и нижняя гортань, в последней расположен голосовой аппарат.

Кровеносная система

В строении сердца обращает на себя внимание полное разделение сердца на правую венозную и левую артериальную половины. Таким образом, окончательно оформились два самостоятельных круга кровообращения. В результате того, что артериальная и венозная кровь не смешиваются, органы получают артериальную кровь.

Благодаря этому усиливается обмен веществ и повышается уровень жизнедеятельности организма, появляется весьма высокая и постоянная температура тела 30-43,5 °С. Таким образом, птицы теплокровные животные, т. е. температура их тела не зависит от температуры окружающей среды.

Выделительная система у птиц представлена почками с мочеточниками, открывающимися в клоаку. Мочевой пузырь у птиц отсутствует.

Нервная система и органы чувств

Головной мозг имеет относительно большие полушария и зрительные доли, хорошо развитый мозжечок и очень маленькие обонятельные доли. Образ жизни птиц наложил свой отпечаток на строение органов чувств.

У птиц недоразвиты органы обоняния, но зато исключительного развития достигают органы зрения. От глаз рептилий они отличаются двойной аккомодацией, которая достигается путем изменения формы хрусталика и расстояния между хрусталиком и сетчаткой. Свойство это связано с огромным значением зрения при полете.

У большинства птиц глаза расположены по бокам головы. Поле зрения каждого глаза составляет 150-170°, но поле бинокулярного зрения невелико и составляет у многих птиц лишь 20-30°. У сов и некоторых хищных птиц глаза смещаются к клюву и поле бинокулярного зрения возрастает. У некоторых видов птиц поле зрения может быть 360°.

Хорошо развиты органы слуха, которые имеют три отдела: внутреннее, среднее и наружное ухо.

Органы размножения и строение яйца

У самцов есть парные половые органы. У самки имеются только левый яичник и левый яйцевод, открывающийся в клоаку. Оплодотворение у птиц внутреннее. Внутренняя часть яйца — желток, на поверхности которого находится зародышевый диск. Желток покрыт тонкой желтковой оболочкой, к ней прикреплены с двух сторон скрученные канатиками халазы, отходящие от внутренней подскарлуповой оболочки.

Они поддерживают желток во взвешенном состоянии, так чтобы зародышевый диск всегда находился сверху, независимо от положения яйца. Подскорлуповые оболочки расслаиваются и образуют воздушную камеру. Через поры, пронизывающие известковую скорлупу, в яйцо поступает воздух и выделяются газообменные продукты жизнедеятельности зародыша.

Общее строение яйца

Зародыш в яйце у птиц развивается при определенной температуре. Поэтому взрослые птицы насиживают яйца до вылупления. В инкубаторах поддерживаются необходимые для развития зародыша температура и влажность.

Птиц делят на выводковых и птенцовых в зависимости от развития птенцов. К выводковым относятся такие птицы, у которых птенцы вылупляются из яйца развитыми, покрытыми пухом и способными сразу после обсыхания передвигаться в поисках пищи. Птенцы у птенцовых голые, слепые и не могут самостоятельно питаться.

У птиц высоко развиты сложные инстинкты, связанные с размножением и заботой о потомстве. Большинство видов птиц проявляет заботу о своем потомстве. Они кормят птенцов, согревают их, спасают от перегрева солнечными лучами, поддерживают чистоту в гнезде, защищают от врагов и т. д.

У птиц поведение намного сложнее и разнообразнее, чем у земноводных и пресмыкающихся. Они находят удобное место для гнезда, строят его из подходящего материала, высиживают, кормят и защищают птенцов от врагов, ориентируются в пространстве, регулярно совершают перелеты на зимовку и обратно. Все упомянутые действия птиц инстинктивны. Инстинкты у них сочетаются с приобретенными условными рефлексами.

В ходе эволюции у птиц выработалось свойство не только петь, но и издавать различные звуковые сигналы, которые обозначают испуг, предупреждение особей своего вида об опасности и т. п. Записанные на магнитофонную ленту тревожные крики птиц человек использует для отпугивания птиц со взлетной полосы аэродромов, виноградников и садов.

Умение ориентироваться в пространстве имеет большое значение при перелетах птиц. Эта способность птиц раньше часто использовалась человеком (голубиная почта). Некоторые виды птиц (попугаи, грачи, вороны, скворцы) хорошо поддаются дрессировке, так как у них легко вырабатываются условные рефлексы.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector