Скелет птиц в процессе эволюции претерпевает глубокую перестройку, связанную с приспособлением к полёту. Классическим примером для рассмотрения этих преобразований является скелет голубя.
В скелете передних конечностей птиц, превращённых в крылья, сильнее всего меняется кисть. Первый и пятый лучи редуцируются полностью (по ряду современных данных редуцируются не 1-й и 5-й, а 4-й и 5-й лучи). Вторая, третья и четвёртая (1-я, 2-я и 3-я) пястная кости срастаются, образуя пряжку, к которой неподвижно прирастает маленький рудимент четвёртого (3-го) пальца. Маленький второй (1-й) палец птиц сохраняет подвижность и обычно несёт отдельный пучок перьев — крылышко — играющий важную роль в регуляции подъёмной силы крыла. Третий (2-й) палец, имеющий уплощённые фаланги, очень крупный; за счёт него и пряжки вся кисть птиц становится очень длинной (рис. 155).
Пояс передних конечностей птицы также несёт черты приспособленности к полёту.
Рис. 150. Скелет голубя. 1 — мозговая капсула черепа по сравнению с рептилиями очень крупная; кости тонкие и лёгкие. 2 — удлинённые челюсти, лишённые зубов, образующие клюв. 3 — шейный отдел позвоночника имеет очень высокую подвижность и насчитывает до 22 позвонков (у лебедей). 4 — грудные позвонки срастаются друг с другом, образуя грудную кость. 5 — крестцовые позвонки, также срастаясь, образуют крестцовую кость, составляющую единое целое с тазом. 6 — в хвостовом отделе первые позвонки связаны подвижно, остальные срастаются в единый элемент — пигостиль (копчик). 7 — рёбра несут крючковидные отростки, 8 — грудина крупная, ладьевидной формы, 9 — киль — продольный гребень грудины обеспечивает площадь крепления для полётной мускулатуры. 10 — ключицы, идущие от плечевого сустава, не достигают грудины, а срастаются между собой, образуя вилочку. 11 — коракоиды очень крупные, соединяют плечевой сустав с грудиной. 12 — лопатки узкие, кинжаловидные, достигают таза, повышая жесткость продольной туловищной оси. 13 — плечо, 14 — предплечье, 15 — кисть, 16 — таз открытого типа: нет вентрального сращения лобковых и седалищных костей. 17 — бедро, 18 — голень, 19 — цевка — сросшиеся кости предплюсны и плюсны, 20 — пальцы стопы
Рис. 152. Скелет ноги птицы. 1 — бедренная кость, 2 — коленный сустав, 3 — большая берцовая кость, 4 — малая берцовая кость (обычно в той или иной степени редуцирована), 5 — голеностопный сустав, 6 — цевка — сросшиеся кости части предплюсны и плюсны (особенно удлинена у голенастых — журавлей, аистов, фламинго, куликов), 7 — противопоставленный палец стопы (четвертый луч) — у бегающих птиц часто редуцирован, 8 — первый, второй и третий лучи
Рис. 156. Поперечное сечение тела птицы через пояс передних конечностей. 1 — позвонок, 2 — плечевая кость, 3 — лопатка, 4 — вилочка (сросшиеся ключицы), 5 — коракоиды, 6 — ребро, 7 — большая грудная мышца, 8 — грудина с вентральным продольным гребнем — килем, 9 — вертикальная составляющая усилия, 10 — горизонтальная составляющая усилия
В полёте основное усилие птицы развивают при опускании крыла, и главная мышца, опускающая крыло — большая грудная — исключительно хорошо развита (у пингвинов, «летящих» сквозь очень плотную среду — воду — масса этих мышц, так же как и у мелких видов, достигает 20% от массы тела). Вентральным краем эти мышцы крепятся к килю грудины, а дорзальными сухожилиями — к плечевой кости. При их сокращении, помимо опускания крыла, развиваются усилия, способные смять грудную клетку птицы (рис. 156).
Рис. 151. Таз птиц. 1 — позвонки, 2 — подвздошная кость, 3 — лобковая кость, 4 — седалищная кость, 5 — вертлужная впадина тазобедренного сустава. А — типичное строение таза (вид сбоку), Б — открытый таз птицы; стрелкой показан разворот лобковых костей (вид сбоку), В — таз птицы — вид спереди
Рис. 153. Варианты строения ног у птиц. 1 — Гусеобразные (гуси, утки, лебеди), 2 — Веслоногие (пеликаны, бакланы, олуши), 3 — Поганкообразные (поганки), 4 — зимние роговые зубчики на пальцах глухарей и тетеревов, 5 — клещеобразная лапа попугаев и дятлов, 6 — двупалая лапа африканского страуса. У плавающих и ныряющих птиц — пингвинов, гагар, кайр и др. — лапы могут быть отнесены далеко назад, так как это повышает управляемость движением при плавании
Вилочка (сросшиеся ключицы) птицы, как пружина, противостоит горизонтальной деформации, а мощные коракоиды — вертикальной. Узкие кинжалообразные лопатки позволяют сводить крылья как под брюхом, так и над спиной, обеспечивая максимальную амплитуду движения крыла. Материал с сайта http://doklad-referat.com
Рис. 154. Маневренность у плавающих птиц. 1 — направление движения, 2 — центр площади продольного сечения тела, 3 — отклоняемый поток воды, 4 — давление, вызванное отклонением потока, 5 — сопротивление боковому смещению тела-дрейфу, 6 — разворот тела вокруг центра сопротивления дрейфу
Все скелетные элементы птиц максимально облегчены: плоские кости имеют губчатое строение, сохраняя большую прочность при небольшой толщине. Трубчатые кости также тонкостенны, а полости в них частично заполнены костным мозгом, а частично — воздухом, заполняющим вросшие в кости воздушные мешки. Облегчение костей позволяет увеличить их длину, не повышая вес тела (масса скелета у птиц, как и у млекопитающих, составляет 8—18% от массы тела).
На этой странице материал по темам:
