§ 42. Птицы

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КЛАССА ПТИЦЫ И ТЕПЛОКРОВНОСТЬ

Класс Птицы (Aves) — это высокоспециализированная группа теплокровных яйцекладущих позвоночных, чье строение и образ жизни подчинены освоению воздушной среды.

Уникальные черты организации:

• Перьевой покров: птицы — единственные современные живые существа на планете, тело которых полностью одето перьями;
• Преобразование конечностей: передние конечности видоизменены в органы полета — крылья, а задние служат опорой при стоянии, ходьбе, беге, лазании или плавании;
• Теплокровность (гомойотермия): птицы обладают постоянной высокой температурой тела (в среднем +40...+42 °C), которая совершенно не зависит от температуры окружающего воздуха. Это позволяет им сохранять максимальную активность в любые морозы и заселять суровые полярные области;
• Интенсивный метаболизм: для выработки колоссального количества энергии и поддержания высокой температуры тела птицы потребляют много высококалорийной пищи. Переваривание корма происходит с рекордной скоростью (например, ягоды проходят через пищеварительный тракт скворца всего за 20–30 минут);
• Подвижность и миграции: способность к длительному непрерывному полету позволяет птицам совершать регулярные сезонные перелеты (миграции) на тысячи километров, спасаясь от зимней бескормицы. Среди наземных птиц одним из наиболее массовых синантропных видов признан домовый воробей.

ВНЕШНЕЕ СТРОЕНИЕ: ОТДЕЛЫ ТЕЛА И АДАПТАЦИИ К ПОЛЕТУ

Тело птицы подразделяется на голову, гибкую шею, компактное туловище, парные конечности (крылья и ноги) и укороченный хвост.

Голова и клюв:

• Голова небольшая, округлая и предельно облегченная;
• Челюсти птиц вытянуты вперед и образуют клюв, состоящий из надклювья и подклювья. Снаружи челюстные кости одеты плотными роговыми чехлами (рамфотекой);
• Полное отсутствие зубов: зубы и тяжелые жевательные мышцы полностью исчезли в процессе эволюции. Это важнейшее приспособление, максимально облегчающее переднюю часть тела и центр тяжести животного в полете;
• У основания надклювья открываются парные щелевидные ноздри;
• Округлые крупные глаза имеют верхнее и нижнее веки, а также прозрачную тонкую мигательную перепонку (третье веко), которая периодически очищает и увлажняет роговицу во время стремительного движения в воздухе;
• По бокам головы, чуть позади глаз, под перьями спрятаны наружные слуховые отверстия, ведущие к барабанной перепонке.

Шея и туловище:

• Шея длинная, тонкая и чрезвычайно подвижная. За счет особого седловидного сочленения шейных позвонков птицы свободно поворачивают голову на 180° (а некоторые совы — на 270°), что компенсирует неподвижность глазных яблок и позволяет чистить перья по всему телу;
• Туловище компактное, обтекаемой каплевидной формы, что снижает сопротивление воздуха в полете.

Конечности:

• Крылья: передние конечности птиц складываются Z-образно вдоль туловища в состоянии покоя и расправляются при взлете, образуя широкую несущую аэродинамическую плоскость;
• Ноги (задние конечности): принимают на себя всю массу тела при приземлении, амортизируют удары, обеспечивают передвижение по земле и удерживают птицу на ветвях. Нижняя часть ноги (цевка и пальцы) лишена перьев и покрыта мелкими роговыми чешуйками — прямым свидетельством родства птиц с пресмыкающимися. Пальцы (обычно четыре: три направлены вперед, один назад) увенчаны острыми роговыми когтями.

СТРОЕНИЕ И РАЗНООБРАЗИЕ ПЕРЬЕВ

Кожа птиц тонкая, сухая, эластичная и полностью лишена потовых желез. Главным образованием эпидермиса кожи является перьевой покров, состоящий из прочного волокнистого белка — кератина.

Анатомия контурного пера:

• Очин: нижняя полая прозрачная часть стержня, погруженная в глубокий мешочек кожи — перьевую сумку;
• Стержень (ствол): плотное продольное продолжение пера, заполненное легкой пористой сердцевиной;
• Опахало: широкая упругая пластина, расположенная по обе стороны стержня. Опахало имеет микроскопическое филигранное строение:
  • От стержня вправо и влево отходят параллельные роговые пластинки — бородки первого порядка;
  • От бородок первого порядка в обе стороны ответвляются еще более тонкие бородки второго порядка;
  • На бородках второго порядка имеются микроскопические загнутые крючочки, которые намертво сцепляются с соседними гладкими бородками, превращая все опахало в единое сплошное, упругое и непроницаемое для воздуха полотно. Если бородки расцепляются от удара ветки, птица расправляет их клювом, буквально «застегивая» молнию пера обратно.

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ТИПЫ ПЕРЬЕВ

В зависимости от местоположения и назначения перья подразделяются на несколько категорий:

1. Маховые перья: самые длинные, прочные и жесткие перья на крыльях с асимметричным опахалом. Первостепенные маховые (прикрепленные к кисти) создают горизонтальную тягу вперед, а второстепенные (на предплечье) формируют подъемную силу крыла;
2. Рулевые перья: крупные и упругие перья хвоста. Веерообразно раскрываясь, они служат рулем высоты и поворота в воздухе, а также аэродинамическим тормозом при посадке на землю или ветку;
3. Кроющие (контурные) перья: черепицеобразно укладываются по поверхности туловища и основанию крыльев. Они сглаживают контуры тела, создавая идеальную обтекаемость и защищая птицу от намокания и царапин;
4. Пуховые перья и пух: располагаются под контурными перьями. Их стержень тонок и короток (у пуха почти отсутствует), а бородки мягкие, тонкие и лишены сцепляющих крючочков. Они не образуют сплошного опахала, а формируют пышную рыхлую массу, удерживающую толстую воздушную прослойку прямо у тела. Это создает непревзойденную теплоизоляцию.

КОЖНЫЕ ЖЕЛЕЗЫ, УХОД ЗА ТЕЛОМ И ЛИНЬКА

Копчиковая железа:

• Единственная крупная железа в коже птиц, расположенная на пояснице у основания хвоста;
• Выделяет маслянистый жировой секрет. Птицы периодически надавливают на железу клювом и аккуратно наносят жир на перья по всему телу;
• Смазка сохраняет эластичность рогового вещества, предотвращает обламывание бородок и делает перья абсолютно непромокаемыми (особенно сильно развита у гусей, уток, чаек и других околоводных птиц).

Окраска оперения:

• Обусловлена накоплением в клетках пера пигментов (меланинов — черные, бурые, серые оттенки; липохромов — желтые, красные, зеленые цвета) и оптической интерференцией света в микроструктурах бородок;
• Выполняет роль маскировки (покровительственная окраска самок на гнезде) или опознавательного сигнала в брачный период (яркий наряд самцов).

Сезонная линька:

• Со временем перья изнашиваются, выцветают и обламываются от трения о воздух и ветви;
• Смена пера (линька) происходит обычно 1–2 раза в год. В глубине перьевой сумки формируется новое перо, которое постепенно выталкивает старый отмерший очин наружу;
• У большинства летающих птиц маховые перья сменяются постепенно, симметричными парами на обоих крыльях, благодаря чему птица не теряет способности летать ни на один день;
• У уток, гусей и лебедей все маховые перья выпадают практически одновременно, из-за чего птицы временно теряют способность к полету и прячутся в густых зарослях тростника до отрастания нового крыла.