Karakterne ptice, vrste, sustavi, reprodukcija



perad lete, homeotermne, kralježnjačke i pernate životinje. Unutar kralježnjaka ona je druga najbogatija skupina po broju vrsta, s više od 9700, koje su nadmašile samo ribe. Najvažnija karakteristika ove klase životinja je modifikacija gornjih ekstremiteta u krilima.

Tako su ptice osvojile nebo različitih ekosustava, uključujući šume, pustinje, planine, livade i druge. Perje je također nezamjenjiva osobina: ako organizam ima perje, to je ptica.

Iako postoji velika raznolikost vrsta, morfologija ptica je homogena. Svi imaju jednakost u anatomiji: krila, perje i keratinizirani kljun. Ta izražena jednoličnost bila je ograničena tijekom evolucije, vjerojatno letom.

Smatra se da su sve osobine ptica rezultat prirodne selekcije, favorizirajući pojedince koji se bolje kreću kroz zrak. Dakle, čini se da je anatomija ptice "dizajnirana" za let, od svojih pneumatiziranih kostiju do pluća i učinkovitog metabolizma.

Ptice se odlikuju izvrsnim vidom. Imaju ogromne i praktično nepokretne očne utore - kompenzirane visokom rotacijom glave.

Moderne ptice podijeljene su u dvije temeljne skupine: paleognatas i neognatas. Prvi uključuje ptice koje ne lete ili ratite. Neognatas, s druge strane, uključuje ostale ptice sa snažnim mišićima za let.

Grana zoologije koja proučava ptice naziva se ornitologija, izraz izveden iz grčkih korijena ornis = "Ptica".

indeks

  • 1 Opće karakteristike
    • 1.1. Morfološke i fiziološke značajke
    • 1.2 Značajke kostiju
  • 2 Klasifikacija
    • 2.1 Superorden Paleognathae
    • 2.2 Nadređeni Neognathae
  • 3 Probavni sustav
  • 4 Hrana
  • 5 Krvožilni sustav
  • 6 Živčani sustav
  • 7 Dišni sustav
  • 8 Izlučni sustav
  • 9 Reprodukcija
  • 10 Evolucija
    • 10.1 Archeopteryx lithographica
    • 10.2 Od dinosaura do ptica
  • 11 Prilagodbe za let
    • 11.1 Perje
    • 11.2 Kostur i pneumatske kosti
  • 12 Reference

Opće karakteristike

Morfološke i fiziološke značajke

Ptice su organizmi čiji su prednji udovi modificirani za let, u obliku krila. Usporedimo li te ekstremnosti s ekstremitetima kopnenog kralježnjaka, primijetit ćemo da su ptice izgubile neke falange, a ud je produljio..

Stražnji udovi, koji dopuštaju sjedenje pojedinca, šetnju ili kupanje, također su prošli modifikacije. Predstavljaju četiri prsta, u nekim slučajevima do 3 ili 2.

Pokožica je pokrivena perjem i stražnjim udovima ljusaka. Žlijezde su rijetke u ptica, iako imaju specijalizirane masne izlučevine na kraju repa.

Ptice su endotermni organizmi, odnosno mogu regulirati tjelesnu temperaturu. Iako su sisavci također endotermni, oni nisu stekli tu fiziološku sposobnost zajedničkog pretka, pa je to primjer konvergentne evolucije.

U različitim sustavima ptice karakterizira gubitak ili smanjenje nekih organa. Na primjer, ženke imaju samo jedan jajnik i jedan funkcionalni jajovod (lijevi). U usporedbi s ne-letećim kralježnjacima slične veličine, crijeva su pretrpjela značajno smanjenje.

Vjerojatno su ta svojstva prilagodljiva i omogućuju smanjenje mase na letu.

Karakteristike kostiju

Kosti ptica imaju zračne šupljine koje smanjuju težinu životinje tijekom leta. Ova vrsta strukture se naziva pneumatskim kostima. Osim težine, kostur je krut, što je bitno za kontrolu leta.

Kosti lubanje spojene su u jedan okcipitalni kondil. Ovo pokazuje dijapsidni uzorak, a čeljust je modificirana u strukturu bez keriniziranog kljuna. U srednjem uhu postoji samo jedna mala kost.

Rep je sveden na strukturu zvanu pigostil. Sternum ima kobilicu. Ova kost funkcionira kao točka sjedinjenja mišića koji sudjeluju u letu: pektorali i supracoracoideo.

Furkula je tipična struktura ptica koja radi kao izvor. Ovaj element pohranjuje energiju, tako da lepršajuće dno pokreće lepršanje u suprotnom smjeru.

Struktura zdjelice je optimalna za polaganje jaja, a naziva se opistopubični pelvil.

klasifikacija

Gotovo 9700 vrsta ptica svrstano je u više od 30 narudžbi. Klasifikacija koju ćemo predstaviti je Gill (2006), modificirana od Hickman (2001):

Superorden Paleognathae

Paleognatas su moderne ptice s primitivnim nepcem. Ova skupina obuhvaća oblike nojeva i slično, područja, emus, kiwis, među ostalima.

Sastoji se od četiri reda: Struthioniformes, formiranih od nojeva; Rheiformes, čiji su članovi dvije vrste područja koja naseljavaju Južnu Ameriku; Dinornithiformes, koji čine tri vrste kivija na Novom Zelandu; i red Tinamiformes, sastavljen od gotovo 50 vrsta američkih tinamou, yutos ili inambúes.

Superorden Neognathae

Ovaj superorder sastoji se od velikog broja vrsta s fleksibilnim nepcem. U nastavku ćemo ukratko opisati svaki od redova koji su dio neognatas ili "neoaves".

Passeriform Red: to je najrasprostranjeniji red ptica. Obuhvaća 5750 vrsta (više od polovice vrsta ptica) koje se distribuiraju širom svijeta. Karakterizira ih položaj njihovih falanga: četiri prsta, tri postavljena naprijed i jedan unatrag. Većina je malih.

Anseriformes Red: oko 162 vrste labuda, gusaka, pataka i srodnih, distribuiranih širom svijeta. Karakteristične prilagodbe u nogama za plivanje.

Redoslijed galiforma: oko 290 vrsta purana, prepelica, fazana i slično. Njegova distribucija je u svijetu. Hrana joj je biljožderna. Njihovi kljunovi i noge su jaki i teški.

Naručite Sphenisciformes: 17 vrsta pingvina. Poznati su po svojoj sposobnosti plivanja, s modificiranim krilima u obliku lopatica koji im omogućuju učinkovito kretanje kroz vodu.

Naručite Gaviiformes: formirana od strane gnjuraca, skupina vodenih ptica.

Naručite Podicipediformes: 22 vrste ptica s navikama ronjenja popularno poznatim kao loons, macaes i grebes. Oni su česti u ribnjacima, gdje možete razlikovati njihova plutajuća gnijezda.

Naručite Phoenicopteriformes: 5 vrsta šarenih ptica močvarica. Oni su obično poznati kao flamingosi. Postoje postojeće i izumrle vrste.

Naručite Procellariiformes: 112 vrsta svjetske distribucije, pelagične ptice koje uključuju albatroze, petrele, fulmere i slično.

Naručite Pelecaniformes: 65 vrsta svjetske distribucije. U ovom redoslijedu nalazimo pelikane, kormorane, ganete, pikemane i druge. Oni jedu ribu.

Naručite Ciconiiformes: 116 vrsta svjetske distribucije. To su čaplje, vezovi, rode, ibis, žličarke, lešinari i drugi. Karakterizira ih značajno produljenje nogu i vrata.

Naručite sokoličarke: 304 vrste ptica distribuirane širom svijeta. Oni uključuju orlove, jastrebove, jastrebove, kondore i supove. Ovi uzorci imaju izvrsnu viziju koja im omogućuje da love svoj plijen.

Naručite Gruiformes: 212 vrsta svjetske distribucije. Uključite dizalice, tračnice, lisice, galinule i srodne.

Naručite Charadriiformes: Više od 350 vrsta rasprostranjenih širom svijeta. Razumeju galebove i druge obalne ptice.

Naruči Columbiformes: oko 300 vrsta svjetske distribucije. To su golubovi i izumrli dodo. Karakteriziraju ih kratki vratovi, noge i šiljci.

Naruči Psittaciformes: više od 350 vrsta rasprostranjenih širom svijeta. Oni uključuju papige, papagaje i saveznike.

Naručite Opisthocomiformes: poredak sastavljen od jedne vrste; hoatzin Opisthocomus hoazín, nalazi se u amazonskom bazenu.

Naručite Musophagiformes: 23 endemske vrste Afrike. Oni su poznati kao turaci.

Naručite Cuculiformes: oko 140 vrsta svjetske distribucije. Oni uključuju kukavice i trkače.

Naručite Strigiformes: oko 180 noćnih vrsta svjetske distribucije. Oni uključuju sove i saveznike. Oni su noćni predatori, tihi let i izvrsna vizija.

Naručite Caprimulgiformes: 118 vrsta svjetske distribucije. Oni uključuju podargose, nightjars, i drugi.

Red apodiformes: oko 429 vrsta svjetske distribucije. Uključuje hummingbirds i swifts. To su kratke noge i brzo lepršanje.

Tu su i redovi Coliiformes, Trogoniformes, Coraciiformes i Piciformes.

Probavni sustav

Ptice imaju modificirani probavni sustav koji im omogućuje učinkovito probavljanje hrane i kompenzira nedostatak zubnih struktura. Osim toga, apsorpcija nutrijenata odvija se u kratkim vremenskim intervalima.

Probavni sustav ima želudac koji pomaže u mljevenju hrane koju životinja konzumira. Ptice imaju sustav vrlo rudimentarnih žlijezda slinovnica koje izlučuju sluz za podmazivanje prolaska hrane.

Određene ptice imaju modifikaciju u jednjaku koja omogućuje skladištenje hrane. Kod nekih vrsta, ovo širenje ne služi samo kao mjesto za pohranu, već proizvodi i hranjivu mliječnu tvar - analognu mlijeku sisavaca - koja služi za hranjenje bespomoćnih pilića..

Želudac je podijeljen u dva odjeljka. Prvi je proventrikulus, odgovoran za izlučivanje želučanog soka. Drugi je želudac koji je odgovoran za mljevenje hranjivih tvari. Kako bi pridonijele procesu drobljenja hrane, ptice konzumiraju stijene ili druge predmete koji se nalaze u želucu..

hranjenje

Dijete ptica su različite. Postoje insektivne vrste, mesožderi (koji se hrane crvima, mekušcima, rakovima, ribama, sisavcima, pa čak i drugim pticama), nektarivorom, a mnogi su i svejedi.

Veličina i oblik kljuna ptica elegantno su prilagođeni tipičnom načinu hranjenja pojedinca koji ga nosi. Na primjer, ptice koje konzumiraju sjeme imaju kratke, jake vrhove, dok ptice nektarivora - poput ptica - imaju dugačke, tanke kljunove koje im omogućuju da konzumiraju nektar cvijeća..

Mesojedi grabljivice - poput sova, na primjer - tvore male kuglice organskog materijala koje ne mogu probaviti, kao što su dlake ili kosti koje se kasnije povrate.

Krvožilni sustav

Krvožilni sustav ptica formiran je srcem s četiri komore: dva atrija i dvije komore. Ima dva sustava cirkulacije, jedan plućni i drugi sustavni.

Općenito, cirkulacijski sustav ptica se ne razlikuje mnogo od tipičnog sustava koji se nalazi u sisavaca.

Srčani ritam ptica je visok, pronalazeći inverzni odnos između veličine organizma i frekvencije.

Eritrociti ili crvene krvne stanice imaju nukleus - za razliku od naših, koji kada sazrijevaju, degeneriraju ovu strukturu. Fagociti su vrlo aktivne stanice i uključeni su u popravak rana i drugih funkcija imunološkog sustava.

Živčani sustav

Živčani sustav ptica je složen i dobro razvijen. Postoji dvanaest parova kranijalnih živaca. Mozak je velik, baš kao i mali mozak i optimalni režnjevi. Nasuprot tome, moždana kora je slabo razvijena.

U smislu senzornih sustava, miris i okus su neučinkoviti u većini vrsta. Međutim, postoji nekoliko iznimaka od ovog obrasca, kao kod mesojednih i oceanskih ptica, gdje ta osjetila igraju temeljnu ulogu u načinu života tih vrsta..

Vizija ptica je veličanstvena. Njegov fotoreceptorski organ nalikuje oku drugih kralješnjaka, iako je veći, manje sferičan i gotovo nepokretan. Kako bi nadoknadili djelomičnu fiksnost očiju, razvili su nevjerojatnu sposobnost pokretljivosti glave.

Rasprava je također dobra. Uho je podijeljeno u vanjsko područje, srednje uho s jednom kockicom, kolumela i unutarnji sektor s pužnicom..

Dišni sustav

Zbog energetskih zahtjeva leta, dišni sustav ovih letećih kralješnjaka mora biti vrlo učinkovit. Imaju specijalizirane strukture zvane parabronchi, s zračnim vrećicama. Ti se organi značajno razlikuju od dišnih organa koje nalazimo u ostatku kralježnjaka.

Kod ptica grane bronhija završavaju se u cjevastim strukturama, gdje se odvija kontinuirani protok zraka - za razliku od završetaka vrećica (alveola) koje promatramo u plućima sisavaca.

Zračne vrećice tvore sustav od devet povezanih elemenata koji se nalaze u grudnom košu i trbuhu. Funkcija ovih struktura je promicanje ventilacije, s protokom višegodišnjeg zraka koji prolazi kroz pluća.

U ptica zrak ulazi kroz dušnik i primarne bronhije, kroz pluća i u stražnje zračne vrećice. Odatle ide u pluća i zrak izlazi kroz dušnik. Ovaj ciklus odgovara prvom izdisaju.

Na drugom izdisaju, dio zraka koji ulazi, prolazi kroz stražnje zračne vrećice i u pluća. Na taj način, suspendirani zrak se gura prema prethodnim vrećicama. Tada zrak izlazi iz životinje.

Izlučni sustav

Bubrezi ptica su metanefrični, a uretra se ulijeva u kloaku. Unutar tri postojeća bubrežna sustava, metanefrični bubrezi se sastoje od organa koji je povezan s kloakom pomoću Wolffova kanala, dolazi iz srednjeg mezoderma torakalnog i lumbalnog segmenta..

Glavni otpadni proizvod je mokraćna kiselina, zbog čega ptice spadaju u kategoriju "uricotélicos". Ova tvar je vrlo netopljiva u vodi, pa se taloži i stvara polučvrst otpad, često bjelkast. Ptice nemaju mokraćni mjehur.

reprodukcija

Kod svih ptica, spolovi su odvojeni i oplodnja je unutarnja. Muškarci imaju dva funkcionalna testisa, dok su ženke degenerirale jajnik i desni jajovod. Kod mužjaka samo neke vrste imaju penis kao kopulacijski organ, uključujući patke, guske i neke paleognate..

Sve proizvode jaja s tvrdom ljuskom. Jaja se inkubiraju izvana: neki od roditelja su postavljeni na njih i održavaju optimalnu temperaturu zahvaljujući tjelesnoj toplini.

Sustav određivanja spola ptica daje se spolnim kromosomima ZW (ekvivalent našim XY spolnim kromosomima). Za razliku od sisavaca, heterogametni spol odgovara ženkama. To jest, ženski uzorci posjeduju dva različita kromosoma.

Ovisno o vrsti ptice, aktivni mladi pojedinac, sposoban da se sam brani, ili mali gol koji treba brinuti o svojim roditeljima, može se roditi iz jajeta. Prva varijanta neovisnih pilića poznata je kao prekocijalno potomstvo i oni kojima je potrebna pomoćna patnja.

evolucija

Evolucijski biolozi smatraju da je podrijetlo ptica jedno od najimpresivnijih prijelaza u evoluciji kralježnjaka - zajedno sa skokom vode u zemlju tetrapoda.

Fosilni zapis pokazao je niz jedinstvenih svojstava živih vrsta ptica, kao što su perje i značajno smanjenje tjelesne veličine.

Smatra se da je evolucija ptica bila praćena podrijetlom leta, ali se sumnja da nekoliko karakteristika koje povezujemo s letom evoluiralo prije ptica.

Archaeopteryx lithographica

Najpoznatiji fosil u podrijetlu ptica je Archaeopteryx; Radi se o veličini vrane, s vrhuncem sličnim onom modernih ptica, ali sa zubima. Kostur fosilizirane životinje podsjeća na gmaz, s dugim repom.

Fosil je otkriven 1861., dvije godine nakon objavljivanja Podrijetlo vrste. Imao je važan utjecaj na medije, budući da se čini da ovaj fosil "tranzicije" daje značajnu potporu teoriji prirodne selekcije.

Jedina značajka koja isključuje fosil iz klasifikacije kao teropodnog dinosaura je nesporna prisutnost perja.

Od dinosaura do ptica

Sličnost između ptica i gmazova je očita. Zapravo, poznati zoolog Thomas Huxley krstio je ptice kao "proslavljene reptile".

Zahvaljujući značajnom broju zajedničkih značajki - uključujući dugi vrat u obliku slova S - jasno je da su ptice blisko povezane s grupom dinosaura zvanih teropode.

Zapravo, dromaeosaursi su dinosaurusi teropoda s furkulom (kondenzirana klavikula) i rotirajućim značajkama u kostima lutaka koje su povezane s letenjem.

Osim toga, postoje fosili koji vežu dromeosaure s pticama. Primjeri su očito teropodni dinosauri, ali s perjem.

To je zaključeno oblikom perja koje se ne može koristiti za let, ali one mogu pridonijeti rudimentarnom klizanju, ili obojenost može imati društvene funkcije povezane s udvaranjem.

Prilagodbe za let

Ako detaljno ispitamo morfološke i fiziološke pojedinosti ptica, shvatit ćemo da su to strojevi "dizajnirani" za letenje; u prirodi nitko "ne dizajnira" ništa, a adaptacije koje promatramo proizvod su mehanizma prirodne selekcije.

Prilagodbe za let koncentriraju se u dva cilja: smanjiti masu tijekom procesa i promicati premještanje.

perje

Perje su privjesci epidermalnog podrijetla, koji se nalaze u premazu kože ptica. Kao što smo spomenuli u prethodnom odjeljku, perje se pojavilo tijekom evolucije u određenoj skupini dinosaura i sačuvano je do ptica koje danas vidimo.

To su izuzetno lagane strukture formirane od beta keratina. Ova tvar, bogata cisteinom, također je prisutna u drugim strukturama ptica, kao što su kljunovi, ljuske i nokti.

Olovke obavljaju različite funkcije. Glavni je olakšati kretanje zrakom, tlom i vodom.

Nudi mehaničku zaštitu od vjetra, kao i toplinsku zaštitu od ekstremnih temperatura - bilo topline ili hladnoće -, izbjegavajući gubitak tjelesne topline u hladnim uvjetima i opekotine od sunca na vrućim područjima.

Perje, zahvaljujući svojim egzotičnim bojama i dizajnu, sudjeluju u vizualnoj komunikaciji i društvenim interakcijama između ptica. Općenito, ženke pokazuju neprozirne ili kriptične boje, dok mužjaci pokazuju upečatljive boje. U nekim slučajevima perje sudjeluje u kamuflaži životinje.

Kostura i kosti

Kostur ptica karakterizira svjetlost, ali iz tog razloga nije slab. Kosti modernih ptica su posebno osjetljive, s zračnim šupljinama koje smanjuju njihovu masu.

Iako su ptice evoluirale iz organizama s diapsidnim lubanjama (dva vremenska otvora), iznimno je teško vidjeti taj anatomski uzorak u modernim pticama.

Njegova je lubanja izmijenjena tako da se stapa u jedan komad koji ne doseže 1% ukupne mase pojedinca. Neke vrste imaju kinetičke lubanje, kakve nalazimo kod guštera i zmija.

Međutim, to ne znači da je kostur ptica mnogo lakši od onog letećeg kralježnjaka slične veličine. Zapravo, utezi su ekvivalentni. Izmjena se nalazi u distribucija težine, a ne težine per se. Gornje strukture su vrlo lagane, a donji ekstremiteti su teški.

reference

  1. Butler P.J. (2016). Fiziološka osnova leta ptica. Filozofske transakcije Kraljevskog društva u Londonu. Serija B, Biološke znanosti, 371(1704), 20150384.
  2. Hickman, C.P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Integrirani principi zoologije. McGraw-Hill.
  3. Kardong, K. V. (2006). Kralježnjaci: komparativna anatomija, funkcija, evolucija. McGraw-Hill.
  4. Llosa, Z. B. (2003). Opća zoologija. EUNED.
  5. Moen, D., i Morlon, H. (2014). Od dinosaura do moderne raznolikosti ptica: produžavanje vremenske skale adaptivnog zračenja. PLoS biologija, 12(5), e1001854.
  6. Parker, T.J., & Haswell, W.A. (1987). Zoologija. svitkovci (Vol. 2). Preokrenuo sam.
  7. Randall, D., Burggren, W. W., Burggren, W., French, K., i Eckert, R. (2002). Eckertova fiziologija životinja. Macmillan.
  8. Rauhut, O., Foth, C., i Tischlinger, H. (2018). Najstariji Archaeopteryx(Theropoda: Avialiae): novi primjerak s Kimmeridgian / Tithonian granice Schamhaupten, Bavarska. PeerJ, 6, E4191.
  9. Webb, J.E., Wallwork, J.A., & Elgood, J.H. (1979). Vodič za žive ptice. Macmillan Press.
  10. Wyles, J.S., Kunkel, J.G., & Wilson, A.C. (1983). Ptice, ponašanje i anatomska evolucija. Zbornik radova Nacionalne akademije znanosti, 80(14), 4394-4397.