Charakter ptáků, typy, systémy, reprodukce



ptáků jsou to létání, homeotermní, obratlovci a pernatá zvířata. V obratlovcích je to druhá nejbohatší třída v počtu druhů, s více než 9700, překonaná pouze rybami. Nejdůležitější vlastností této třídy zvířat je modifikace horních končetin na křídlech.

Tak, ptáci si podmanili oblohu různých ekosystémů, včetně lesů, pouští, hor, louky, mezi ostatními. Pero je také nepostradatelným rysem: jestliže má organismus peří, je to pták.

I když existuje široká rozmanitost druhů, morfologie ptáků je homogenní. Všichni mají uniformitu v jejich anatomii: křídla, peří a keratinized zobák. Tato výrazná uniformita byla omezena během evoluce, pravděpodobně letem.

To je si myslel, že všechny charakteristiky ptáků byly výsledek přirozeného výběru, favorizovat jednotlivce, kteří lépe se pohybovali vzduchem. Zdá se, že anatomie ptáka je „navržena“ pro let, od jeho pneumatizovaných kostí po plíce a jeho účinný metabolismus.

Ptáci se vyznačují vynikající vizí. Mají enormní a prakticky nehybné oční důlky - kompenzované vysokou rotací hlavy.

Moderní ptáci jsou rozděleni do dvou základních skupin: paleognatas a neognatas. První zahrnuje neletající ptáky nebo ptáky nadřádu běžci. Na druhou stranu neognatové zahrnují zbytek ptáků se silnými svaly pro let.

Větev zoologie, která studuje ptáky, se nazývá ornitologie, termín odvozený z řeckých kořenů ornis = "Pták".

Index

  • 1 Obecné charakteristiky
    • 1.1 Morfologické a fyziologické vlastnosti
    • 1.2 Kostní charakteristiky
  • 2 Klasifikace
    • 2.1 Superorden Paleognathae
    • 2.2 Superřád Neognathae
  • 3 Trávicí systém
  • 4 Jídlo
  • 5 Oběhový systém
  • 6 Nervový systém
  • 7 Dýchací systém
  • 8 Systém vylučování
  • 9 Reprodukce
  • 10 Evoluce
    • 10.1 Archeopteryx lithographica
    • 10.2 Od dinosaurů k ptákům
  • 11 Přizpůsobení letu
    • 11.1 Peří
    • 11.2 Kostra a pneumatické kosti
  • 12 Odkazy

Obecné vlastnosti

Morfologické a fyziologické vlastnosti

Ptáci jsou organismy, jejichž přední končetiny byly upraveny pro let v podobě křídel. Porovnáme-li tyto končetiny s těmi pozemskými obratlovci, zjistíme, že ptáci ztratili některé falangy a končetina se prodloužila..

Úpravy zadních končetin, které umožňují pozorování jedince, procházku nebo plavání, byly také podrobeny modifikacím. Představují čtyři prsty, v některých případech až 3 nebo 2.

Epidermis je pokryta peřím a zadními končetinami šupin. Žlázy jsou vzácné u ptáků, ačkoli oni mají specializované olejové sekrece na konci ocasu.

Ptáci jsou endotermní organismy, to znamená, že jsou schopni regulovat svou tělesnou teplotu. Ačkoli savci jsou také endothermic, oni nezískali tuto fyziologickou schopnost obyčejného předka, tak to je příklad konvergentní evoluce \ t.

V jejich různých systémech jsou ptáci charakterizováni ztrátou nebo redukcí některých orgánů. Například samice mají pouze jeden vaječník a jeden funkční vaječník (levý). Ve srovnání s neletajícími obratlovci podobné velikosti utrpěli střeva významnou redukci.

Tyto vlastnosti jsou pravděpodobně adaptivní a umožňují snížit hmotnost letu.

Kostní charakteristiky

Kosti ptáků mají vzduchové dutiny, které snižují hmotnost zvířete během letu. Tento typ struktury se nazývá pneumatické kosti. Kromě hmotnosti je kostra tuhá, což je nezbytné pro řízení letu.

Kosti lebky jsou fúzovány do jediného okcipitálního kondylu. To vykazuje diapsidní vzor a čelist byla modifikována do keratinizované struktury bez zobáku. Ve středním uchu je jen jedna malá kost.

Ocas je redukován na strukturu zvanou pygostyle. Sternum má kýl. Tato kost funguje jako bod spojení svalů, které se účastní letu: prsních svalů a supracoracoideo.

Furcula je typická struktura ptáků, která funguje jako pramen. Tento prvek ukládá energii tak, že flutter dolů pohání flutter v opačném směru.

Struktura pánve je optimální pro pokládání vajec a nazývá se opistopubická pánev.

Klasifikace

Téměř 9700 druhů ptáků je seskupeno do více než 30 řádů. Klasifikace, kterou představíme, je Gill (2006), upravená Hickmanem (2001):

Superorden Paleognathae

Paleognatas jsou moderní ptáci s primitivním patrem. Tato skupina zahrnuje formy pštrosů a podobně, mimo jiné oblasti, emu, kiwi.

Skládá se ze čtyř řádů: Struthioniformes, tvořených pštrosi; Rheiformes, jehož členy jsou dva druhy oblastí, které obývají Jižní Ameriku; Dinornithiformes, tvořený třemi druhy kiwi na Novém Zélandu; a řádu Tinamiformes, složený z téměř 50 druhů amerických tinamou, yutos nebo inambúes.

Superorden Neognathae

Tato superřádka se skládá z velkého počtu druhů s pružným patrem. Níže stručně popíšeme každý z příkazů, které jsou součástí neognatů nebo "neoaves".

Passeriform OrderJe to nejhojnější řád ptáků. Zahrnuje 5750 druhů (více než polovina druhů ptáků), které jsou distribuovány po celém světě. Jsou charakterizovány polohou svých falangů: čtyřmi prsty, umístěnými dopředu a jedním dozadu. Většina z nich je malá.

Objednávka Anseriformes: přibližně 162 druhů labutí, hus, kachen a příbuzných, distribuovaných po celém světě. Charakteristické adaptace v nohách pro plavání.

Galliformesův řád: asi 290 druhů krůt, křepelek, bažantů a podobně. Jeho distribuce je celosvětová. Její jídlo je býložravé. Jejich zobáky a nohy jsou silné a těžké.

Objednejte Sphenisciformes: 17 druhů tučňáků. Oni jsou známí pro jejich schopnost plavat, s upravenými křídly v tvarech pádla, které dovolí jim pohybovat se účinně přes vodu.

Objednejte Gaviiformes: tvořené greby, skupinou vodních ptáků.

Objednat Podicipediformes: 22 druhů ptáků s potápěčskými návyky populárně známý jako loons, macaes a grebes. Oni jsou obyčejní v rybnících, kde vy můžete rozlišovat jejich plovoucí hnízda.

Objednejte Phoenicopteriformes: 5 druhů barevných vodních ptáků. Oni jsou obyčejně známí jak plameňáci. Existují současné a vyhynulé druhy.

Objednat Procellariiformes: 112 druhů celosvětové distribuce, jsou pelagičtí ptáci, kteří zahrnují albatrosy, petroleje, fulmary a podobné.

Objednat Pelecaniformes: 65 druhů celosvětové distribuce. V tomto řádu nacházíme pelikány, kormorány, terejníky, pikáky a další. Jedí ryby.

Objednejte Ciconiiformes: 116 druhů celosvětové distribuce. Patří mezi ně volavky, kotviště, čápi, ibis, spoonbills, supi a další. Vyznačují se výrazným prodloužením nohou a krku.

Objednejte Falconiformes: 304 druhů ptáků distribuovaných po celém světě. Patří mezi ně orli, jestřábi, jestřábi, kondory a supi. Tyto vzorky mají vynikající vizi, která jim umožňuje lovit svou kořist.

Objednejte Gruiformes: 212 druhů celosvětové distribuce. Včetně jeřábů, kolejnic, límců, galinulí a příbuzných.

Objednejte Charadriiformes: Více než 350 druhů distribuovaných po celém světě. Rozumí rackům a dalším břehům.

Objednejte Columbiformes: asi 300 druhů celosvětové distribuce. Patří mezi ně holubice a vyhynulý dodo. Vyznačují se krátkými krky, nohama a hroty.

Objednejte Psittaciformes: více než 350 druhů distribuovaných po celém světě. Patří mezi ně papoušci, papoušci a spojenci.

Objednejte Opisthocomiformes: řád tvořený jedním druhem; hoatzin Opisthocomus hoazín, nachází v povodí Amazonky.

Objednat Musophagiformes: 23 endemických druhů Afriky. Oni jsou známí jako turacos.

Objednejte Cuculiformes: asi 140 druhů celosvětové distribuce. Patří mezi ně kukačky a roadrunners.

Objednat Strigiformes: asi 180 nočních druhů celosvětového rozšíření. Patří mezi ně sovy a spojenci. Jsou to noční dravci, tichý let a vynikající vidění.

Objednejte Caprimulgiformes: 118 druhů celosvětové distribuce. Zahrnují podargos, noční můry a další.

Objednejte Apodiformes: asi 429 druhů celosvětové distribuce. Zahrnuje kolibříky a swifts. Jsou to krátké nohy a rychlý chvění.

Existují také řády Coliiformes, Trogoniformes, Coraciiformes a Piciformes.

Trávicí systém

Ptáci mají upravený trávicí systém, který jim umožňuje trávit potravu efektivně a kompenzuje nedostatek zubních struktur. Kromě toho dochází v krátkých časových intervalech k absorpci živin.

Trávicí systém má žaludek, který pomáhá broušení potravin, které zvíře spotřebuje. Ptáci mají systém velmi rudimentárních slinných žláz, které vylučují hlen, aby namazali průchod potravy.

Někteří ptáci mají modifikaci v jícnu, která umožňuje skladování potravin. U některých druhů toto rozšíření nejen slouží jako úložiště, ale také produkuje výživnou mléčnou látku - podobnou mléku savců - která slouží k krmení bezbranných kuřat..

Žaludek je rozdělen do dvou oddílů. První je proventriculus, zodpovědný za sekreci žaludeční šťávy. Druhým je žaludek, který je zodpovědný za mletí živin. K přispění k rozdrcení potravin, ptáci konzumují kameny nebo jiné předměty, které jsou uloženy v žaludku..

Jídlo

Strava ptáků je pestrá. Existují hmyzožravé druhy, masožravé (živí se červy, měkkýši, korýši, ryby, savci a dokonce i další ptáci), nektarivorní a mnozí jsou všežraví.

Velikost a tvar zobáku ptáků jsou elegantně přizpůsobeny typickému krmivovému režimu jedince, který ho nosí. Například ptáci, kteří konzumují semena, mají krátké, silné vrcholy, zatímco nektariví ptáci - jako kolibříci - mají dlouhé, tenké zobáky, které jim umožňují konzumovat nektar květin.

Masožraví dravci - jako například sovy - tvoří malé kuličky z organického materiálu, které nemohou strávit, jako jsou chlupy nebo kosti, které se později opakují.

Oběhový systém

Oběhový systém ptáků je tvořen srdcem se čtyřmi komorami: dvěma atriami a dvěma komorami. Má dva oběhové systémy, jeden plicní a druhý systémový.

Obecně se oběhový systém ptáků příliš neliší od typického systému, který se nachází u savců.

Srdeční frekvence ptáků je vysoká, nalézá inverzní vztah mezi velikostí organismu a frekvencí.

Erytrocyty nebo červené krvinky mají jádro - na rozdíl od našich, které, když zrají degenerují tuto strukturu. Fagocyty jsou velmi aktivní buňky a podílejí se na opravě ran a dalších funkcí imunitního systému.

Nervový systém

Nervový systém ptáků je komplexní a dobře vyvinutý. Existuje dvanáct párů lebečních nervů. Mozek je velký, stejně jako mozeček a optimální laloky. Oproti tomu je mozková kůra špatně vyvinutá.

Co se týče senzorických systémů, pach a chuť jsou u většiny druhů neúčinné. Existuje však několik výjimek z tohoto vzoru, jako u masožravých a oceánských ptáků, kde tyto smysly hrají zásadní roli v životním stylu těchto druhů..

Vize ptáků je úžasná. Jeho orgán fotoreceptoru připomíná oko ostatních obratlovců, i když je větší, méně sférický a prakticky nepohyblivý. Aby se vyrovnala částečná pevnost očí, vyvinuli neuvěřitelnou kapacitu mobility hlavy.

Slyšení je také dobré. Ucho je rozděleno do vnějšího regionu, středního ucha s jednou kůstkou, sloupkovým a vnitřním sektorem s kochleou..

Respirační systém

Vzhledem k energetické náročnosti letu musí být respirační systém těchto létajících obratlovců vysoce účinný. Mají specializované struktury zvané parabronchi, se vzduchovými vaky. Tyto orgány se značně liší od dýchacích orgánů, které nacházíme ve zbytku obratlovců.

U ptáků, končetiny průdušek končí v trubkách-jako struktury, kde nepřetržitý tok vzduchu se koná - na rozdíl od konců vaků (alveoli) to my pozorujeme v plicích savců \ t.

Vzduchové vaky tvoří systém devíti spojených prvků, které jsou umístěny v hrudníku a břiše. Funkce těchto struktur je podporovat větrání, s proudem trvalého vzduchu, který prochází plícemi.

U ptáků vstupuje vzduch průdušnicí a primárními průduškami, plicemi a do zadních vzduchových vaků. Odtud to jde do plic a vzduch vychází průdušnicí. Tento cyklus odpovídá prvnímu výdechu.

Při druhém výdechu část vzduchu, který vstoupil, prochází zadními vzduchovými vaky a do plic. Tímto způsobem je suspendovaný vzduch tlačen směrem k předchozím sáčkům. Pak vzduch vychází ze zvířete.

Systém vylučování

Ledviny ptáků jsou metanephric a urethra se vyprázdní do cloaca. Ve třech renálních systémech, které existují, se methanefrické ledviny skládají z orgánu, který je spojen s kloakou pomocí Wolffova kanálu, pochází ze středního mesodermu hrudních a bederních segmentů..

Hlavním odpadním produktem je kyselina močová, proto ptáci spadají do kategorie "uricotélicos". Tato látka je vysoce nerozpustná ve vodě, takže se vysráží a vytváří polopevný odpad, často bělavý. Ptáci nemají močový měchýř.

Reprodukce

U všech ptáků jsou pohlaví oddělena a hnojení je vnitřní. Samci mají dvě funkční varlata, zatímco samice degenerují vaječník a pravý ovidukt. U mužů, jen některé druhy mají penis jako kopulační orgán, včetně kachen, hus a některých paleognatas \ t.

Všechna vejce produkují tvrdou skořápku. Vejce jsou inkubována externě: někteří rodiče jsou na ně uloženi a díky tělesnému teplu si udržují optimální teplotu.

Systém určování pohlaví ptáků je dán pohlavními chromozomy ZW (ekvivalent našich pohlavních chromozomů XY). Na rozdíl od savců odpovídá heterogametický sex ženám. To znamená, že jde o samice, které mají dva různé chromozomy.

V závislosti na druhu ptáka, aktivní mladý jednotlivec, schopný starat se o sebe, nebo malý nahý, který potřebuje péči o své rodiče může být narozen z vejce. První varianta nezávislých mláďat je známa jako precocial potomstvo a ti, kteří potřebují pomoc altricial potomků.

Evoluce

Evoluční biologové se domnívají, že původ ptáků je jedním z nejpůsobivějších přechodů ve vývoji obratlovců - spolu se skokem vody do země tetrapodů.

Fosilní záznam ukázal různé jedinečné vlastnosti, které se vyskytují v živých ptačích druzích, jako je peří a výrazné zmenšení tělesné velikosti.

Předpokládá se, že vývoj ptáků byl doprovázen původem letu, ale existuje podezření, že se před ptáky vyvinulo několik vlastností, které spojujeme s letem..

Archeopteryx lithographica

Nejznámější fosilie původu ptáků je Archeopteryx; To je o velikosti vrány, s vrcholem podobným tomu moderních ptáků, ale se zuby. Kostra zkamenělého zvířete připomíná plaz, s dlouhým ocasem.

Fosílie byla objevena v roce 1861, dva roky po vydání Původ druhu. Měla významný vliv na média, protože tato fosilie „přechodu“ zřejmě významně podporuje teorii přirozeného výběru.

Jediná vlastnost, která vylučuje fosilii z toho, že je klasifikována jako dinopura teropoda, je nesporná přítomnost peří.

Od dinosaurů k ptákům

Je patrná podobnost mezi ptáky a plazy. Proslulý zoolog Thomas Huxley pokřtil ptáky jako "oslavené plazy"..

Díky značnému počtu společných prvků - včetně dlouhého krku ve tvaru písmene S - je zřejmé, že ptáci jsou úzce spjati se skupinou dinosaurů zvaných theropods..

Ve skutečnosti, dromaeosaurs jsou theropod dinosaurs s furcula (roztavená klíční kost) a točivé rysy v kostech panenek, které jsou spojené s létáním..

Kromě toho existují zkameněliny, které váží dromaeosaury s ptáky. Vzorky jsou jasně teropod dinosaury, ale s peřím.

To je odvozeno z tvaru peří, které nemohlo být použito pro let, ale mohly přispět k rudimentárnímu klouzání, nebo zbarvení mohlo mít společenské funkce spojené s námluvou.

Přizpůsobení letu

Pokud podrobně prozkoumáme morfologické a fyziologické detaily ptáků, zjistíme, že se jedná o stroje „určené“ k létání; v přírodě nikdo „nic nedělá“ a adaptace, které pozorujeme, jsou výsledkem mechanismu přirozeného výběru.

Přizpůsobení letu se soustředí na dva cíle: snížit hmotnost během procesu a podpořit vysídlení.

Peří

Peří jsou přívěsky epidermálního původu, které se nacházejí na povrchu kůže ptáků. Jak jsme se zmínili v předchozí části, peří se vyvinula v průběhu evoluce v určité skupině dinosaurů a byla zachována až do doby, kdy dnes uvidíme ptáky..

Jsou to extrémně lehké struktury tvořené beta keratinem. Tato látka, bohatá na cystein, je také přítomna v jiných strukturách ptáků, jako jsou zobáky, šupiny a nehty.

Pera plní různé funkce. Hlavní je usnadnit pohyb vzduchem, půdou a vodou.

Nabízí mechanickou ochranu před větrem a také tepelnou ochranu před extrémními teplotami - ať už teplou nebo studenou - a zabraňuje ztrátě tělesného tepla v chladném prostředí a popálení v horkých oblastech..

Peří se díky svým exotickým barvám a designům účastní vizuální komunikace a společenských interakcí mezi ptáky. Obecně, ženy vystavují neprůhledné nebo záhadné barvy, zatímco muži ukazují nápadné barvy. V některých případech se peří účastní maskování zvířete.

Kostra a pneumatické kosti

Kostra ptáků je charakterizována tím, že je lehká, ale není z tohoto důvodu slabá. Kosti moderních ptáků jsou zvláště jemné, se vzduchovými dutinami, které snižují jejich hmotnost.

Ačkoli ptáci se vyvinuli z organismů s diapsidními lebkami (dva časové otvory), je nesmírně obtížné vidět tento anatomický vzor v moderních ptácích.

Jeho lebka je tak upravená, že je fúzována v jednom kuse, který nedosahuje 1% celkové hmotnosti jedince. Některé druhy mají kinetické lebky, jako například v ještěrkách a hadech.

To však neznamená, že kostra ptáků je mnohem lehčí než kostra ptactva podobné velikosti. Vlastně jsou závaží ekvivalentní. Modifikace se nachází v distribuce hmotnosti a ne na váze per se. Horní struktury jsou velmi lehké a dolní končetiny jsou těžké.

Odkazy

  1. Butler P. J. (2016). Fyziologický základ ptačího letu. Filozofické transakce Královské společnosti v Londýně. Série B, Biologické vědy, 371(1704), 20150384.
  2. Hickman, C. P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Integrované zásady zoologie. McGraw-Hill.
  3. Kardong, K. V. (2006). Obratlovci: srovnávací anatomie, funkce, evoluce. McGraw-Hill.
  4. Llosa, Z. B. (2003). Obecná zoologie. EUNED.
  5. Moen, D., & Morlon, H. (2014). Od dinosaurů po moderní ptačí rozmanitost: rozšíření časové škály adaptivního záření. Biologie PLoS, 12(5), e1001854.
  6. Parker, T. J., & Haswell, W. A. ​​(1987). Zoologie Cordados (Vol. 2). Obrátil jsem se.
  7. Randall, D., Burggren, W. W., Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Eckertova fyziologie zvířat. Macmillan.
  8. Rauhut, O., Foth, C., & Tischlinger, H. (2018). Nejstarší Archeopteryx(Theropoda: Avialiae): nový exemplář z Kimmeridgianské / tithonské hranice Schamhaupten, Bavorsko. PeerJ, 6, e4191.
  9. Webb, J. E., Wallwork, J. A., & Elgood, J. H. (1979). Průvodce živými ptáky. Macmillan Press.
  10. Wyles, J. S., Kunkel, J.G., & Wilson, A.C. (1983). Ptáci, chování a anatomický vývoj. Sborník Národní akademie věd, 80(14), 4394-4397.