что такое ароморфозы птиц
Какие ароморфозы произошли у птиц?
Опахало состоит из бородок 1-ого порядка, которые крепятся напрямую к стержню и бородок 2-ого порядка, расположенных на бородках 1-ого порядка.
Маховые перья растут по краю крыла, именно они поддерживают птицу во время полета. Рулевые перья являются продолжением хвоста у большинства птиц, играют важную роль при изменении направления полета. Покровные крылья формируют характерный обтекаемый контур птицы, за счет чего и получили свое название.
У птиц имеется полная перегородка в сердце, разделяющая его камеру на два изолированных желудочка. Кровь больше не смешивается: два круга кровообращения полностью отделены друг от друга.
Уровень обмена веществ становится гораздо выше, чем у земноводных и пресмыкающихся, что проявляется в приобретении птицами теплокровности (гомойотермии). Температура тела птиц более не зависит от окружающей среды, они могут осваивать среды обитания с низкими температурами.
Для птиц характерны более сложноустроенные губчатые легкие, дыхательная площадь которых превышает площадь ячеистых легких пресмыкающихся. Газообмен в них происходит с большей эффективностью.
P.S.S. Для вас готов следующий случайный вопрос. Мы сами не знаем, но вас ждет что-то интересное!
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Текст и опубликованные материалы являются интеллектуальной собственностью Беллевича Юрия Сергеевича. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов вопроса и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Прогрессивные ароморфозы птиц: строение скелета, основные ароморфозы птиц и их характеристика
Что такое ароморфоз?
Ароморфоз — это изменение характерного для птиц строения, позволившее им перешагнуть на новый эволюционный уровень развития.
Прогрессивные ароморфозы птиц
Ароморфозы затрагивают все без исключения системы органов птиц — это позволяет им осваивать различные среды обитания, ранее для этого непригодные. В этом плане ароморфозы и идиоадаптация тесно связаны между собой.
Это, в том числе, привело к тому, что ни один живой организм кроме птиц не может передвигаться в воздухе, так как не приспособлен для этого.
Принято считать, что появление первых птиц связано с Юрским периодом мезозойской эры (ароморфозы мезозойской эры) — а это примерно 200 млн лет назад. Археоптерикс — переходная форма от пресмыкающихся к птицам: такие существа еще не могли летать, но могли планировать с ветки на ветку.
Строение скелета птиц
Отвечая на вопрос что такое ароморфозы, для начала стоит разобраться со строением скелета птиц.
Птицы как класс отличаются довольно сложным строением скелета. Он состоит из:
В свою очередь череп включает черепную коробку, глазницы, основу клюва (верхние и нижние челюсти).
Позвоночник состоит из 5 отделов:
Крестцовый и хвостовой отделы соединены неподвижно.
В отличие от них, грудная клетка птиц включает пять пар ребер, каждая из которых состоит из двух сочлененно подвижно частей. Снизу на грудине у птиц есть высокий гребень, называемый килем.
Основные ароморфозы птиц
Среди прочих выделяются основные ароморфозы птиц. Это:
Характеристика основных ароморфозов птиц и примеры ароморфозов
Перьевой покров
Перья — видоизмененная чешуя рептилий.
Тело птиц покрывают роговые наружные образования. Они состоят из полого стержня (нижняя часть — очин) и пушистого полотна, отростки которого прилегают один к одному с боковой стороны. Это так называемое опахало.
Есть несколько вариантов перьев:
Птицы неизбежно сталкиваются с линькой.
Линька — процесс смены птичьего оперения.
Благодаря линьке состав перьевого покрова регулярно обновляется, а это — гарантия постоянного и систематического выполнения его функций. Линька у птиц происходит по-разному: интенсивность и длительность этого процесса зависит от конкретного вида.
Разделение кругов кровообращения и 4 камеры сердца
У птиц есть полная межжелудочковая перегородка в сердце. Т. е, все желудочки полностью друг от друга изолированы. У птиц не происходит смешивание крови и формируется два круга кровообращения, которые происходят отдельно один от другого.
Все это приводит к более высокому и интенсивному уровню обмена веществ — так птицы приобрели теплокровность.
Гомойотермия — теплокровность птиц и других живых организмов, выражающаяся в поддержании постоянной температуры тела.
В этом, в частности, основное отличие ароморфозов птиц от ароморфозов земноводных и ароморфозов пресмыкающихся или насекомых.
Птицы легко осваивают среды обитания, в которых царят низкие температуры: их внутренняя температура тела не имеет зависимости от температуры окружающей среды. Она поддерживается самостоятельно на протяжении длительного периода времени.
Двойное дыхание и губчатые легкие
Легочные мешочки и воздухоносные полости, относящиеся к дыхательной системе птиц, позволяют осуществлять газообмен во время вдоха и во время выдоха. Это указывает не только на оригинальность дыхательного процесса, но и на его эффективность с точки зрения энергетических затрат.
Отметим, что дыхательная площадь легких у птиц больше ячеистых легких пресмыкающихся. Эффективный газообмен у птиц позволяет им экономить энергию.
Приведем примеры ароморфозов, которые не были упомянуты выше.
Превращение передних конечностей в крылья
Какие ароморфозы позволили птицам летать? Правильно: превращение передних конечностей в крылья. Благодаря им птицы освоили не только воздух, но и землю, и могут эффективно перемещаться в пространстве.
Высокий уровень развития ЦНС
Здесь важно учесть, что у птиц хорошо развились мозжечок и кора головного мозга. Мозжечок, в частности, отвечает за координацию движений и регуляцию положения тела в пространстве, в том числе — во время полета.
Все это позволяет говорить о том, что птицы — важное звено биогеоценоза. Они активно взаимодействуют с растениями, животными, принимают участие в круговороте веществ в природе. Птицы употребляют в пищу плоды и семена, тем самым распространяя их. Отдельные птицы участвуют в опылении растений. Многие птицы питаются насекомыми, уничтожая вредителей, а птицы-падальщики — настоящие санитары природы. Птицы, считающиеся хищными, могут влиять на численность популяции животных.
Ароморфозы птиц
Вы будете перенаправлены на Автор24
Ароморфоз – это изменение характерного строения у птиц, которое позволило им выйти на новый эволюционный уровень развития.
Прогрессивные ароморфозы птиц
Появление ароморфозов касается абсолютно всех систем органов птиц, и позволяет им в полной мере осваивать различные среды обитания. Также фактически не одна группа организмов не может так как птицы передвигаться в воздушной среде обитания, поскольку не имеет для этого достаточной степени приспособленности.
Считается, что первые птицы появились в Юрский период мезозойской эры около 200 млн лет назад. Переходной формой от пресмыкающихся к птицам считался археоптерикс, который по мнению ученых занимал промежуточное положение между указанными группами живых организмов. Археоптерикс еще не умел летать, но мог планировать с ветки на ветку.
Среди основных ароморфозов птиц выделяют:
Готовые работы на аналогичную тему
Характеристика основных ароморфозов птиц
Что касается перьевого покрова, то он представляет собой видоизмененную чешую рептилий. Тело птиц покрыто роговыми наружными образованиями, которые состоят из полого стержня с нижней частью – очином, и пушистого полотна, которое прилегает отростками к друг другу с боковой стороны. Эта система называется опахалом.
Контурное перо состоит из системы бороздок первого порядка, которые крепятся к стержню и бородок второго порядка, которые располагаются на бородках первого порядка. При этом очин сперва погружается в кожу, стержень вместе с опахалом располагается над поверхностью тела. Перьевой покров придает птице обтекаемую форму тела.
Маховые перья нарастают по краю крыла, поддерживают птицу в течение всего полета. Рулевые перья находятся на хвосте и для большинства птиц играют роль направленности в полете. Покровные перья формируют обтекаемый контур птиц, за счет которого получают собственное название.
Пуховые перья имеют несколько иное строение. На их бородках нет крючков, опахало не образуется в плотном сцеплении. Пуховые перья равномерно покрывают все тело птицы, обеспечивая теплоизоляцию от окружающей среды.
Линька – это процесс смены оперения птиц.
Для птиц характерен процесс линьки, который позволяет регулярно обновлять состав перьевого покрова птиц, тем самым обеспечивая постоянное и систематическое выполнение его функций. Для разных птиц процесс линьки происходит с различной степенью интенсивности и по времени.
Еще одним ароморфозом называют полное разделение кругов кровообращения и появление четырех камерного сердца. Птицы имеют полную межжелудочковую перегородку в сердце, поэтому желудочки полностью изолированы друг от друга. Кровь птиц не смешивается, формируется два круга кровообращения, и они также полностью отделяются друг от друга.
В связи с этим уровень обмена веществ птиц становится гораздо выше и интенсивнее, чем у пресмыкающихся и земноводных, что обусловило приобретение птицами теплокровности.
Гомойотермия – это теплокровность птиц, а также других живых организмов, подразумевающая способность поддерживать постоянную температуру тела.
Тем самым птицы могут осваивать среды обитания, которые отличаются низкими температурами, поскольку их внутренняя температура тела больше не зависит от температуры окружающей среды и самостоятельно поддерживается на протяжении длительного времени.
Еще одним ароморфозом птиц признают двойное дыхание и губчатые легкие птиц. За счет развития легочных мешков и воздухоносных полостей, которые связываются с дыхательной системой птиц, их газообмен осуществляется как во время вдоха, так и во время выдоха. Поэтому процесс дыхания птиц можно назвать весьма оригинальным и энергетически выгодным.
Дыхательная площадь легких птиц значительно превышает таковую у ячеистых лёгких пресмыкающихся. Газообмен в легких птиц максимально эффективен и позволяет им экономить энергию.
Кроме того, к важнейшим ароморфозам класса Птицы можно отнести превращение передних конечностей в крылья, что позволило им в полной мере освоить наземно-воздушную среду обитания и эффективно перемещаться в ее пространстве. В связи с изменением особенностей движения для птиц также характерен такой ароморфоз, как высокий уровень развития центральной нервной системы. В данном контексте можно отметить, что у птиц достаточно хорошо развивались кора головного мозга и мозжечок, который отвечает за координацию движений и регуляцию положения тела в пространстве (также и при полете).
Таким образом, птицы являются важнейшим звеном в биогеоценозах. Они вступают в тесные взаимоотношения с растениями, животными, а также активно участвуют в круговороте веществ в природе. Птицы питаются семенами и плодами, а также активно способствуют их распространению. Некоторые птицы могут являться опылителями растений. Подавляющее большинство птиц питается насекомыми, таким образом уничтожая вредителей. Птицы – гадальщики являются санитарами природы. Хищные птицы регулируют численность популяции животных.
Самые яркие примеры ароморфозов у растений и животных
Эволюционное развитие органического мира привело к возникновению новых приспособительных и адаптивных механизмов и структур к факторам внешней среды на каждой прогрессивной ступени развития живой природы. Подобные структуры получили название ароморфозов. В данной статье будут подробно раскрыты примеры ароморфозов.
Суть и значение ароморфоза
Под понятием «ароморфоз» подразумевается эволюционное изменение строения организма, имеющее прогрессивный характер и необходимое для обеспечения нормального существования особи в рамках новых видов воздействия факторов внешней среды. Любое подобное изменение имеет непосредственную связь с повышением уровня организации организма, что находит свое отражение при рассмотрении филогенетических рядов. Выделяют следующие типы ароморфозов в зависимости от классов живых существ, которые несут в себе новые, адаптивные изменения:
прогрессивные с эволюционной точки зрения изменения, возникающие в организме других классов живых существ.
Значение ароморфозов следующее:
один из путей эволюционного развития;
позволяет адаптироваться особям к новым условия существования;
один из способов освоения новых, ранее неизведанных экологических ниш.
Примеры ароморфозов
По мере эволюционного развития жизни на Земле на каждой отдельной взятой стадии возникали различные примеры структурных изменений живых существ, которые позволяли последним захватывать новые экологические ниши.
Органический мир
В контексте биологического развития органического мира к ароморфозам относятся следующие изменения живой природы: преобладание ядерных организмов над безъядерными, возникновение полового способа размножение (что повысило разнообразие природного материала на Земле и как следствие способность его адаптации к тем или иным фактором и условиям внешней среды), доминирование многоклеточных организмов над одноклеточными. Таким образом, в процессе эволюционного развития органического мира можно выделить следующие тенденции: зарождение механизмов интеграции и дифференцировки (связано с преобладанием многоклеточных организмов над одноклеточными) и стремление живой природы к генетическому разнообразию (основа любого повышения уровня организации, так как внешние изменения возникают вследствие экспрессии тех или иных генетических структур).
Ароморфозы растений
Растительная природа получила в ходе биологического развития получила несколько фундаментальных преобразований, которые предопределили возникновение такой атмосферы, какая она существует в настоящее время. К ароморфозам растений необходимо отнести: возникновение фотосинтеза (процесс, основа которого заключается в преобразовании световой энергии в энергию ковалентных и ионных связей), возникновение споровых представителей растительного царства, которые обладали побегом, что позволило растения полноценно выйти на сушу и закрепиться в данной экологической нише. Другими важными структурными изменениями, которые произошли с растениями являются следующие:
наличие способность к размножению без нахождения в водной среде;
возникновение цветков (класс покрытосеменные) и семязачатков (класс голосеменные);
развитие проводящей и корневой систем, что дало возможность растению получать неорганические вещества из почвы и проводить их по лубу к листьям и цветкам;
возникновение новых органов, в которых стало возможно активное протекание процессов фотосинтеза (речь идет о листьях);
размножение посредством семян (класс голосеменные).
Земноводные
Своим происхождением земноводные обязаны кистеперым рыбам. Основными структурными изменениями земноводных являются модернизации, возникшие в связи с их выходом на сушу (до этого представители царства животных в основном обитали в морских и океанских водах). К таковым модернизациям относятся: развитие легких, что позволило амфибиям дышать атмосферным кислородом и передвигаться по сухопутным земля, к другим ароморфозам земноводных относятся развитие среднего уха, возникновение сердца, состоящего из трех полостей (камер), образование пятипалой конечности.
Пресмыкающиеся
Пресмыкающиеся — это следующая ступень эволюции после земноводных, известные каждому ребенку динозавры непосредственно относятся к данному классу живых существ. Ароморфозами пресмыкающихся являются следующие изменения строения их органов: модернизации легких (ячеистая структура) и дыхательных путей, возникновение внутреннего оплодотворения (у земноводных оно наружное), развитие амниотических оболочек, которые необходимы для защиты плода от внешних воздействий.
Ароморфозы птиц
Птицы являются следующей ступень эволюционного развития после земноводных. На данном этапе возникают следующие структурные изменения: возникновение двойного дыхание, появление четырехкамерное сердце (у земноводных трехкамерное, исключение составляет только крокодил), возникновение теплокровности, образование перьевого покрова и крыльев.
Рыбы являются предшественниками земноводных в контексте эволюционного развития. Основными ароморфозами рыб являются следующие изменения их строения: развитие кровеносной системы замкнутого типа и двухкамерного сердца (однако кровь не разделяется на артериальную и венозную, и по жилам рыб течет венозная кровь, правда, в участках их жизненно важных органов она более насыщена кислородом), формирование костного скелета.
Млекопитающие
По мнению большинства ученых-эволюционистов пресмыкающиеся являются главными предшественниками млекопитающих. Возникновение класс млекопитающих совпало во временном промежутке с формированием класса птиц. Оба данных класса обладают теплокровностью, которая у млекопитающих обусловлена наличием следующие ароморфозов:
разделение между артериальным и венозным кровообращением становится полным;
наличие четырехкамерного сердца с межжелудочковой и межпредсердной перегородками;
формирование развитого слоя подкожно жировой клетчатки;
возникновение шерстяного покрова.
Другими важными ароморфозами животных, которые относятся к тому же классу живых существ, что и человек, являются возможность кормить детенышей молоком матери, формирование альвеолярных легких (что дало возможность поглощать больший объем кислорода), развитие почки и мозговых структур (появление коры больших полушарий мозга), формирование развитой нервной системы, способности к обучению в течении жизни (у рыб она отсутствует) и так далее.
Насекомые
К структурным изменениям, возникших на этапе формирования класса насекомых, относятся следующие: наличие хитинового покрова, сегментирование тела на отделы, наличие кутикулы, способность летать, возникновение гемолимфы и нескольких пар глаз и конечностей. Резистентность представителей класса насекомых к воздействию факторов внешней среды обуславливает их биологический успех (понятие, отражающие количество занимаемых экологических ниш, видовое, родовое разнообразие и общее количество особей).
Отдельно стоить отметить ароморфозы червей: возникновение мезодермы (третий зародышевый листок), формирование двусторонней симметрии (до этого преобладала радиальная), образование выделительной, пищеварительной и нервной систем.
Человек
К ароморфозам человека можно отнести следующие морфофункциональные изменения строения организма людей: развитие членораздельной речи (что является основным отличием человека от обезьяны); усиление функциональной активности коры больших полушарий, увеличение объема головного мозга, удлинение конечностей, формирование противопоставленного остальным большого пальца на руках, значительное увеличение тазобедренных суставов (вследствие чего стало легче рожать), формирование лордозов и кифозов в позвоночном столбе, структурные изменения обуславливающие прямохождение.
В заключении, необходимо отметить, что несмотря на очевидный прогрессивный характерных изменений, называемых ароморфозами, они могут иметь и обратную сторону медали, так, например, развитие прямохождения у человека привело к возникновению заболеваний (например, радикулит), которые не встречаются у других представителей животного мира.
Класс птицы
Ароморфозы птиц
Опахало состоит из бородок 1-ого порядка, которые крепятся напрямую к стержню, и бородок 2-ого порядка, расположенных на бородках 1-ого порядка.
Маховые перья растут по краю крыла, именно они поддерживают птицу во время полета. Рулевые перья являются продолжением хвоста у большинства птиц, играют важную роль при изменении направления полета. Покровные перья формируют характерный обтекаемый контур птицы, за счет чего и получили свое название.
У птиц имеется полная перегородка в сердце, разделяющая его камеру на два изолированных желудочка. Кровь больше не смешивается: два круга кровообращения полностью отделены друг от друга.
Уровень обмена веществ становится гораздо выше, чем у земноводных и пресмыкающихся, что проявляется в приобретении птицами теплокровности (гомойотермии). Температура тела птиц более не зависит от окружающей среды, они могут осваивать среды обитания с низкими температурами.
Для птиц характерны более сложноустроенные губчатые легкие, дыхательная площадь которых превышает площадь ячеистых легких пресмыкающихся. Газообмен в них происходит с большей эффективностью.
Чтобы основательно изучить тот или иной раздел зоологии очень важно знать классификацию. Без классификаций в голове будет сплошная «каша», так что относитесь к ним с особым вниманием. Класс птицы состоит из трех надотрядов: бескилевые, килевые и пингвины.
Сизый голубь
На голове хорошо заметен клюв, включающий надклювье и подклювье. У хищных птиц клюв приобретает заостренную форму, для того чтобы отрывать им плоть.
Сухая кожа практически полностью лишена желез. Единственная железа, копчиковая, расположена над хвостовыми позвонками. Секрет копчиковой железы имеет маслянистый характер, используется птицей для смазки крыльев, предотвращая их намокание. Особенно хорошо развита эта железа у водоплавающих птиц: они смазывают ее секретом плотный перьевой покров.
Скелет птиц представлен позвоночным столбом, в состав которого (как и у рептилий) входит 5 отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой. Исключительной подвижностью отличается шейный отдел: например, совы могут поворачивать голову до 270°, что отлично позволяет им выслеживать жертву.
Пояс передних конечностей (плечевой) образован тремя парными костями: вороньими (коракоидами), ключицами и лопатками. Сросшиеся концы ключиц образуют вилочку, которая амортизирует толчки при взмахах крыла.
Тазовый (задний) пояс птиц образован сросшимися друг с другом лобковыми, седалищными, подвздошными костями с каждой стороны. Важно заметить: лобковые кости не срастаются между собой, что делает таз птиц «открытым», позволяет откладывать крупные яйца.
В ходе приспособления к полету у птиц многие кости становятся полыми внутри. Их можно представить в виде полого цилиндра, заполненного воздухом, что уменьшает общий вес птицы.
Далее располагается желудок, состоящий из двух отделов: железистого и мускульного. В железистом отделе происходит ферментативная (химическая) обработка пищи. Мускульный отдел изнутри выстлан плотным роговым покровом, который осуществляет механическую обработку пищи, измельчая ее.
Желудок продолжается в тонкую кишку, которая сразу открывается в клоаку. Таким образом «полет» оставил след и в этой системе: пищеварительная трубка птиц укорочена для того, чтобы быстрее и эффективнее расщеплять пищу. Надо отметить, что полет требует затраты большого количества энергии.
Полет крайне энергозатратное удовольствие для кровеносной системы: во время полета сердце птиц развивает частоту ударов до 1000 в минуту и более, чтобы обеспечить циркуляцию крови адекватную потребностям организма.
Это увеличение происходит за счет развития больших полушарий переднего мозга, которые отвечают за поведенческие реакции. Благодаря этому у птиц наблюдается сложное поведение, выражена забота о потомстве.
У птиц хорошо развит мозжечок, отвечающий за координацию движений, что очень важно для полета. Мозжечок птиц огромный, складчатый.
Птицы практически лишены обоняния, поэтому орган зрения берет на себя основную функцию. Глаз птицы видит острее глаза человека, к тому же глаза анатомически расположены по бокам головы: такая локализация обеспечивает больший угол обзора.
Строение глаза птиц поражает! Его особенностью является чрезвычайно подвижный хрусталик. Двойной аккомодацией у птиц называется способность хрусталика не только перемещаться вперед-назад, но и менять свою кривизну, что обеспечивают отличную настройку на наилучшее видение. Даже роговица глаза птицы способна в некоторой степени менять свою кривизну.
Орган слуха развит хорошо, включает внутреннее и среднее ухо. Развитый орган слуха дополняет способность птиц издавать звуки: так они обмениваются важной информацией друг с другом. Голосовые связки, орган голосообразования, находятся в нижней гортани (певчей).
Женская половая система представлена единственным яичником (второй редуцирован для облегчения веса), отходящими от них яйцеводам, которые открываются в клоаку.
Бескилевые птицы
Представители этого отряда характеризуются слабо развитыми крыльями, вследствие чего они неспособны к полету. Этот факт привел к развитию у них выраженной способности к бегу. Например, страусы могут развивать скорость до 70 км/час.
В самом названии отряда заложена главная подсказка: у этих птиц отсутствует киль, костный вырост грудины. В связи с отсутствием способности к полету их кости не имеют воздухоносных полостей. К данному отряду относятся страусы и новозеландский киви.
Пингвины
Передвигаются пингвины, опираясь на хвост, не строят гнезд. Крупные виды пингвинов держат яйца на перепонках лап, пряча под большую складку кожи на животе, насиживают стоя.
Строение яйца птицы
Выводковые и гнездовые птицы
Птицы и их образ жизни
По образу жизни птицы подразделяются на оседлых, кочующих и перелетных.
Оседлые птицы живут в пределах небольшой территории и редко покидают ее пределы. Такой образ жизни птиц характерен в местах обитания, где сезонные изменения не затрагивают доступность корма: в тропических и субтропических зонах.
Кочующими птицами называют тех, которые постоянно перемещаются с места на место в поисках пищи вне сезона размножения. Они могут совершать перелеты на сотни километров, но обычно не покидают той природной зоны, в которой гнездятся.
Перелетные птицы совершают регулярные сезонные миграции между местами гнездовий и зимовок. Они преодолевают тысячи километров.
Значение птиц
С древних времен люди занимаются птицеводством, дающим множество продуктов, без которых трудно представить наше существование. Мясо домашних птиц богато полезными веществами, питательно, как и куриные яйца. В настоящее время процессы разведения птиц механизированы: их выращивают в специальных инкубаторах.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.