Ptaki

Ptaki (Aves) to najbardziej zróżnicowana grupa lądowych kręgowców. Stałocieplność pozwoliła im opanować wszystkie strefy klimatyczne i różne typy środowisk na Ziemi. Większość ptaków ma zdolność do aktywnego lotu.

Ptaki (Aves) wykształciły szereg cech w budowie morfologicznej i anatomicznej. Mogą chodzić, biegać, pływać i nurkować, ale najbardziej charakterystyczną cechą ptaków jest lot.

Ewolucja lotu obdarzyła ptaki wieloma cechami. W konsekwencji cały organizm przeszedł zmiany zmierzające do faworyzowania lotu.

Systematyka

Sklasyfikowano ponad 10 450 gatunków ptaków.

W gromadzie ptaków (Aves) wyodrębniono dwie podgromady:

• praptaki (Archaeornithes)

• ptaki właściwe (Neornithes

Podgromada praptaki obejmuje ptaki wymarłe. Podgromadę ptaki właściwe, podzielono na dwa nadrzędy:

• ptaki bezgrzebieniowe (Ratitae);

• ptaki grzebieniowe (Carinatae).

Podstawą do wyróżnienia tych dwóch taksonów jest obecność lub brak grzebienia, struktury kostnej na mostku, która stanowi miejsce przyczepu mięśni poruszających skrzydłami.

Ptaki bezgrzebieniowe mają zredukowane skrzydła i nie potrafią latać. Przedstawicielami tej grupy są gatunki należące do pięciu rzędów: strusiowych (Struthioniformes), nandu (Rheiformes), kiwi (Apterygiformes), kazuarowych (Casuariiformes) i kusaczy (Tinamiformes).

Zdecydowana większość (99%) żyjących współcześnie ptaków należy do ptaków grzebieniowych. Gatunki należące do tej grupy sklasyfikowano w 40 rzędach. Ptaki należące do tej grupy potrafią latać. Jedynymi wyjątkami są nielotne pingwiny, używające skrzydeł do pływania.

Budowa zewnętrzna ptaków

Pokrycie ciała

Skóra ptaków jest cienka i nie ma gruczołów. Wyjątkiem jest gruczoł kuprowy, który produkuje tłustą wydzielinę. Jest to szczególnie ważne dla ptaków związanych ze środowiskiem wodnym. Rozprowadzona dziobem wydzielina chroni pióra przed wilgocią i przemoczeniem.

Rogowymi wytworami naskórka ptaków są pióra, łuski pokrywające kończyny tylne oraz pazury na palcach. Pióra, podobnie jak inne wytwory naskórka, zbudowane są z białka – keratyny. Ptaki okresowo i stopniowo wymieniają je w procesie pierzenia.

Wyróżnia się dwa rodzaje piór:

• pióra konturowe (lotki, sterówki oraz pióra pokrywowe);

• pióra puchowe.

Pióra te mają różną budowę i różne funkcje.

Funkcje piór:

• pióra pokrywowe nadają opływowy kształt ciału;

RT1Wa6gC9jMMM

Ilustracja przedstawia mewę Sandersa. W locie jej ciało stanowi jedną płaszczyznę: spiczasty ogon, pękaty brzuch, niewielka głowa z czarnymi oczami i czarnym długim dziobem podczas lotu są w jednej linii. Po obu stronach tułowia znajdują się rozłożone skrzydła. Ptak ma kolor jasnoszary.

• pióra puchowe i nastroszone pióra pokrywowe izolują przed niską i wysoką temperaturą otoczenia;

RLRBC8usAX0Ct

Na fotografii znajduje się gołąb skalny. Tułów i przylegającą do niego para skrzydeł pokryta jest brązowo‑czarnymi piórami. Ptak posiada dwie czerwone nogi z palcami zakończonymi pazurami. Jego głowa również przylega do tułowia, jest pokryta piórami, widać na niej zamknięte oko oraz krótki, czerwono‑szary dziób.

• lotki tworzą powierzchnie lotne na skrzydłach;

RKM4aYDKdsT1c

Na zdjęciu znajduje się rybołów zwyczajny ujęty od dołu podczas lotu. Jest to ptak biało‑szarym upierzeniu, z okrągłym tułowiem zakończonym rozłożonym ogonem oraz bardzo szerokimi, rozłożystymi skrzydłami, na których dokładnie widać każdą z lotek. Jego głowa jest niewielka, a dziób spiczasty. W tle znajduje się drugi osobnik oraz błękitne niebo z białymi chmurami.

• sterówki na ogonie sterują lotem;

R1C0X1iOrGAVP

Na fotografii znajduje się lecąca pustułka zwyczajna, drapieżny ptak o biało‑szarym upierzeniu. Od jej tułowia odchodzi rozłożysty ogon z lotkami w wąskie, czarne paski. Na końcu każdej z nich znajduje się szerszy pas w tym samym kolorze. Nogi ptaka są do połowy pokryte gęstymi, białymi piórami w czarne kropki, a od połowy nogi są nieopierzone, z czterema palcami, które zakończone są ostrymi, czarnymi pazurami. Głowa pustułki jest okrągła, posiada parę czarnych oczu oraz niewielki, zakrzywiony, żółto – czarny dziób. Skrzydła są szeroko rozłożone i odgięte do tyłu. Widoczne są na nich lotki w szare pasy.

• barwne pióra wabią partnera;

R10k2YXhIS88V

Na ilustracji widoczna jest kaczka mandarynka. Na pierwszym planie znajduje się barwnie opierzony samiec. Posiada okrągły tułów z piórami w kolorze niebieskim, pomarańczowym, szarym oraz z elementami ciała w biało‑czarne pasy. Jego krótka szyja u podstawy ma kolor bordowy, dalej pióra przybierają kolor pomarańczowy, a na głowie znajdują się białe, czarne bordowe oraz niebieskie pióra. Dziób kaczki ma kolor czerwony, jego oczy są niewielkie i czarne. Kaczka stoi na pniu drzewa, opiera się na żółtych łapkach z połączonymi błoną palcami. W tle widoczne są dwie samiczki o szarym upierzeniu oraz siatka ogrodzeniowa.

• nastroszone pióra zwiększają objętość ptaka, bronią przed atakiem drapieżnika, ostrzegają rywala, a czasem wabią partnera.

R1Yu4nHLDbrhe

Na ilustracji znajduje się żuraw kanadyjski podrywający się do lotu. Jest to wielki ptak o biało‑szarym upierzeniu z długimi, cienkimi nogami, szerokimi rozłożystymi skrzydłami, długą szyją oraz niewielką głową. Ma ona kolor biało‑czerwony, wyrasta z niej długi, spiczasty dziób. Ptak podrywa się do lotu ze zbiornika wodnego, obok niego widoczny jest niewielki krokodyl z otwartą paszczą, a w tle wysoka roślinność wodna.

Kształt ciała

RJUUUGalBQoHE1

Na fotografii widoczny jest pikujący fletnik. Jest to niewielki, szary ptaszek z rdzawym brzuchem. Jego ciało jest wyprężone, skierowane pod kątem ostrym w kierunku ziemi. Ptaszek ma w jednej linii tułów, skrzydła przytulone do ciała i długi, ostro zakończony ogon. Fletnik ma niewielką główkę zakończoną krótkim, zaostrzonym dziobem oraz czerwone oczy.

Dzięki małej głowie zakończonej dziobem i dachówkowato ułożonym piórom ciało ptaków ma opływowy kształt. Najlepiej jest to widoczne przy pikowaniu ptaków, kiedy skrzydła są ułożone wzdłuż ciała, a ogon jest złożony.

Kształt nóg

Kształt nóg zależy od środowiska, trybu życia ptaka i sposobu zdobywania pokarmu.

R2y4QK2eXV22D

Fotografia przedstawia samca krzyżówki zwyczajnej, a obok na ilustracji jego kończynę używaną do pływania. Kaczor ma biało‑brązowy tułów ze złożonymi skrzydłami, pomarańczowe nogi, brązowy brzuch oraz lśniącą, ciemnozieloną głowę zakończoną żółtym, zaokrąglonym końcu dziobem. Jego noga składa się z trzech dłuższych palców zakończonych niewielkimi pazurami, które są połączone ze sobą błoną oraz czwartego, przeciwstawnego, niewielkiego palca z pazurem, który jest umiejscowiony u nasady nogi.

RqJMhrLWWj3Mw

Na zdjęciu znajduje się perkoz dwuczuby oraz jego kończyna przeznaczona do pływania i brodzenia. Perkoz dwuczuby ma brązowy tułów ze skrzydłami, niezbyt długą, biało‑brązową szyję oraz charakterystyczną głowę z rudymi plamami i dwoma czarnymi czubkami na szczycie. Okolice jego oczu są białe, ma również ostry, dość długi, biało - brązowy dziób. Nogi ptaka są brązowe, posiadają długie palce z niewielkimi pazurami. Od każdego z nich odchodzi w bok niewielka, okalająca go, półokrągła błona. Z tyłu znajduje się również niewielki, przeciwstawny palec.

RvGq3tp2YLUDM

Na zdjęciu znajduje się rybołów zwyczajny, obok niego na ilustracji jego kończyna przeznaczona do chwytania zdobyczy. Ptak ma kolor biało‑czarny, posiada tułów, od którego odchodzi rozłożysty ogon z piórami w biało‑czarne pasy, dwie nogi zakończone masywnymi palcami i wielkimi, zakrzywionymi pazurami, niewielką, białą głowę z czarnym pasem biegnącym przez oczy do czarnego, zakrzywionego dziobu oraz bardzo rozłożyste, uniesione w górę skrzydła w biało‑czarnym kolorze. Obok widoczna jest kończyna ptaka. Ma kolor żółty, posiada trzy palce zakończone haczykowatymi, ostrymi pazurami oraz czwarty palec przeciwstawny do reszty z długim, zakrzywionym pazurem.

RFk7fDEmuuhT0

Na fotografii widoczny jest dzięcioł kosmaty siedzący na pionowym pniu drzewa oraz jego kończyna w przybliżeniu, służąca do wspinania się i chwytania gałęzi. Ptak ma pękaty tułów pokryty pod spodem białymi piórami, które w okolicach ogona przechodzą w kolor czerwony. Jego ogon jest niezbyt długi i czarny, skrzydła ma złożone, w kolorze biało‑czarnym. Na szczycie tułowia znajduje się niewielka, okrągła głowa z czarnym czubkiem i białą plamą wokół oczu a także brązową plamką nad dziobem. Jego dziób jest dość długi, szary i zaostrzony na końcu. Obok na ilustracji widoczna jest kończyna z czterema palcami zakończonymi ostrymi pazurami. Są one przeciwstawne do siebie – dwa z nich znajdują się z przodu i dwa z tyłu.

R1TTHuhmcTBfm

Na fotografii widoczna jest czapla nadobna - duży ptak w kolorze białym. Ma smukły, podłużny tułów ze skrzydłami oraz niewielkim ogonem, długą, zakrzywioną w kształcie litery S szyję, niewielką głowę z czarnym okiem oraz długi, czarny, zaostrzony na końcu dziób. Jego nogi są długie, częściowo zanurzone w wodzie. Obok widoczna jest kończyna czapli ze zgiętym do tyłu kolanem, oraz trzema długimi palcami zakończonymi niewielkimi pazurami. Z tyłu znajduje się jeszcze jeden, krótki palec zakończony pazurem.

Rcen4q73oJ9nO

Na zdjęciu widoczny jest gil zwyczajny siedzący na gałęzi, a obok ilustracja przedstawiająca kończynę przeznaczoną do chodzenia, skakania i chwytania gałązek. Ptak ma zaokrąglony tułów, którego spód jest w kolorze jasnoczerwonym; kolor ten przechodzi również w okolice głowy. Grzbiet ptaka jest szary, a skrzydła czarno‑białe, natomiast ogon ma kolor czarny. Wierzch głowy ptaka jest czarny, jego dziób jest również czarny i krótki. Noga ptaka posiada trzy długie palce zakończone dość krótkim pazurami oraz jeden, dlugi palec przeciwstawny do reszty, również zakończony pazurem.

R1PIsJprVxeM7

Na zdjęciu znajduje się kormoran białolicy siedzący na pniu drzewa oraz ilustracja przedstawiająca jego kończynę przeznaczoną do pływania i chwytanie gałęzi. Kormoran posiada czarny, pękaty tułów z przylegającymi do niego czarnymi skrzydłami, niewielki, wąski ogon oraz krótką białą szyję i miała czarną głowę z dość krótkim, pomarańczowym dziobem. Jego kończyna posiada cztery długie palce zakończone pazurami, które połączone są ze sobą błoną.

R1cUWQoDVEHfD

Na zdjęciu znajduje się bażant zwyczajny, a na ilustracji obok jego kończyna przeznaczona do chodzenia i grzebania. Bażant ma pękaty, brązowy tułów z przylegającymi do niego skrzydłami w czarne i białe cętki. Z tyłu znajduje się długi ogon z piórami w czarne paski, a z przodu tułowia krótka szyja z białą obwódką, która łączy się z czarną głową posiadającą biały czubek i ubarwione na czerwono okolice oczu. Dziób ptaka jest krótki i żółty. Kończyna bażanta posiada trzy szeroko rozstawione, krótkie palce z krótkimi pazurami.

Budowa wewnętrzna i czynności życiowe ptaków

Budowa wewnętrzna i czynności życiowe ptaków są ściśle związane z trybem życia, wynikającym z przystosowania do warunków środowiska, w którym żyją.

RHKNFl0rVDeEE

Na schemacie znajduje się budowa wewnętrzna ptaka na przykładzie gołębia. Ciało ptaka jest półprzezroczyste, ma on rozłożone skrzydła i czerwone nogi. W przekroju widoczny jest układ nerwowy, pokarmowy, oddechowy, krwionośny oraz moczowy. Układ nerwowy rozpoczyna się tuż za okiem w głowie, jego pierwszy element stanowi mózgowie, które łączy się z długim, przebiegającym przez całe ciało ptaka rdzeniem kręgowym. Dalej widoczny jest układ oddechowy. Rozpoczynająca się tuż za dziobem: tchawica łączy się z półokrągłymi płucami umieszczonymi w klatce piersiowej. Również dziobie swój początek ma układ pokarmowy – rozpoczyna się tam długi przełyk, który przechodzi w okrągłe wole, dalej w żołądek gruczołowy, żołądek mięśniowy oraz trzustkę, długi przewód łączący się z wątrobą. Od trzustki odchodzi jelito cienkie, dalej jelito grube, które przechodzi w znajdującą się pod ogonem kloakę. Na ilustracji na wysokości piersi znajduje się element układu krwionośnego – serce. Z tyłu ciała ptaka widoczna jest niewielka, owalna nerka, od której w dół odchodzi moczowód łączący się w okolicach ogona ptaka z kloaką.

Szkielet, mięśnie i ruch

Mocny, skostniały, ale lekki szkielet ptaków pełni kilka funkcji:

• ochrania narządy wewnętrzne;

• nadaje ciału kształt;

• jest miejscem przyczepu mięśni.

Szkielet osiowy

Szkielet obręczy i kończyn

Mięśnie

U ptaków latających wśród mięśni szkieletowych najważniejszą rolę pełni zespół mięśni ramiennych dolnych. Budują go dwa najsilniejsze mięśnie wprawiające skrzydło w ruch: mięsień piersiowy i mięsień kruczo‑ramienny. Oba mięśnie wychodzą z mostka (mogą stanowić 1/11 masy ciała ptaka).

Mięsień piersiowy opuszcza skrzydła w dół i u wszystkich ptaków jest najpotężniejszy. Antagonistycznie w stosunku do niego działa mięsień kruczo‑ramienny.

U ptaków bezgrzebieniowych oba te mięśnie są słabe.

Ptaki wykazują silny rozwój mięśni skórnych, które zawiadują ruchami piór pokrywowych, rozpościerają lotki w czasie pracy skrzydeł i ustawiają sterówki ogona podczas lotu. Napinają też fałdy skórne między nasadą skrzydeł a tułowiem.

Układ pokarmowy i odżywianie

Rodzaj pokarmu i sposób jego zdobywania wpływają na wykształcenie dziobów różnego kształtu.

R10lq4eQeCqbT

Na ilustracji widoczne są różne rodzaje dziobów ptaków, ukształtowane w zależności od rodzaju spożywanego pokarmu i sposobu jego zdobywania. Wszystkożercy mają dość długie, szerokie i ostre dzioby. Owadożercy posiadają dość krótkie, wąskie, ostro zakończone dzioby, ziarnożercy masywne, krótkie, niemal półokrągłe dzioby, dzioby przeznaczone do skubania szyszek składają się z dwóch zakrzywionych, zachodzących na siebie części. Nektarożercy mają bardzo wąskie, długie, zakrzywione w dół dzioby, a owocożercy bardzo długie, szerokie, masywne, również zakrzywione w dół dzioby. Dzioby przeznaczone do kłucia w drewnie są długie, dość wąski i ostro zakończone. Dzioby przeznaczone do przecedzania są bardzo długie, ich górna część jest wąska a druga, dolna szeroka z fałdem skórnym umieszczonym u nasady. Dziób przeznaczony do zbierania z powierzchni jest długi, jego górna część jest krótsza i delikatnie zakrzywiona, a dolna dłuższa od niej. Dziób przeznaczony do drążenia w błocie jest bardzo wąski, długi spiczasty i zakrzywiony ku górze, natomiast przeznaczony do drążenia jest długi, wąski i skierowany ku dołowi. Dziób filtracyjny jest szeroki, skierowany ku dołowi, jego obie części są masywne. Dziób przeznaczony do łowienia ryb z powietrza jest dość krótki, średniej szerokości i mocno zaostrzony na końcu. Dziób przeznaczony do łowienia ryb pod wodą jest dość wąski, średniej długości i delikatnie zakrzywiony ku dołowi. Dziób padlinożerców jest bardzo masywny, szeroki, dość krótki i zakrzywiony ku dołowi, natomiast dziób drapieżnika jest krótki, ostry, z górną częścią zakrzywioną do dołu.

R1Z5MMG93nu5t

Na zdjęciu widoczna jest głowa bielika amerykańskiego w ujęciu z przodu. Szyja ptaka jest czarna, natomiast głowa posiada białe upierzenia. Spod szerokiej przedniej części głowy widoczna jest dolna część oczu z jasnymi źrenicami. Dziób ptaka jest żółty, masywny, haczykowaty, a jego górna część skierowana jest ku dołowi.

Układ pokarmowy rozpoczyna jama gębowa z umięśnionym językiem. Do jamy gębowej zwykle mają ujście gruczoły ślinowe.

Kolejnym odcinkiem jest krótka gardziel i przełyk. U niektórych ptaków występuje wole – uchyłek przełyku, w którym pokarm jest magazynowany i rozmiękczany lub w którym powstaje wydzielina służąca do karmienia młodych.

RKQRQPtVP6MIk

Na schemacie znajduje się układ pokarmowy kaczki. Jej ciało jest półprzezroczyste. Układ pokarmowy rozpoczyna się w dziobie, jama gębowa łączy się z długim, zakrzywionym przełykiem, od którego w klatce piersiowej odchodzi spore wole. Przełyk kończy się żołądkiem gruczołowym, a kolejno żołądkiem mięśniowym. Dalej widoczna jest spora, okrągła wątroba połączona z trzustką, jelito cienkie łączące się z jelitem grubym, które ostatecznie przechodzi w kloakę mającą swoje ujście tuż pod ogonem.

Żołądek dzieli się na dwie części: żołądek gruczołowy, do którego wydzielane są soki trawienne i żołądek mięśniowy, w którym pokarm jest rozcierany.

Zbudowany z mięśni gładkich żołądek mięśniowy kurczy się rytmicznie i, rozcierając pokarm, miesza go z sokami trawiennymi.

Jelito cienkie jest długie i ułożone w liczne zwoje. Krótkie jelito grube uchodzi do kloaki.

Układ nerwowy i narządy zmysłów

Ptaki mają bardzo dobrze rozwinięte kresomózgowie i móżdżek.

Duże kresomózgowie umożliwia ptakom zapamiętywanie i uczenie się. Móżdżek koordynuje ruchy, odpowiada za równowagę i orientację w przestrzeni podczas lotu.

Gatunki ptaków, które bardzo dobrze latają (np. z rodziny jaskółkowatych (Hirundinidae) lub jerzykowatych ( Apodidae)) mają większy móżdżek niż ptaki słabo latające.

R13FnknlB36vm

Na ilustracji przedstawiona jest budowa mózgowia ptaka. Największą część składającą się z różowych, połączonych ze sobą, owalnych struktur stanowi kresomózgowie. Dalej widoczna jest wąska, poprzeczna linia - międzymózgowie, a pod nią znajduje się śródmózgowie. U nasady mózgowia widoczny jest móżdżek zbudowany z połączonych ze sobą, długich elementów, który łączy się na samym końcu z rdzeniem przedłużonym.

Zmysł wzroku

Ptaki mają doskonały wzrok.

Najlepiej rozwiniętym narządem zmysłu jest oko. Bardzo duże gałki oczne osadzone są na bokach czaszki. Dzięki temu kąt widzenia u ptaków dochodzi do 300°. Oczy chronione są przez trzy powieki (górną, dolną i migotkę). Oczy są oczyszczane i nawilżane wydzieliną gruczołów łzowych.

Podwójna akomodacja oka zachodzi przez zmianę krzywizny soczewki pod wpływem skurczu mięśni rzęskowych oraz przez zmianę kształtu całej gałki ocznej. Dzięki temu ptaki bardzo sprawnie regulują ostrość widzenia.

W siatkówce ptaków aktywnych w dzień przeważają czopki, a siatkówka ptaków nocnych ma więcej pręcików.

Na siatkówce oka znajduje się plamka żółta – duże skupisko czopków, obszar o najostrzejszym widzeniu. Większość ptaków ma jedną plamkę żółtą, położną w środkowej części siatkówki, przy nerwie wzrokowym. Ptaki, które szybko latają (np. jaskółki, jerzyki oraz polujące w locie drapieżne) mają dwie plamki żółte: środkową i boczną. Pierwsza rejestruje obraz po bokach głowy, a druga z przodu, gdzie pola widzenia obu gałek ocznych nakładają się na siebie i dają obraz przestrzenny.

Grzebień może brać udział w termoregulacji wnętrza oka, odżywianiu siatkówki i wychwytywaniu światła rozproszonego.

RbddkhZ1qXjxW

Na ilustracji znajduje się przekrój przez oko ptaka obrazujący jego budowę. Oko ma kształt sfery z wystającą przednią częścią. Z przodu oka znajduje się okrągła soczewka z tęczówka, połączona z resztą oka mięśniem rzęskowym. Oko otacza rogówka i twardówka. Wewnątrz oka na tylnej ścianie znajduje się siatkówka, a wewnątrz ciałko szkliste. Do oka prowadzi nerw wzrokowy, który wewnątrz oka łączy się z grzebieniem.

Ptaki widzą tetrachromatycznie – rozróżniają cztery różne długości fal świetlnych: światła zielonego, czerwonego, niebieskiego oraz ultrafioletu.

R1656eMsjjot2

Na zdjęciu widoczna jest głowa sokoła wędrownego. Jego szyja pod dziobem jest jasnoróżowa, a boki głowy i jej wierzch ma kolor ciemnoszary. Widoczne jest jedno duże oko ptaka, a także otwarty dziób z zakrzywioną górną częścią.

Zmysł słuchu i równowagi

Zmysł słuchu nie jest rozwinięty w równym stopniu u różnych gatunków ptaków. Pozwala lokalizować pokarm, porozumiewać się, wabić partnera w okresie godowym lub bronić przed niebezpieczeństwem.

Zmysł równowagi pozwala na doskonałą orientację w przestrzeni.

Narządem słuchu jest ucho zbudowane z:

• ucha zewnętrznego;

• ucha środkowego;

• ucha wewnętrznego.

Ucho zewnętrzne zbudowane jest z przewodu słuchowego zewnętrznego. Ucho środkowe znajduje się w wypełnionej powietrzem jamie bębenkowej. Fale dźwiękowe z błony bębenkowej są przenoszone przez kosteczkę słuchową – strzemiączko – na wypełniający ucho wewnętrzne płyn i zostają przetwarzane w ślimaku na impulsy nerwowe.

Ucho wewnętrzne jest również narządem równowagi. Kanały półkoliste dostarczają informacji o położeniu ciała i ruchach głowy w stosunku do podłoża.

Zmysł węchu

Węch odgrywa w życiu ptaków ważną rolę. Są duże różnice w rozwoju tego zmysłu u poszczególnych gatunków ptaków. Niektóre gatunki używają węchu do nawigacji, rozpoznawania osobników czy poszukiwania pożywienia.

Układ krwionośny

Czterodziałowe serce ptaków zbudowane jest z dwóch przedsionków i dwóch komór serca. Podzielone jest na część prawą – żylną i lewą – tętniczą.

Serce ptaków, zbudowane z tkanki poprzecznie prążkowanej sercowej, jest bardzo duże, większe niż ssaków (porównując wielkość serca do wielkości ciała). Gatunki ptaków ruchliwych i dobrze latających mają serce cięższe niż gatunki ptaków źle latających lub szybujących.

Odtlenowana krew żylna wpływa do prawego przedsionka, przepływa do prawej komory, a z niej tętnicą płucną do płuc. Po wymianie gazowej w płucach, natlenowana krew wraca żyłą płucną do lewego przedsionka i przepływa do lewej komory.

U ptaków występuje tylko prawy łuk aorty, którym krew wypływa z lewej komory serca i płynie do narządów.

Doskonałe, czterodziałowe serce i dwa obiegi zapobiegają mieszaniu się krwi natlenowanej z odtlenowaną.

Dzięki temu możliwe jest utrzymywanie przez ptaki wysokiego poziomu metabolizmu w komórkach. Pozwala to na uzyskanie dużej ilości energii niezbędnej do lotu i utrzymanie temperatury ciała na stałym poziomie. Ptaki są endotermami. Temperatura ciała stałocieplnych ptaków u różnych gatunków waha się od 38°C do 41°C.

Układ oddechowy i wymiana gazowa

Układ oddechowy ptaków składa się z dróg oddechowych, rurkowatych płuc i worków powietrznych.

Drogi oddechowe rozpoczynają się nozdrzami, przez które powietrze przedostaje się do jamy nosowej. Krtań górna prowadzi do długiej, szerokiej tchawicy, rozdzielającej się na dwa oskrzela główne. W tym miejscu tchawica łączy się z krtanią dolną – narządem głosu. Oskrzela główne kończą drogi oddechowe i wnikają do płuc zbudowanych z systemu rurek – parabronchi przeplatanych naczyniami włosowatymi.

Płuca ptaków są niewielkie, mało elastyczne i łączą się z workami powietrznymi, które nie biorą bezpośrednio udziału w wymianie gazowej. Umożliwiają dwukrotny przepływ powietrza bogatego w tlen przez płuca, nie tylko podczas wdechu, ale również podczas wydechu.

Mechanizm ten nosi nazwę podwójnego oddychania i zapewnia doskonałą wentylację płuc, która jest dodatkowo wzmacniana ruchami skrzydeł podczas lotu.

Stały dopływ dużej ilości tlenu umożliwia utrzymanie wysokiego tempa przemian metabolicznych, które:

• dostarczają ptakom dużej ilości energii niezbędnej do lotu;

• umożliwiają utrzymanie temperatury ciała na stałym poziomie.

Wydalanie i osmoregulacja

Narządami wydalniczymi ptaków są parzyste nerki typu ostatecznego – zanercza. Ptaki nie mają pęcherza moczowego, mocz spływa moczowodami bezpośrednio do kloaki. Jest śluzowaty, gęsty, w okresach wzmożonej diurezy bardziej wodnisty. Ptaki są zwierzętami urykotelicznymi. Kwas moczowy stanowi ok. 60% wydalanych związków azotowych pochodzących z przemian metabolicznych. Kryształki kwasu moczowego wydalane są bez straty wody.

Ptaki morskie, odżywiające się morskimi zwierzętami zawierającymi dużo soli, usuwają z organizmu jej nadmiar przez gruczoły solne (nosowe). Gruczoły te funkcjonują wyłącznie wtedy, kiedy stężenie soli w organizmie jest za duże. Mogą wydalać roztwór, którego stężenie soli jest nawet dwukrotnie wyższe niż stężenie soli w wodzie morskiej.

RoJzUS9E0JwN0

Na ilustracji znajduje się albatros królewski zwrócony bokiem. Ma białe upierzenie, dość krótką, masywną szyję, czarne oko i dość długi i szeroki, jasnoróżowy dziób skierowany na samym końcu ku dołowi. W tle widoczna jest tafla wody.

Rozmnażanie i rozwój

Ptaki są zwierzętami rozdzielnopłciowymi, wyłącznie jajorodnymi. Występuje u nich dymorfizm płciowy. Zetknięcie się otworów kloakalnych samca i samicy podczas kopulacji prowadzi do zaplemnienia i zapłodnienia wewnętrznego. U samców nielicznych gatunków występuje narząd kopulacyjny – prącie. Samice posiadają wyłącznie lewy jajnik i jajowód, a jądra samców okresowo zmniejszają się.

Ptaki należą do owodniowców (Amniota) i podobnie jak u innych ich przedstawicieli zarodek znajduje się w wypełnionej płynem owodni. Rozwija się z tarczki zarodkowej na powierzchni żółtka.

Pozostałe błony płodowe zapewniają zarodkowi prawidłowy rozwój. Kosmówka pośredniczy w wymianie gazowej, dostarcza niezbędnego do życia i rozwoju tlenu oraz odbiera powstający podczas oddychania dwutlenek węgla. Omocznia gromadzi produkty przemiany materii i umożliwia wielokrotne wykorzystywanie wody. Pęcherzyk żółtkowy – wypełniona żółtkiem błona płodowa – dostarcza zarodkowi substancje niezbędne do wzrostu i rozwoju.

Jajo ptaka zawiera uwodnione białko, które wraz z pergaminowymi błonami i wapienną skorupką chroni zarodek przed wyschnięciem i amortyzuje wstrząsy.

Żółtko utrzymywane jest we właściwym miejscu przez białkowe skrętki. Wymiana gazowa możliwa jest dzięki komorze powietrznej i zachodzi przez porowatą skorupkę wapienną, która dostarcza zarodkowi wapnia do budowy kości.

W okresie godowym, nazywanym tokami, samce – zabiegając o samicę – wykonują tańce godowe, eksponują pióra, śpiewają lub wykonują budowle, które mają zwrócić uwagę samicy.

RSCaiuICL6wme

Na ilustracji przedstawiony jest samiec pawia indyjskiego. Ma błękitną, długą szyję zakończoną niewielką głową z błękitnym czubkiem i błękitnym pasem biegnącym przez oko ku dziobowi. Pas ten z dwóch stron otacza biały obszar. Oko pawia jest czarne, a dziób dość krótki i jasnoszary. Na szczycie głowy ptak posiada cienkie pióra zakończone czarnym pióropuszem. Większą część fotografii zajmuje imponującej wielkości ogon ptaka, rozłożony niczym okazały wachlarz. Pióra w ogonie są bardzo długie, jasnobrązowe, znajdują się na nich okrągłe elementy z jasnobrązową obwódką, brązowym okręgiem, wewnątrz którego znajduje się turkusowy, mniejszy okrąg i czarny środek.

Rx4jGnesmg9px

Fotografia przedstawia samca altannika lśniącego przed zbudowaną przez siebie altanką. Ptak jest czarny, posiada lśniące pióra, jego tułów jest dość pękaty, ogon krótki, a do tułowia przylegają skrzydła. Jego głowa jest mała, odchodzi od niej krótki, zakrzywiony ku dołowi, żółty dziób. W tle znajduje się budowla utworzona z drobnych gałązek. Teren przed nią wyścielają niebieskie elementy: korki, kawałki plastiku i inne ozdoby zebrane przez ptaka.

Czas, jakiego ptasie pisklę potrzebuje po wykluciu, aby osiągnąć samodzielność, jest różny u różnych gatunków.

Pisklęta gatunków z grupy ptaków zaliczanej do gniazdowników wykluwają się z jaj ślepe, nagie i bezradne (np. wróblowe (Passeriformes), drapieżne (Falconiformes)). Wymagają troskliwej opieki rodziców.

R1Lh62X0RPLiR

Na ilustracji widoczne są pisklęta kosa zwyczajnego w uwitym z gałązek gnieździe. Pisklęta mają nagie ciało, krótkie skrzydełka i kończyny oraz niewielkie głowy z zamkniętymi oczami. Przez półprzezroczystą skórę prześwitują gałki oczne oraz kręgosłup. Ich dzioby są dość spore i masywne.

U gatunków zaliczanych do zagniazdowników pisklęta po wykluciu są opierzone i potrafią samodzielnie się poruszać (np. blaszkodziobe (Anseriformes), grzebiące (Galliformes)). Same zbierają pokarm i nie przebywają w gnieździe.

R14iwTK7LeEJD

Na ilustracji znajduje się samica łabędzia niemego wraz z pisklętami. Samica to okazały, biały ptak z długą szyją oraz głową zakończoną czerwonym dziobem. Za nią płynie dziewięć biało - szarych piskląt. Ptaki pływają w zarośniętym, pokrytym trzcinami i rzęsą wodną zbiorniku.

Cechy przystosowujące ptaki do lotu

Podsumowanie

• Ptaki to stałocieplne (endotermiczne) kręgowce, u których większość procesów życiowych i cech budowy stanowi przystosowanie do aktywnego lotu.

• Skóra ptaków jest cienka i pozbawiona gruczołów, z wyjątkiem gruczołu kuprowego, którego tłusta wydzielina chroni pióra przed namakaniem (szczególnie istotne u ptaków wodnych).

• Pióra to rogowe wytwory naskórka zbudowane z keratyny; dzielą się na konturowe (lotki na skrzydłach, sterówki na ogonie, pióra pokrywowe nadające opływowy kształt) oraz puchowe (izolacja termiczna).

• Szkielet jest lekki i wytrzymały dzięki kościom pneumatycznym (wypełnionym powietrzem) oraz licznym zrostom kości czaszki, kręgosłupa i miednicy, co usztywnia konstrukcję ciała.

• Czaszka jest ażurowa i bezzębna (funkcję zębów przejmuje dziób), połączona z kręgosłupem jednym kłykciem potylicznym, co zapewnia wyjątkową ruchomość głowy.

• Mostek u ptaków latających posiada grzebień – kostną strukturę będącą miejscem przyczepu potężnych mięśni piersiowych poruszających skrzydłami.

• Kończyny przednie są przekształcone w skrzydła, natomiast kończyny tylne (z łuskami i pazurami) służą do chodzenia, biegania lub pływania; charakterystyczna jest kość skokowa ułatwiająca lądowanie.

• Układ pokarmowy cechuje się szybkim trawieniem; u wielu gatunków występuje wole (magazynowanie i rozmiękczanie pokarmu) oraz dwudzielny żołądek (gruczołowy i mięśniowy, w którym pokarm jest rozcierany).

• Mózgowie charakteryzuje się silnym rozwojem kresomózgowia (odpowiedzialnego za uczenie się) oraz móżdżku, który koordynuje skomplikowane ruchy i orientację przestrzenną podczas lotu.

• Wzrok jest najdoskonalszym zmysłem ptaków; posiadają one podwójną akomodację (zmiana kształtu soczewki i całej gałki ocznej) oraz widzą w zakresie ultrafioletu.

• Układ krwionośny jest całkowicie zamknięty, z dwoma obiegami i czterodziałowym sercem (dwa przedsionki, dwie komory), co zapobiega mieszaniu się krwi i pozwala na utrzymanie wysokiego metabolizmu.

• Układ oddechowy składa się z rurkowatych płuc i worków powietrznych; mechanizm podwójnego oddychania zapewnia przepływ świeżego powietrza przez płuca zarówno podczas wdechu, jak i wydechu.

• Ptaki są urykoteliczne – wydalają kwas moczowy w postaci gęstej papki bezpośrednio do kloaki (brak pęcherza moczowego to redukcja masy ciała).

• Są rozdzielnopłciowe i wyłącznie jajorodne; u samic występuje redukcja do jednego (lewego) jajnika i jajowodu, co jest kolejną adaptacją zmniejszającą ciężar ciała.

• Rozwój zarodka zachodzi w jaju owodniowym osłoniętym wapienną skorupką; po wykluciu młode dzielą się na gniazdowniki (bezradne, wymagające opieki) lub zagniazdowniki (samodzielne tuż po wykluciu).

Ćwiczenia utrwalające

Ćwiczenie 1

RlqttjBr6IuQR

1. Kiwi

RqA7Y9qx6UUGr

2. Pingwiny

R12M6UfONd1ZQ

3. Orzeł bielik

R1XHLN481vtSv

Uzupełnij zdania wyrażeniami podanymi poniżej. Grzebień mostka jest 1. miejscem przyczepu mięśni odpowiadających za ruch skrzydeł, 2. 1 i 2, 3. 1 i 3, 4. 2 i 3, 5. 1, 6. przystosowaniem do pływania, 7. pozostałością ewolucyjną (rudymentem), 8. ochroną klatki piersiowej przed uszkodzeniami mechanicznymi, 9. 2, 10. 3. Do grupy ptaków grzebieniowych zaliczamy gatunki przedstawione na zdjęciach nr 1. miejscem przyczepu mięśni odpowiadających za ruch skrzydeł, 2. 1 i 2, 3. 1 i 3, 4. 2 i 3, 5. 1, 6. przystosowaniem do pływania, 7. pozostałością ewolucyjną (rudymentem), 8. ochroną klatki piersiowej przed uszkodzeniami mechanicznymi, 9. 2, 10. 3. Z reguły ptaki zaliczane do tej grupy wykazują zdolność do lotu. Wyjątkiem jest gatunek nr 1. miejscem przyczepu mięśni odpowiadających za ruch skrzydeł, 2. 1 i 2, 3. 1 i 3, 4. 2 i 3, 5. 1, 6. przystosowaniem do pływania, 7. pozostałością ewolucyjną (rudymentem), 8. ochroną klatki piersiowej przed uszkodzeniami mechanicznymi, 9. 2, 10. 3, który nie lata. U niego grzebień mostka jest 1. miejscem przyczepu mięśni odpowiadających za ruch skrzydeł, 2. 1 i 2, 3. 1 i 3, 4. 2 i 3, 5. 1, 6. przystosowaniem do pływania, 7. pozostałością ewolucyjną (rudymentem), 8. ochroną klatki piersiowej przed uszkodzeniami mechanicznymi, 9. 2, 10. 3.

Uzupełnij zdania wyrażeniami podanymi poniżej. Grzebień mostka jest 1. miejscem przyczepu mięśni odpowiadających za ruch skrzydeł, 2. 1 i 2, 3. 1 i 3, 4. 2 i 3, 5. 1, 6. przystosowaniem do pływania, 7. pozostałością ewolucyjną (rudymentem), 8. ochroną klatki piersiowej przed uszkodzeniami mechanicznymi, 9. 2, 10. 3. Do grupy ptaków grzebieniowych zaliczamy gatunki przedstawione na zdjęciach nr 1. miejscem przyczepu mięśni odpowiadających za ruch skrzydeł, 2. 1 i 2, 3. 1 i 3, 4. 2 i 3, 5. 1, 6. przystosowaniem do pływania, 7. pozostałością ewolucyjną (rudymentem), 8. ochroną klatki piersiowej przed uszkodzeniami mechanicznymi, 9. 2, 10. 3. Z reguły ptaki zaliczane do tej grupy wykazują zdolność do lotu. Wyjątkiem jest gatunek nr 1. miejscem przyczepu mięśni odpowiadających za ruch skrzydeł, 2. 1 i 2, 3. 1 i 3, 4. 2 i 3, 5. 1, 6. przystosowaniem do pływania, 7. pozostałością ewolucyjną (rudymentem), 8. ochroną klatki piersiowej przed uszkodzeniami mechanicznymi, 9. 2, 10. 3, który nie lata. U niego grzebień mostka jest 1. miejscem przyczepu mięśni odpowiadających za ruch skrzydeł, 2. 1 i 2, 3. 1 i 3, 4. 2 i 3, 5. 1, 6. przystosowaniem do pływania, 7. pozostałością ewolucyjną (rudymentem), 8. ochroną klatki piersiowej przed uszkodzeniami mechanicznymi, 9. 2, 10. 3.

Ćwiczenie 1

R4rINxSPgAtrH

Wybierz jedno nowe słowo poznane podczas dzisiejszej lekcji i ułóż z nim zdanie.

Wybierz jedno nowe słowo poznane podczas dzisiejszej lekcji i ułóż z nim zdanie.