Στο άρθρο θα μιλήσουμε για τα δομικά χαρακτηριστικά των πτηνών, ποιος είναι ο σκελετός τους. Τα πουλιά είναι ενδιαφέροντα γιατί είναι η μόνη ομάδα σπονδυλωτών (εκτός από νυχτερίδες) ικανά όχι μόνο να αιωρούνται στον αέρα, αλλά και να πετούν αληθινά. Η δομή τους είναι καλά προσαρμοσμένη για το σκοπό αυτό. Όντας κύριοι του αέρα, αισθάνονται υπέροχα τόσο στη στεριά όσο και στο νερό, και μερικές από αυτές, πάπιες για παράδειγμα, βρίσκονται και στα τρία περιβάλλοντα. Σε αυτό δεν παίζει ρόλο μόνο ο σκελετός του πουλιού, αλλά και τα φτερά. Το κύριο γεγονός που εξασφάλισε την ευημερία αυτών των πλασμάτων ήταν η ανάπτυξη του φτερώματος τους. Ως εκ τούτου, θα εξετάσουμε όχι μόνο τον σκελετό ενός πουλιού, αλλά θα μιλήσουμε επίσης εν συντομία για αυτόν.
Όπως η γούνα θηλαστικών, τα φτερά εμφανίστηκαν αρχικά ως θερμομονωτικό κάλυμμα. Μόνο λίγο αργότερα μετατράπηκαν σε αεροπλάνα που φέρουν. Πουλιά ντυμένα με φτερά, προφανώς εκατομμύρια χρόνια πριν μπορέσουν να πετάξουν.
Εξελικτικές αλλαγές στη δομή των πτηνών
Η προσαρμογή στην πτήση οδήγησε στην αναδιάρθρωση όλων των συστημάτων οργάνων και της συμπεριφοράς. Ο σκελετός του πουλιού έχει επίσης αλλάξει. Η παραπάνω φωτογραφία είναι η εικόναεσωτερική δομή ενός περιστεριού. Οι δομικές αλλαγές εκδηλώθηκαν κυρίως σε αύξηση της μυϊκής δύναμης με μείωση του σωματικού βάρους. Τα οστά του σκελετού έγιναν κούφια ή κυτταρικά ή μεταμορφώθηκαν σε λεπτές καμπύλες πλάκες, ενώ διατηρούσαν επαρκή αντοχή για να εκτελέσουν τις επιδιωκόμενες λειτουργίες τους. Τα βαριά δόντια αντικαταστάθηκαν από ένα ελαφρύ ράμφος, ενώ το κάλυμμα των φτερών είναι παράδειγμα ελαφρότητας, αν και μπορεί να ζυγίζει περισσότερο από έναν σκελετό. Ανάμεσα στα εσωτερικά όργανα υπάρχουν αερόσακοι που εμπλέκονται στην αναπνοή.
Χαρακτηριστικά του σκελετού του περιστεριού
Προσφέρουμε μια λεπτομερή ματιά στον σκελετό ενός περιστεριού. Αποτελείται από τα οστά της λεκάνης, τα οστά των φτερών, τους σπόνδυλους της ουράς, τον κορμό, την αυχενική περιοχή και το κρανίο. Στο κρανίο διακρίνονται το πίσω μέρος του κεφαλιού, το στέμμα, το μέτωπο, το ράμφος και οι πολύ μεγάλες οφθαλμικές κόγχες. Το ράμφος χωρίζεται σε 2 μέρη - πάνω και κάτω. Κινούνται χωριστά το ένα από το άλλο. Η περιοχή του τραχήλου της μήτρας περιλαμβάνει τη βάση του λαιμού, του φάρυγγα και του λαιμού. Ο σκελετός του περιστεριού στο ραχιαίο τμήμα αποτελείται από τον ιερό, τον οσφυϊκό και τον θωρακικό σπόνδυλο. Στήθος - από το στέρνο, καθώς και 7 ζεύγη πλευρών που συνδέονται με τους θωρακικούς σπονδύλους. Οι ουραίοι σπόνδυλοι ισοπεδώνονται και συνδέονται με δίσκους που αποτελούνται από συνδετικό ιστό. Τέτοιος, σε γενικές γραμμές, είναι ο σκελετός ενός πουλιού. Το σχήμα του παρουσιάστηκε παραπάνω.
Μετασχηματισμός οστών
Η μεταμόρφωση του οστικού σκελετού, που σχετίζεται με το περπάτημα των πτηνών στα πίσω άκρα και τη χρήση των εμπρόσθιων άκρων για πτήση, εκφράζεται ιδιαίτερα καθαρά στον ώμο και τη πυελική ζώνη. Η ζώνη ώμου συνδέεται άκαμπτα με το στέρνο και επομένως, κατά τη διάρκεια της πτήσης, το σώμα φαίνεται να κρέμεται στα φτερά. Αυτό επιτυγχάνεταιλόγω των κατάφυτων κορακοειδών οστών, τα οποία απουσιάζουν στα θηλαστικά.
Ο σκελετός του πουλιού έχει μια αισθητά ενισχυμένη πυελική ζώνη. Τα πίσω άκρα κρατούν καλά αυτά τα ζώα στο έδαφος (στα κλαδιά όταν σκαρφαλώνουν ή στο νερό όταν κολυμπούν) και, το πιο σημαντικό, απορροφούν με επιτυχία τα χτυπήματα τη στιγμή της προσγείωσης. Δεδομένου ότι τα οστά έγιναν λεπτά, η δύναμή τους αυξήθηκε ως αποτέλεσμα της σύντηξης μεταξύ τους όταν άλλαξε η δομή του σκελετού του πουλιού. Όπως και στα θηλαστικά, τρία ζευγαρωμένα οστά της λεκάνης συγχωνεύτηκαν με τη σπονδυλική στήλη και μεταξύ τους. Υπήρχε σύντηξη των σπονδύλων του κορμού, ξεκινώντας από τον τελευταίο θωρακικό και τελειώνοντας με τον πρώτο ουραίο. Όλα αποτελούσαν μέρος του σύνθετου ιερού οστού, το οποίο ενίσχυε την πυελική ζώνη, επιτρέποντας στα άκρα των πτηνών να εκτελούν τις λειτουργίες τους χωρίς να διαταράσσουν το έργο άλλων συστημάτων.
Άκρα πουλιών
Θα πρέπει επίσης να ληφθούν υπόψη τα άκρα, που χαρακτηρίζουν τη δομή του σκελετού του πουλιού. Είναι πολύ τροποποιημένα σε σύγκριση με τα τυπικά χαρακτηριστικά των σπονδυλωτών. Έτσι, τα οστά του μεταταρσίου και του ταρσού επιμηκύνθηκαν και συγχωνεύτηκαν μεταξύ τους, σχηματίζοντας ένα επιπλέον τμήμα του άκρου. Ο μηρός συνήθως κρύβεται κάτω από τα φτερά. Τα πίσω άκρα έχουν έναν μηχανισμό που επιτρέπει στα πουλιά να μένουν στα κλαδιά. Οι καμπτήρες μύες των δακτύλων βρίσκονται πάνω από το γόνατο. Οι μακριές τένοντες τους εκτείνονται κατά μήκος του μπροστινού μέρους του γόνατος, μετά κατά μήκος του πίσω μέρους του ταρσού και της κάτω πλευράς των δακτύλων. Λυγίζοντας τα δάχτυλα, όταν το πουλί πιάνει το κλαδί, ο τενοντιακός μηχανισμός τα κλειδώνει, έτσι ώστε η λαβή να μην εξασθενεί ακόμη και στον ύπνο. Από τη δομή του, η πλάτητο άκρο ενός πουλιού μοιάζει πολύ με το ανθρώπινο πόδι, αλλά πολλά από τα οστά του κάτω ποδιού και του ποδιού είναι συγχωνευμένα.
Βούρτσα
Περιγράφοντας τα χαρακτηριστικά του σκελετού των πτηνών, σημειώνουμε ότι έχουν συμβεί ιδιαίτερα δραματικές αλλαγές σε σχέση με την προσαρμογή στην πτήση στη δομή του χεριού. Τα υπόλοιπα οστά των μπροστινών άκρων έχουν αναπτυχθεί μαζί, σχηματίζοντας ένα στήριγμα για τα κύρια φτερά πτήσης. Το διατηρημένο πρώτο δάκτυλο είναι το στήριγμα για ένα στοιχειώδες πτερύγιο, το οποίο λειτουργεί ως ειδικός ρυθμιστής που μειώνει την οπισθέλκουσα των φτερών σε χαμηλές ταχύτητες πτήσης. Τα δευτερεύοντα φτερά πτήσης συνδέονται με την ωλένη. Μαζί με την υπέροχη δομή των ίδιων των φτερών, όλα αυτά δημιουργούν ένα φτερό - ένα όργανο που χαρακτηρίζεται από υψηλή απόδοση και προσαρμοστική πλαστικότητα. Παρακάτω είναι ο σκελετός ενός πουλιού ντόντο του 17ου αιώνα.
Wings
Τα φτερά της μύγας και της ουράς παρέχουν ανύψωση και έλεγχο κατά την πτήση, αλλά οι αεροδυναμικές τους ιδιότητες δεν είναι ακόμη πλήρως κατανοητές. Στην κανονική πτήση με πτερύγια, τα φτερά κινούνται προς τα κάτω και προς τα εμπρός, και στη συνέχεια απότομα προς τα πάνω και προς τα πίσω. Κατά το χτύπημα, το φτερό έχει τόσο απότομη γωνία προσβολής που θα μείωνε την ταχύτητα εάν τα κύρια φτερά πτήσης δεν λειτουργούσαν εκείνη τη στιγμή ως ανεξάρτητο φέρον αεροπλάνο που εμποδίζει το φρενάρισμα. Κάθε φτερό περιστρέφεται πάνω και κάτω κατά μήκος του στελέχους, έτσι ώστε να δημιουργείται μια ώθηση προς τα εμπρός, υποβοηθούμενη από την εξάπλωση των άκρων τους. Επιπλέον, σε μια ορισμένη γωνία επίθεσης, το winglet αποσύρεται προς τα εμπρός από το μπροστινό φτερό. Αυτό σχηματίζει μια τομή που μειώνει τις αναταράξειςαεροπλάνο μεταφοράς και συνεπώς απόσβεση πέδησης. Κατά την προσγείωση, το πουλί μειώνει προκαταρκτικά την ταχύτητά του τοποθετώντας το σώμα του σε κατακόρυφο επίπεδο, τραβώντας την ουρά του και φρενάροντας με τα φτερά του.
Χαρακτηριστικά της δομής των φτερών διαφόρων πουλιών
Τα πουλιά που μπορούν να πετούν αργά έχουν ιδιαίτερα καλά κενά μεταξύ των πρωταρχικών. Για παράδειγμα, στον χρυσαετό (Aquilachysaetos, εικόνα παραπάνω), τα κενά μεταξύ των φτερών αποτελούν έως και το 40% της συνολικής επιφάνειας των φτερών. Οι γύπες έχουν μια πολύ φαρδιά ουρά που δημιουργεί επιπλέον ανύψωση όταν αιωρούνται. Στο άλλο άκρο των φτερών των αετών και των γύπων βρίσκονται τα μακριά, στενά φτερά των θαλασσοπούλων.
Για παράδειγμα, τα άλμπατρος (μια φωτογραφία ενός από αυτά παρουσιάζεται παραπάνω) σχεδόν δεν χτυπούν τα φτερά τους, πέφτουν στα ύψη στον άνεμο και μετά καταδύονται και μετά ανεβαίνουν απότομα στα ύψη. Ο τρόπος πτήσης τους είναι τόσο εξειδικευμένος που σε ήρεμο καιρό δένονται κυριολεκτικά με αλυσίδες στο έδαφος. Τα φτερά ενός κολιμπρί φέρουν μόνο πρωτεύοντα φτερά πτήσης και είναι ικανά να κάνουν περισσότερα από 50 χτυπήματα το δευτερόλεπτο όταν το πουλί κρέμεται στον αέρα. ενώ κινούνται μπρος-πίσω σε οριζόντιο επίπεδο.
Κάλυμμα με πούπουλα
Το κάλυμμα φτερών είναι προσαρμοσμένο για να εκτελεί διάφορες λειτουργίες. Έτσι, τα φτερά της μύγας και της ουράς σχηματίζουν φτερά και ουρά. Και η κάλυψη και το περίγραμμα δίνουν στο σώμα του πουλιού ένα απλοποιημένο σχήμα και κάτω είναι ένας θερμομονωτήρας. Ακουμπισμένα το ένα πάνω στο άλλο, όπως τα πλακάκια, τα φτερά δημιουργούν ένα συνεχές λείο κάλυμμα. Η λεπτή δομή του στυλό, περισσότερο από κάθε άλληανατομικά χαρακτηριστικά, παρέχει στα πουλιά ευημερία στον αέρα. Ο ανεμιστήρας καθενός από αυτούς αποτελείται από εκατοντάδες ακίδες που βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο και στις δύο πλευρές της ράβδου, και ακίδες εκτείνονται επίσης από αυτές και στις δύο πλευρές, φέροντας γάντζους από την πλευρά που είναι μακριά από το σώμα του πουλιού. Αυτοί οι γάντζοι προσκολλώνται στα λεία γένια της προηγούμενης σειράς γενειάδων, γεγονός που καθιστά δυνατή τη διατήρηση του σχήματος του ανεμιστήρα αμετάβλητο. Υπάρχουν έως και 1,5 εκατομμύρια γένια σε κάθε φτερό μύγας ενός μεγάλου πουλιού.
Ράμφος και η σημασία του
Το ράμφος χρησιμεύει ως χειρουργικό όργανο για τα πουλιά. Χρησιμοποιώντας το παράδειγμα της μπεκάτσας (Scolopaxrusticola, ένα από αυτά φαίνεται στην παραπάνω φωτογραφία), μπορείτε να δείτε πόσο περίπλοκες μπορεί να είναι οι ενέργειες του ράμφους όταν το πουλί το βυθίζει στο χώμα, κυνηγώντας ένα σκουλήκι. Έχοντας σκοντάψει πάνω σε θήραμα, το πουλί, με σύσπαση των αντίστοιχων μυών, μετακινεί προς τα εμπρός τα τετράγωνα οστά που αποτελούν το τόξο της γνάθου. Αυτά, με τη σειρά τους, σπρώχνουν τα ζυγωματικά οστά προς τα εμπρός, τα οποία κάνουν την άκρη της κάτω γνάθου να κάμπτεται προς τα πάνω, υπάρχει μια ωοειδής οπή από την οποία περνά ο τένοντας του υποκλείδιου μυός, ο οποίος είναι προσκολλημένος στην πάνω πλευρά του ώμου. Έτσι, όταν ο υποκλείδιος μυς συστέλλεται, το φτερό ανεβαίνει και όταν οι θωρακικοί μύες συστέλλονται, πέφτουν.
Λοιπόν, περιγράψαμε τα κύρια χαρακτηριστικά της δομής του σκελετού των πτηνών. Ελπίζουμε να έχετε ανακαλύψει κάτι νέο για αυτά τα καταπληκτικά πλάσματα.
