§ 25. Клас Птахи

• 1. Походження птахів. Клас Птахи налічує приблизно 10 500 сучасних видів, що поширені майже в будь-якому регіоні нашої планети. Горобець і страус, пінгвін і сова, колібрі й пелікан — спершу здається, що всі вони дуже різні. Однак навіть у нездатних до польоту птахів залишилися від предків деякі ознаки пристосування до нього.

Які тварини були предками птахів? Давні рептилії. У мезозойську еру кілька їхніх груп почали освоювати повітря. Для польоту їм знадобилися крила. Одні рептилії використовували для цього шкірясті перетинки на крилах, інші — видозмінені подовжені луски (пір’я). Саме від другої групи й беруть початок птахи. Питання про те, від яких саме видів давніх рептилій походять птахи, і дотепер залишається спірним. Річ у тому, що характерних для птахів ознак (пір’я, крила тощо) набула не одна група мезозойських рептилій, а кілька (рис. 25.1).

Вірогідно, пір’я у предків птахів виникло як прикраса, що була важливою для взаємин між родичами (рис. 25.2). З часом до цієї функції додалися нові: зберігання тепла й опора на повітря. Найімовірніше, птахи походять від наземних тварин, здатних до швидкого бігу. Помахи опереними передніми кінцівками допомагали їм підстрибувати за своєю здобиччю (комахами), стернувати, а згодом спурхувати на гілки дерев, у такий спосіб рятуючись від хижаків.

Багато птахів мезозойської ери мали ознаки, успадковані від рептилій: зубасті щелепи, подовжений хвіст. Вони відрізнялися цим від сучасних птахів, що мають беззубий дзьоб і вкорочений хвіст, до якого віялом прикріплені хвостові пера. Деякі птахи під час еволюції втратили здатність до польоту, але вдосконалили пристосування для плавання чи бігу (рис. 25.3). Найбільшого різноманіття птахи досягли в кайнозойську еру.

• 2. Політ птахів. Найхарактерніша особливість більшості сучасних птахів — здатність до польоту.

Вам відомо, що на всі предмети тисне повітря, яке їх оточує. Якщо тиск на верхню поверхню тіла менший, ніж на нижню, виникає піднімальна сила. Крила птахів (і літаків!) утворюють таку відмінність тиску (рис. 25.4).

Рис. 25.1. Вірогідні кандидати на роль першого птаха: протоавіс (унизу) та археоптерикс (угорі)

Рис. 25.2. Деякі давні рептилії, як цей хижий динозавр, були прикрашені пір’ям

Рис. 25.3. Були часи, коли гігантські птахи полювали на тогочасних дрібних коней

Рис. 25.4. Крила й пір’я птахів забезпечують піднімальну силу, що утримує їх у повітрі

Політ птахів стає можливим завдяки маховим перам (рис. 25.5), що розташовані на їхніх крилах — видозмінених передніх кінцівках.

Пташине крило складається з двох частин, дещо різних за своїми функціями. Ближча до тулуба частина крила створює піднімальну силу, яка утримує птаха в повітрі. Віддалена від тулуба частина забезпечує просування птаха вперед. Важливу роль при цьому відіграють розташовані на кінцях крил пера. Вони закріплені в крилі не жорстко, а з’єднані гнучкою перетинкою й рухаються досить вільно. Повернена вперед частина кожного з цих пер вужча від задньої. При опусканні крила опір повітря скручує першорядні махові пера. Унаслідок цього вони на якусь мить повертаються під гострим кутом до решти крила й до напрямку польоту (рис. 25.6). Нахилене перо відштовхує повітря назад і вниз, завдяки чому птах летить уперед. Піднімальна сила крил літака змінюється закрилками. У птахів у місці з’єднання двох частин крила розташоване крильце (рис. 25.7). Як і закрилки літака, крильця птахів змінюють піднімальну силу крил при зльоті та приземленні.

Рис. 25.5. Махове перо має легку, пружну й стійку до ушкоджень структуру

Рис. 25.6. Крило птаха опускається; махові пера повертаються й штовхають його уперед

Рис. 25.7. Літак і птах у польоті

Рис. 25.8. Ширяючий політ білої чаплі

Порівняйте закрилки літака й крильця птаха.

Хвостові пера птахів допомагають маневрувати в польоті й гальмувати під час приземлення.

• 3. Махальний і ширяючий політ. Чи всі птахи в польоті безперервно махають крилами? Існує два основних типи польоту. Досі ми розглядали найпоширеніший махальний політ. Проте серед птахів є й «планери». Мабуть, кожен із вас бачив птаха, що летить, не махаючи крилами (рис. 25.8). Угору такі птахи піднімаються, використовуючи висхідні повітряні потоки. Піднявшись на висоту, птах повільно «ковзає» повітрям, доки знайде новий висхідний потік. Такий ширяючий політ допомагає зберігати сили, але повільніший і не такий маневрений, як махальний. Багато птахів здатні переходити від одного типу польоту до іншого.

Птахи походять від давніх рептилій. Їхні характерні особливості є наслідком пристосування до польоту. Опору на повітря й піднімальну силу забезпечують насамперед крила й розташовані на них махові пера. Існують два основні типи польоту: махальний і ширяючий.

Крила; махове перо; крильця; махальний і ширяючий політ.

• 1. Для чого давні рептилії могли використовувати пір’я?
• 2. Порівняйте особливості махального та ширяючого польоту.
• 3. Чим різняться політ птаха й літака?
• 4*. Один із доказів того, що археоптерикс (рис. 25.1, с. 99) був здатним до польоту, те, що дві частини його махових пер не були симетричними, так само як і в сучасних птахів. Поясніть значення цієї ознаки.

• 4. Птах із кігтями на крилах. Пташенята одного із сучасних птахів, гоацина, який живе в тропічних лісах Південної Америки, мають кігті на крилах, які нагадують ті, що були в археоптерикса (рис. 25.1, с. 99). Кігті допомагають цим пташеням лазити гілками дерев, які ростуть над водою (рис. 25.9, с. 102). У разі небезпеки пташенята кидаються у воду, плавають і навіть пірнають, а згодом знову піднімаються на дерева. Дорослий гоацин здатен лише перелітати з гілки на гілку.

Рис. 25.9. Пташеня гоацина чіпляється за гілку кігтями на крилах

Рис. 25.10. Колібрі завис у повітрі біля квітки

• 5. Політ колібрі. Найменші серед птахів — колібрі, найкрихітніші з яких важать 1,6 г. Багато з них живляться квітковим нектаром, зависаючи в повітрі над квіткою (рис. 25.10). При цьому вони рухають крилами вперед-униз та назад-угору так, ніби описують вісімку. Крило цих птахів майже не згинається й вільно обертається в плечовому суглобі. Завдяки цьому колібрі можуть не тільки зависати в повітрі, а й підніматися вертикально вгору й навіть літати задом наперед. Частота рухів крила колібрі може сягати 100 змахів за секунду!

§ 30. ПТАХИ, ЇХНІ ОСОБЛИВОСТІ

Пригадайте! Що таке епідерміс шкіри, теплокровність?

Іл. 123. Дедал зі своїм сином Ікаром

Щоб урятуватися з острова Крит від роздратованого Міноса, геніальний майстер Дедал зробив для себе й сина крила, скріплені воском, і радив синові не підніматися при польоті занадто високо. Ікар не послухався й наблизився дуже близько до Сонця, промені якого розтопили віск, і Ікар упав у море й потонув. Що ж пов’язує цей міф про Ікара з птахами?

Які особливості поширення птахів?

ПТАХИ – це хордові хребетні теплокровні тварини, пристосовані до польоту. Нараховують близько 11 000 видів птахів (в Україні – понад 400). Вивчаючи птахів, слід мати на увазі пристосування їх до польоту та спорідненість з плазунами, від яких вони походять. Високий рівень обміну речовин, з яким пов’язана постійна температура тіла, разом з досконалим польотом зумовили надзвичайно великий ареал поширення птахів. Їх можна зустріти від Арктики до Антарктиди в будь-яких умовах: у спекотних пустелях, у тундрі й тайзі, у степах й лісостепах, у тропіках й субтропіках, екваторіальному поясі. Не бояться птахи й гірських висот та морських глибин. Так, орли й грифи в Гімалаях піднімаються до 7 000 м, а імператорські пінгвіни пірнають на глибину до 540 м.

Сучасні птахи представлені трьома групами – плаваючі (пінгвіни), бігаючі (страуси) та літаючі (усі інші птахи). Розміри, забарвлення, форма тіла цих птахів також дуже різноманітні. Так, вага птахів коливається від 1,6 г (колібрі-бджілка) до 130 кг (страус африканський).

Спеціалізація до польоту обмежує життя птахів у інших середовищах існування. Серед птахів немає видів, які пристосувалися до життя в ґрунтовому й водному середовищах та паразитуванню в живих організмах.

Отже, птахи – високоспеціалізована група теплокровних хребетних тварин, пристосованих до життя в наземно-повітряному середовищі існування.

Які особливості будови птахів?

Іл. 124. Голуб сизий

Відділами тіла птахів є голова, шия, тулуб і хвіст. На голові є очі з рухливими повіками (верхньою, нижньою та мигальними перетинками), ніздрі та слухові отвори. Очі забезпечують птахам чудовий зір, який у них десь у 8 разів гостріший, ніж у людини. Більшість птахів добре розпізнає різноманітні кольори. Птахи здатні вловлювати навіть слабкі звуки, а ось нюх у більшості недорозвинений. Птахи мають дзьоб, який складається з верхньої (наддзьобок) та нижньої (піддзьобок) частин, укритих роговими чохлами.

Форма дзьоба залежить від характеру живлення птахів. Наприклад, у хижих птахів дзьоб гачкуватий із зубчиками на наддзьобку, у птахів, які дістають корм з води або землі, – дзьоб довгий. Шия птахів видовжена, рухлива, завдяки чому вони можуть повертати голову на 180° і більше (наприклад, у сови – 270°).

Іл. 125. Різні типи дзьобів птахів: 1 – фламінго; 2 – дубоніс; 3 – беркут

Тулуб має обтічну форму та кінцівки у вигляді крил і задніх ніг. Крила пристосовані до польоту. Основу крил птахів складають плече, передпліччя й кисть, у якій збереглися лише три пальці. Форма крил птахів залежить від особливостей їх польоту.

Крила птахів – видозмінені передні парні кінцівки, будова яких дозволяє створювати підйомну силу й здатність до польоту.

У деяких птахів, таких як пінгвіни, крила слугують для плавання, а у нелітаючих представників (страуси, казуари, ківі) крила в залишковому стані або відсутні зовсім. Птахи – двоногі тварини. Ноги здебільшого мають чотири пальці. Три з них спрямовані вперед, а один – назад. Це дає змогу птахам охоплювати гілки та створює опору для пересування по землі. Хвостовий відділ короткий, зведений до невеликого утвору, до якого прикріплюються рульові пера.

Покриви птахів – це суха шкіра, досить тонка, укрита пір’ям і позбавлена залоз. Лише над основою хвоста в багатьох видів є куприкова залоза, секретом якої птахи змащують пір’я, що робить його еластичним та водонепроникним. Пір’яний покрив птахів – легкий, надійний та міцний – є незамінною опорою в повітрі, зберігає тепло, надає обтічної форми тілу та бере участь у теплорегуляції.

Пір’я – рогові утвори шкіри, що вкривають більшу частину тіла в птахів і утворюють оперення.

Іл. 126. Типи пір’я: 1 – контурне; 2 – пухове; 3 – власне пух; 4 – ниткоподібне; 5 – щетинкоподібне

Розрізняють контурні (махові, рульові та покривні), пухові пера, пух, ниткоподібні та щетинкоподібні пера. Забарвлення пір’я дуже різне, часто яскраве, обумовлюється пігментами. Періодично, зазвичай 1 або 2 рази на рік, пір’яний покрив повністю або частково замінюється шляхом линяння.

Отже, особливостями зовнішньої будови птахів є, перш за все, пір’яний покрив, дзьоб та крила.

Які особливості способу життя птахів?

Пристосованість до польоту пов’язана, у першу чергу, з особливостями опори птахів. Скелет у них легкий і міцний, утворений з тонких, пневматичних кісток, частина яких зростається. У черепі птахів немає зубів і масивних щелеп. Хребет малорухливий, його поперекові, крижові й частина хвостових хребців зростаються і утворюють складні крижі, що є опорою для ніг. Грудна клітка добре розвинута й міцна, утворена тонкими й міцними ребрами. На ребрах є гачки для фіксування грудної клітки у польоті, а грудина має великий виступ, що називається кіль. До нього прикріплюються потужні грудні м’язи, які здійснюють роботу крил. Для полегшення злітання в нижніх кінцівках формується цівка зі зрослих кісток стопи, що робить саму кінцівку довшою.

Політ вимагає великих затрат енергії і відповідної кількості кисню. Тому дихання птахів є найдосконалішим серед хребетних. У птахів є парні губчасті легені, розвинені дихальні шляхи й повітряні мішки, які забезпечують подвійний тип дихання. Поглинання кисню з повітря за допомогою такого типу дихання відбувається не лише під час вдиху, а й під час видиху.

Птахи потребують великої кількості енергії для забезпечення сталої високої температури тіла (41-42° С) та під час польоту. Тому їжа в них під час травлення розщеплюється швидко: сухе зерно за 2-3 години, а соковиті ягоди – за півгодини. Травна система, у зв’язку з цим, має такі особливості: 1) наявність розширеної частини стравоходу – вола; 2) поділ шлунку на два відділи – залозистий і м’язовий; 3) вкорочений кишечник.

Птахи – це теплокровні тварини, що здатні підтримувати постійну температуру тіла незалежно від температури середовища. Досягається така здатність відсутністю змішування крові в серці й судинах під час транспорту речовин. У птахів серце чотирикамерне і має великі розміри: у ньому артеріальна кров повністю відокремлюється від венозної.

Отже, особливостями птахів є ознаки пристосованості до польоту та необхідний для цього високий рівень обміну речовин, що досягається удосконаленням, у першу чергу, опорно-рухової, дихальної, травної, кровоносної систем.

Навчаємося пізнавати

Визначте особливості зовнішньої будови птахів у зв’язку з їх пристосуванням до польоту.

1. Розгляньте зовнішню будову тіла птаха. Визначте, якими цифрами позначені на малюнку такі елементи будови: голова, тулуб, крило, хвіст, цівка, пальці, наддзьобок, піддзьобок.

2. Розгляньте голову птаха. Які органи розташовані на голові?

3. Вивчіть тулуб птаха. Які органи розташовані на тулубі? Яке значення мають крила й ноги птахів?

4. Дослідіть пір’я птаха. Визначте, якими цифрами позначені на малюнку такі елементи будови контурного пера: стрижень, опахало, стовбур, борідки першого порядку, борідки другого порядку, гачечки.

5. Сформулюйте висновок, у якому обґрунтуйте особливості зовнішньої будови птахів, що пов’язані з їх пристосуванням до польоту.

Біологія + Література

«Соловейко. Кому в Україні не відома ця дзвінкоголоса пташка? Хто не насолоджувався неперевершеним співом солов’я? Прилітають солов’ї з вирію тихо і непомітно. Вони не галасують про свій приліт, як дикі гуси чи журавлі. Їх не чути й не видно до того часу, поки тихого травневого надвечір’я навколишній світ не наповниться солодким неперевершеним співом». (Зі шкільного твору). Які види солов’їв поширені в Україні? А як виникають звуки у птахів?

Запитання для самоконтролю

1. Хто такі птахи? 2. Назвіть визначальні ознаки птахів. 3. Які відділи тіла птахів? 4. Що таке крила, дзьоб і пір’я птахів? 5. Яке дихання в птахів? 6. Наведіть приклади птахів своєї місцевості.

7. Які особливості поширення птахів? 8. Які особливості будови птахів? 9. Які особливості способу життя птахів?

10. Які особливості зовнішньої будови птахів, пов’язані з їх пристосуванням до польоту?

Птахи, їхні особливості

Цей матеріал допоможе учням: розглянути характерні ознаки класу Птахи; сформувати уявлення про особливості організації птахів, пов’язаних із пристосуванням до польоту; вивчити будову пір’яного покриву, розглянути типи пір’я та їх призначення; перевірити уміння оперувати біологічними термінами та застосовувати знання; продовжити формувати уміння аналізувати отримані знання; користуватися додатковими джерелами; застосовувати одержані теоретичні знання на практиці; розвивати навички самостійної роботи; вдосконалювати вміння працювати з завданнями різної форми; стимулювати інтерес до вивчення біології, розвивати креативність; продовжити розвивати логічне та абстрактне мислення; удосконалити спостережливість, увагу, вміння встановлювати причинно-наслідкові зв’язки; виховати бережливе ставлення до природи та розуміння тісного взаємозв’язку людини з природою.

Тема. Птахи, їхні особливості .

З пір’я пізнаємо птаха.

Латинське прислів’я

-навчальна : розглянути характерні ознаки класу Птахи; сформувати знання про особливості організації птахів, пов’язаних із пристосуванням до польоту; вивчити будову пір’яного покриву, розглянути типи пір’я та їх призначення;

–розвивальна: розвивати інтелектуальні та розумові здібності, вміти аналізувати, порівнювати, логічно мислити, робити висновки; розвивати екологічне

-виховна: виховувати бережливе ставлення до природи та розуміння тісного взаємозв’язку людини з природою; здійснювати екологічне виховання.

Завдання уроку

-дізнатися, я кі особливості поширення птахів ;

-вивзначити особливості будови птахів;

-ознайомитися з особливостями способу життя птахів.

Основні поняття й ключові терміни

ПТАХИ. Дзьоб. Крила птахів. Пір’я.

Обладнання

Комп’ютер з виходом в мережу Інтернет або телефон, підручник, зошит.

Тип уроку

3. Вивчення нового матеріалу.

• Які особливості поширення птахів?

• Які особливості будови птахів?

• Які особливості способу життя птахів?

2. Як класифікують рептилій?

3. Які відділи тіла рептилій?

5. Які особливості зовнішньої будови рептилій у зв’язку з їх пристосуванням до життя на суходолі?

Щоб урятуватися з острова Крит від роздратованого Міноса, геніальний майстер Дедал зробив для себе й сина крила, скріплені воском, і радив синові не підніматися при польоті занадто високо. Ікар не послухався й наблизився дуже близько до Сонця, промені якого розтопили віск, і Ікар упав у море й потонув. Що ж пов’язує цей міф про Ікара з птахами?

Дедал зі своїм сином Ікаром

Лелека чорний

Чорний беркут

• Які особливості поширення птахів?

ПТАХИ – це хордові хребетні теплокровні тварини, пристосовані до польоту. Нараховують близько 11 000 видів птахів (в Україні – понад 400). Вивчаючи птахів, слід мати на увазі пристосування їх до польоту та спорідненість з плазунами, від яких вони походять. Високий рівень обміну речовин, з яким пов’язана постійна температура тіла, разом з досконалим польотом зумовили надзвичайно великий ареал поширення птахів. Їх можна зустріти від Арктики до Антарктиди в будь-яких умовах: у спекотних пустелях, у тундрі й тайзі, у степах й лісостепах, у тропіках й субтропіках, екваторіальному поясі. Не бояться птахи й гірських висот та морських глибин. Так, орли й грифи в Гімалаях піднімаються до 7 000 м, а імператорські пінгвіни пірнають на глибину до 540 м.

Сучасні птахи представлені трьома групами:

✓ плаваючі (пінгвіни);

✓ бігаючі (страуси);

✓ літаючі (усі інші птахи).

Розміри, забарвлення, форма тіла цих птахів також дуже різноманітні. Так, вага птахів коливається від 1,6 г (колібрі-бджілка) до 130 кг (страус африканський).

Спеціалізація до польоту обмежує життя птахів у інших середовищах існування. Серед птахів немає видів, які пристосувалися до життя в ґрунтовому й водному середовищах та паразитуванню в живих організмах.

• Які особливості будови птахів?

Відділами тіла птахів є голова, шия, тулуб і хвіст.

Відділи тіла Особливості будови. Значення.

Голова Очі з рухливими повіками – чудовий зір, який у них десь у 8 (верхньою, нижньою та разів гостріший, ніж у людини;

мигальними перетинками) – більшість птахів добре розпізнає різноманітні кольори.

Ніздрі Нюх у більшості недорозвинений. Слухові отвори Птахи здатні вловлювати навіть слабкі звуки.

Дзьоб верхньої (наддзьобок) Форма дзьоба залежить від та нижньої (піддзьобок) характеру живлення птахів.

частин, укритих роговими чохлами.

Шия видовжена, рухлива, завдяки чому вони можуть повертати голову

на 180° і більше (наприклад, у сови – 270°)

Тулуб Обтічна форма

Кінцівки Задні ногимають чотири Це дає змогу птахам охоплювати пальці (три з них спрямовані гілки та створює опору для вперед, а один – назад). пересування по землі.

Крила Видозмінені передні парні

-плече, передпліччя й кисть, у кінцівки, будова яких дозволяє якій збереглися лише три створювати підйомну силу й пальці; здатність до польоту.

-форма крил птахів залежить від особливостей їх польоту.

Хвіст Хвостовий відділ короткий, зведений до невеликого утвору, до якого прикріплюються рульові пера.

Різні типи дзьобів птахів: 1 – фламінго; 2 – дубоніс; 3 – беркут

Покриви птахів – це суха шкіра, досить тонка, укрита пір’ям і позбавлена залоз. Лише над основою хвоста в багатьох видів є куприкова залоза, секретом якої птахи змащують пір’я, що робить його еластичним та водонепроникним.

Пір’яний покрив птахів – легкий, надійний та міцний – є незамінною опорою в повітрі, зберігає тепло, надає обтічної форми тілу та бере участь у теплорегуляції.

Пір’я – рогові утвори шкіри, що вкривають більшу частину тіла в птахів і утворюють оперення.

Типи пір’я: 1 – контурне; 2 – пухове; 3 – власне пух; 4 – ниткоподібне; 5 – щетинкоподібне Розрізняють:

✓ контурні (махові, рульові та покривні),

Забарвлення пір’я дуже різне, часто яскраве, обумовлюється пігментами. Періодично, зазвичай 1 або 2 рази на рік, пір’яний покрив повністю або частково замінюється шляхом линяння.

пір’яний покрив, дзьоб та крила.

Птахи – це теплокровні тварини, що здатні підтримувати постійну температуру тіла незалежно від температури середовища.

Отже, особливостями птахів є ознаки пристосованості до польоту та необхідний для цього високий рівень обміну речовин, що досягається удосконаленням, у першу чергу, опорно-рухової, дихальної, травної, кровоносної систем.

❖ Птахи – високоспеціалізована група теплокровних хребетних тварин, пристосованих до життя в наземно-повітряному середовищі існування.

❖ Особливостями зовнішньої будови птахів є, перш за все, пір’яний покрив, дзьоб та крила.

❖ Особливостями птахів є ознаки пристосованості до польоту та необхідний для цього високий рівень обміну речовин, що досягається удосконаленням, у першу чергу, опорно-рухової, дихальної, травної, кровоносної систем.

2. Дай відповіді на запитання для самоконтролю (с. 132).

3. Біологія + Література (с. 132)

Соловейко східний

«Соловейко. Кому в Україні не відома ця дзвінкоголоса пташка? Хто не насолоджувався неперевершеним співом солов’я? Прилітають солов’ї з вирію тихо і непомітно. Вони не галасують про свій приліт, як дикі гуси чи журавлі. Їх не чути й не видно до того часу, поки тихого травневого надвечір’я навколишній світ не наповниться солодким неперевершеним співом». (Зі шкільного твору).

➢ Які види солов’їв поширені в Україні?

➢ А як виникають звуки у птахів?