Charakter vtákov, typy, systémy, reprodukcia



hydina sú to lietajúce, homeotermné, stavovcové a pernaté zvieratá. V stavovcoch je to druhá najbohatšia trieda v počte druhov, s viac ako 9700, prekonaná iba rybami. Najdôležitejšou charakteristikou tejto triedy zvierat je modifikácia horných končatín v krídlach.

Vtáky teda okrem iného dobývajú neba rôznych ekosystémov, vrátane lesov, púští, hôr, lúk. Perie je tiež nepostrádateľným znakom: ak má organizmus perie, je to vták.

Hoci existuje široká rozmanitosť druhov, morfológia vtákov je homogénna. Všetky majú jednotnú anatómiu: krídla, perie a keratinizovaný zobák. Táto výrazná uniformita bola obmedzená počas evolúcie, pravdepodobne letom.

Predpokladá sa, že všetky vlastnosti vtákov sú výsledkom prirodzeného výberu, ktorý uprednostňuje jednotlivcov, ktorí sa lepšie pohybujú vzduchom. Zdá sa, že anatómia vtáka je „určená“ na let, od jeho pneumatizovaných kostí po pľúca a jeho účinný metabolizmus.

Vtáky sa vyznačujú vynikajúcim zrakom. Majú enormné a prakticky nehybné očné puzdrá - kompenzované vysokou rotáciou hlavy.

Moderné vtáky sú rozdelené do dvoch základných skupín: paleognatas a neognatas. Prvý zahŕňa nelietajúce vtáky alebo vtáky nadradu bežce. Na druhej strane neognatovia zahŕňajú zvyšok vtákov so silnými svalmi na let.

Odvetvie zoológie, ktorá študuje vtáky, sa nazýva ornitológia, termín odvodený z gréckych koreňov ORNIS = "Bird".

index

  • 1 Všeobecné charakteristiky
    • 1.1 Morfologické a fyziologické vlastnosti
    • 1.2 Vlastnosti kosti
  • 2 Klasifikácia
    • 2.1 Superorden Paleognathae
    • 2.2 Superřád Neognathae
  • 3 Tráviaci systém
  • 4 Jedlo
  • 5 Obehový systém
  • 6 Nervový systém
  • 7 Dýchací systém
  • 8 Systém vylučovania
  • 9 Reprodukcia
  • 10 Evolúcia
    • 10.1 Archeopteryx lithographica
    • 10.2 Od dinosaurov k vtákom
  • 11 Úpravy pre let
    • 11.1 Perie
    • 11.2 Kostra a pneumatické kosti
  • 12 Referencie

Všeobecné charakteristiky

Morfologické a fyziologické vlastnosti

Vtáky sú organizmy, ktorých predné končatiny boli upravené na let, vo forme krídel. Ak porovnáme tieto končatiny so stavmi suchozemského stavovca, zistíme, že vtáky stratili niektoré falangy a končatina sa predĺžila.

Úpravy zadných končatín, ktoré umožňujú pozorovanie jedinca, prechádzku alebo plávanie, tiež prešli úpravami. Predstavujú štyri prsty, v niektorých prípadoch až 3 alebo 2.

Epidermis je pokrytá perím a zadnými končatinami šupín. Žľazy sú zriedkavé u vtákov, aj keď majú špecializované olejové sekréty na konci chvosta.

Vtáky sú endotermické organizmy, to znamená, že sú schopné regulovať svoju telesnú teplotu. Aj keď sú cicavce tiež endotermné, nezískali túto fyziologickú kapacitu spoločného predka, takže je to príklad konvergentnej evolúcie.

Vo svojich rôznych systémoch sú vtáky charakterizované stratou alebo redukciou niektorých orgánov. Napríklad samice majú len jeden vaječník a jeden funkčný vajcovod (ľavý). V porovnaní s nelietiacimi stavovcami podobnej veľkosti, črevá utrpeli významné zníženie.

Tieto vlastnosti sú pravdepodobne adaptívne a umožňujú zníženie hmotnosti počas letu.

Vlastnosti kosti

Kosti vtákov majú vzduchové dutiny, ktoré znižujú hmotnosť zvieraťa počas letu. Tento typ štruktúry sa nazýva pneumatické kosti. Okrem hmotnosti je kostra tuhá, čo je nevyhnutné pre riadenie letu.

Kosti lebky sú fúzované do jediného okcipitálneho kondylu. Toto vykazuje diapsidný vzor a čeľusť bola modifikovaná na keratinizovanú štruktúru bez zobáku. V strednom uchu je len jedna malá kosť.

Ocas je redukovaný na štruktúru nazývanú pygostyle. Hrudná kosť má kýlu. Táto kosť funguje ako bod spojenia svalov, ktoré sa zúčastňujú na lete: prsné a supracoracoideo.

Furcula je typická štruktúra vtákov, ktorá funguje ako prameň. Tento prvok uchováva energiu tak, že flutter dole poháňa flutter v opačnom smere.

Štruktúra panvy je optimálna pre kladenie vajíčok a nazýva sa opistopubická panva.

klasifikácia

Takmer 9700 druhov vtákov je zoskupených do viac ako 30 rádov. Klasifikácia, ktorú predstavíme ďalej, je Gill (2006), upravená Hickmanom (2001):

Superorden Paleognathae

Paleognatas sú moderné vtáky s primitívnym poschodím. Táto skupina zahŕňa formy pštrosov a podobne, medzi inými oblasťami, emu, kivi.

Skladá sa zo štyroch rádov: Struthioniformes, tvorených pštrosmi; Rheiformes, ktorých členmi sú dva druhy oblastí, ktoré obývajú Južnú Ameriku; Dinornithiformes, tvorené tromi druhmi kivi na Novom Zélande; a poriadok Tinamiformes, zložený z takmer 50 druhov amerického tinamou, yutos alebo inambúes.

Superorden Neognathae

Táto superorganizácia sa skladá z veľkého počtu druhov s flexibilným podnebím. Nižšie stručne opíšeme každý z rádov, ktoré sú súčasťou neognatov alebo "neoaves".

Passeriform OrderJe to najhojnejší poriadok vtákov. Zahŕňa 5750 druhov (viac ako polovica druhov vtákov), ktoré sú distribuované po celom svete. Vyznačujú sa polohou ich falangov: štyroch prstov, troch umiestnených dopredu a jednej dozadu. Väčšina z nich je malá.

Anseriformes Order: približne 162 druhov labutí, husí, kačíc a príbuzných, distribuovaných po celom svete. Charakteristické úpravy v nohách pre plávanie.

Objednávka Galliformes: asi 290 druhov moriek, prepelíc, ​​bažantov a podobne. Jeho distribúcia je celosvetová. Jeho jedlo je bylinožravé. Ich zobáky a nohy sú silné a ťažké.

Objednať Sphenisciformes: 17 druhov tučniakov. Sú známe svojou schopnosťou plávať, s upravenými krídlami v tvare pádla, ktoré im umožňujú efektívne sa pohybovať vodou.

Objednať Gaviiformes: tvorené grebmi, skupinou vodných vtákov.

Objednať Podicipediformes: 22 druhov vtákov s potápačskými návykmi, ktoré sú známe ako loony, macaes a grebes. Sú bežné v rybníkoch, kde môžete rozlíšiť ich plávajúce hniezda.

Objednať Phoenicopteriformes: 5 druhov farebného vodného vtáctva. Sú bežne známe ako plameniaky. Existujú súčasné a vyhynuté druhy.

Objednať Procellariiformes: 112 druhov celosvetovej distribúcie sú pelagické vtáky, medzi ktoré patria albatrosi, ropuchy, fulmary a podobne.

Objednať Pelecaniformes: 65 druhov celosvetovej distribúcie. Nachádzame v tomto poradí pelikány, kormorány, terejníky, pikniky a ďalšie. Jedia ryby.

Objednať Ciconiiformes: 116 druhov celosvetovej distribúcie. Patria medzi ne volavky, kotviská, bociany, ibis, lyžice, supy a iné. Vyznačujú sa výrazným predĺžením nôh a krku.

Objednať Falconiformes: 304 druhov vtákov distribuovaných po celom svete. Patria k nim orli, jastrabi, jastrabi, kondori a supi. Tieto exempláre majú vynikajúcu víziu, ktorá im umožňuje loviť svoju korisť.

Objednať Gruiformes: 212 druhov celosvetovej distribúcie. Patria sem žeriavy, koľajnice, korby, galíny a príbuzné.

Objednať Charadriiformes: Viac ako 350 druhov distribuovaných po celom svete. Chápu čajok a ďalšie brehy.

Objednať Columbiformes: približne 300 druhov celosvetovej distribúcie. Zahŕňajú holubice a vyhynuté dodo. Vyznačujú sa krátkymi krkmi, nohami a hrotmi.

Objednať Psittaciformes: viac ako 350 druhov distribuovaných po celom svete. Zahŕňajú papagáje, papagáje a spojencov.

Objednať Opisthocomiformes: poradie jedného druhu; hoatzin Opisthocomus hoazín, nachádza v povodí Amazonky.

Objednať Musophagiformes: 23 endemických druhov Afriky. Sú známe ako turacos.

Objednať Cuculiformes: asi 140 druhov celosvetovej distribúcie. Zahŕňajú kukučky a roadrunners.

Objednať Strigiformes: približne 180 nočných druhov celosvetovej distribúcie. Zahŕňajú sovy a spojencov. Sú to nočné dravce, tichý let a vynikajúce videnie.

Objednať Caprimulgiformes: 118 druhov celosvetovej distribúcie. Zahŕňajú podargos, nočné mušle a ďalšie.

Objednať Apodiformes: asi 429 druhov celosvetovej distribúcie. Zahŕňa kolibríky a swifts. Sú to krátke nohy a rýchly flutter.

Existujú aj príkazy Coliiformes, Trogoniformes, Coraciiformes a Piciformes.

Tráviaci systém

Vtáky majú upravený tráviaci systém, ktorý im umožňuje stráviť jedlo efektívne a kompenzuje nedostatok zubných štruktúr. Okrem toho dochádza v krátkom časovom intervale k absorpcii živín.

Tráviaci systém má žalúdok, ktorý pomáha brúsiť jedlo, ktoré zviera spotrebuje. Vtáky majú systém veľmi primitívnych slinných žliaz, ktoré vylučujú hlien, ktorý maže priechod potravy.

Niektoré vtáky majú modifikáciu v pažeráku, ktorá umožňuje skladovanie potravín. U niektorých druhov toto rozšírenie nielen slúži ako úložisko, ale produkuje aj výživnú mliečnu látku - podobnú mlieku cicavcov - ktorá slúži na kŕmenie bezbranných mláďat..

Žalúdok je rozdelený do dvoch oddelení. Prvým je proventriculus, zodpovedný za vylučovanie žalúdočnej šťavy. Druhým je žalúdok, ktorý je zodpovedný za mletie výživnej látky. S cieľom prispieť k procesu rozdrvenia potravy vtáky konzumujú kamene alebo iné predmety, ktoré sa ukladajú do žalúdka..

kŕmenie

Strava vtákov je rôzna. Existujú hmyzožravé druhy, mäsožravé (ktoré sa živia červami, mäkkýšmi, kôrovcami, rybami, cicavcami a dokonca aj inými vtákmi), nektárotvorcami a mnohí sú všežravci..

Veľkosť a tvar zobáku vtákov sú elegantne prispôsobené typickému spôsobu kŕmenia jedinca, ktorý ho nosí. Napríklad vtáky, ktoré konzumujú semená, majú krátke, silné vrcholy, zatiaľ čo nektárovité vtáky - ako kolibríky - majú dlhé, tenké zobáky, ktoré im umožňujú konzumovať nektár kvetov..

Mäsožravé dravce - napríklad sovy - tvoria malé guľôčky organického materiálu, ktoré nedokážu stráviť, ako napríklad chlpy alebo kosti, ktoré sa neskôr vracajú.

Obehový systém

Obehový systém vtákov tvorí srdce so štyrmi komorami: dve predsiene a dve komory. Má dva cirkulačné systémy, jeden pľúcny a druhý systémový.

Vo všeobecnosti sa obehový systém vtákov veľmi nelíši od typického systému, ktorý sa nachádza u cicavcov.

Srdečná frekvencia vtákov je vysoká, pričom nájde inverzný vzťah medzi veľkosťou organizmu a frekvenciou.

Erytrocyty alebo červené krvinky majú jadro - na rozdiel od našich, ktoré, keď dozrievajú túto štruktúru. Fagocyty sú veľmi aktívne bunky a podieľajú sa na oprave rán a iných funkcií imunitného systému.

Nervový systém

Nervový systém vtákov je zložitý a dobre vyvinutý. Existuje dvanásť párov lebečných nervov. Mozog je veľký, rovnako ako cerebellum a optimálne laloky. Naopak, mozgová kôra je zle vyvinutá.

Čo sa týka zmyslových systémov, zápach a chuť sú vo väčšine druhov neefektívne. Existujú však viaceré výnimky z tohto vzoru, ako v prípade mäsožravých a oceánskych vtákov, kde tieto zmysly zohrávajú zásadnú úlohu v životnom štýle týchto druhov..

Videnie vtákov je nádherné. Jeho orgán fotoreceptora pripomína oko iných stavovcov, hoci je väčší, menej sférický a prakticky nepohyblivý. Na kompenzáciu čiastočnej pevnosti očí vyvinuli neuveriteľnú kapacitu pohyblivosti hlavy.

Vypočutie je tiež dobré. Ucho je rozdelené do vonkajšej oblasti, stredného ucha s jednou kockou, stĺpikom a vnútorným sektorom s kochleou..

Dýchací systém

Vzhľadom na energetickú náročnosť letu musí byť dýchací systém týchto lietajúcich stavovcov vysoko efektívny. Majú špecializované štruktúry nazývané parabronchi so vzduchovými vakmi. Tieto orgány sa podstatne líšia od dýchacích orgánov, ktoré nájdeme vo zvyšku stavovcov.

U vtákov končatiny priedušiek končia v trubicovitých štruktúrach, kde dochádza k nepretržitému prúdeniu vzduchu - na rozdiel od zakončení vaku (alveol), ktoré pozorujeme v pľúcach cicavcov..

Vzduchové vaky tvoria systém deviatich spojených prvkov, ktoré sú umiestnené v hrudníku a bruchu. Funkciou týchto štruktúr je podporovať vetranie s prúdom trvalého vzduchu, ktorý prechádza pľúcami.

U vtákov vstupuje vzduch cez priedušnicu a primárne priedušky, cez pľúca a do zadných vzduchových vakov. Odtiaľ ide do pľúc a vzduch vychádza z priedušnice. Tento cyklus zodpovedá prvému výdychu.

Pri druhom výdychu časť vzduchu, ktorý vstúpil, prechádza zadnými vzduchovými vakmi a do pľúc. Týmto spôsobom je suspendovaný vzduch tlačený smerom k predchádzajúcim vreckám. Potom vzduch vychádza zo zvieraťa.

Systém vylučovania

Obličky vtákov sú metanephric a urethra sa vyprázdni do kloaky. V rámci troch renálnych systémov, ktoré existujú, sa metánové obličky skladajú z orgánu, ktorý je spojený s kloakou pomocou Wolffovho kanála, pochádza zo stredného mesodermu hrudných a bedrových segmentov..

Hlavným odpadovým produktom je kyselina močová, preto vtáky patria do kategórie "uricotélicos". Táto látka je vysoko nerozpustná vo vode, takže sa vyzráža a vytvára polopevný odpad, často belavý. Vtáky nemajú močový mechúr.

rozmnožovanie

Vo všetkých vtákoch sú pohlavia oddelené a oplodnenie je vnútorné. Samci majú dva funkčné semenníky, zatiaľ čo samice degenerovali vaječník a pravý vajcovod. U mužov majú len niektoré druhy penis ako kopulačný orgán, vrátane kačíc, husí a niektorých paleognatov.

Všetky produkujú vajcia s tvrdou škrupinou. Vajíčka sa inkubujú externe: niektorí rodičia sú na ne umiestnení a vďaka telesnému teplu si udržujú optimálnu teplotu.

Systém určovania pohlavia vtákov je daný pohlavnými chromozómami ZW (ekvivalentom našich pohlavných chromozómov XY). Na rozdiel od cicavcov zodpovedá heterogametický pohlavie ženám. To znamená, že ide o samičie vzorky, ktoré majú dva odlišné chromozómy.

V závislosti od druhu vtáka, aktívny mladý jednotlivec, schopný starať sa o seba, alebo malý nahý, ktorý potrebuje starostlivosť o svojich rodičov sa môže narodiť z vajca. Prvý variant nezávislých mláďat sa označuje ako predkociálny potomok a tí, ktorí potrebujú pomoc, sú potomkovia.

vývoj

Evoluční biológovia sa domnievajú, že pôvod vtákov je jedným z najimpozantnejších prechodov vo vývoji stavovcov - spolu so skokom vody do krajiny tetrapodov.

Fosílne záznamy ukázali rôzne jedinečné vlastnosti, ktoré sa vyskytujú v živých vtáčích druhoch, ako napríklad perie a výrazné zmenšenie telesnej veľkosti.

Predpokladá sa, že vývoj vtákov bol sprevádzaný pôvodom letu, ale existuje podozrenie, že sa pred vtákmi vyvinulo niekoľko vlastností, ktoré spájame s letom..

Archaeopteryx lithographica

Najznámejšia fosília pôvodu vtákov je Archaeopteryx; Je to okolo veľkosti vrána, s vrcholom podobným tomu moderných vtákov, ale so zubami. Kostra skamenelého zvieraťa sa podobá plazu s dlhým chvostom.

Fosília bola objavená v roku 1861, dva roky po zverejnení Pôvod druhu. To malo dôležitý vplyv na médiá, pretože táto fosília „prechodu“ zrejme významne podporovala teóriu prirodzeného výberu.

Jedinou vlastnosťou, ktorá vylučuje fosílie z toho, že sú klasifikované ako dinosaurus teropoda, je nesporná prítomnosť peria..

Od dinosaurov až po vtáky

Je zjavná podobnosť medzi vtákmi a plazmi. V skutočnosti, renomovaný zoológ Thomas Huxley pokrstil vtáky ako "oslavované plazy"..

Vďaka značnému počtu spoločných funkcií - vrátane dlhého krku v tvare písmena S - je jasné, že vtáky sú úzko spojené so skupinou dinosaurov nazývaných teropodi..

V skutočnosti, dromaeosaurs sú theropod dinosaurov s furcula (fúzovaný kľúčok) a rotujúce funkcie v kostiach bábik, ktoré sú spojené s lietaním.

Okrem toho existujú fosílie, ktoré viažu dromaeosaurs s vtákmi. Vzorky sú jasne teropod dinosaury, ale s perím.

Je odvodený od tvaru peria, ktoré nemohlo byť použité na let, ale mohlo by to prispieť k základnému kĺzaniu, alebo by sfarbenie mohlo mať spoločenské funkcie spojené so dvorením.

Úpravy pre let

Ak podrobne preskúmame morfologické a fyziologické detaily vtákov, zistíme, že ide o stroje "určené" na lietanie; v prírode nikto „neuvádza“ nič a prispôsobenia, ktoré pozorujeme, sú produktom mechanizmu prirodzeného výberu.

Úpravy letu sa sústreďujú na dva ciele: znížiť hmotnosť počas procesu a podporiť vysídlenie.

perie

Perie je príveskom epidermálneho pôvodu, ktorý sa nachádza na povrchu kože vtákov. Ako sme diskutovali v predchádzajúcej časti, perie sa vyvinuli v priebehu evolúcie v konkrétnej skupine dinosaurov a boli zachované, kým vtáky, ktoré vidíme dnes.

Sú to extrémne ľahké štruktúry tvorené beta keratínom. Táto látka, bohatá na cysteín, je tiež prítomná v iných štruktúrach vtákov, ako sú zobáky, šupiny a nechty.

Perá vykonávajú rôzne funkcie. Hlavným cieľom je uľahčiť pohyb vzduchom, pôdou a vodou.

Ponúka mechanickú ochranu pred vetrom a tiež tepelnú ochranu pred extrémnymi teplotami - či už horúcou alebo studenou, čím sa predchádza strate telesného tepla v chladnom prostredí a spáleniu v horúcich oblastiach.

Perie sa vďaka svojim exotickým farbám a dizajnom podieľa na vizuálnej komunikácii a spoločenských interakciách medzi vtákmi. Všeobecne platí, že ženy vykazujú nepriehľadné alebo kryptické farby, zatiaľ čo muži vykazujú nápadné farby. V niektorých prípadoch sa perie zúčastňuje na maskovaní zvierat.

Kostrové a pneumatické kosti

Kostra vtákov sa vyznačuje tým, že je ľahká, ale z tohto dôvodu nie je slabá. Kosti moderných vtákov sú obzvlášť jemné, so vzduchovými dutinami, ktoré znižujú ich hmotnosť.

Hoci sa vtáky vyvinuli z organizmov s diapsidnými lebkami (dva časové otvory), je veľmi ťažké vidieť tento anatomický vzor v moderných vtákoch.

Jeho lebka je tak upravená, že je fúzovaná v jednom kuse, ktorý nedosahuje 1% celkovej hmotnosti jednotlivca. Niektoré druhy majú kinetické lebky, ako napríklad v jaštericiach a hadoch.

To však neznamená, že kostra vtákov je oveľa ľahšia ako kostra lietajúceho stavovca podobnej veľkosti. V skutočnosti sú váhy ekvivalentné. Modifikácia sa nachádza v distribúcia hmotnosti a nie na hmotnosti per se. Horné štruktúry sú veľmi ľahké a dolné končatiny sú ťažké.

referencie

  1. Butler P. J. (2016). Fyziologický základ letu vtákov. Filozofické transakcie Kráľovskej spoločnosti v Londýne. Séria B, Biologické vedy, 371(1704), 20150384.
  2. Hickman, C.P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Integrované zásady zoológie. McGraw-Hill.
  3. Kardong, K. V. (2006). Stavovce: porovnávacia anatómia, funkcia, evolúcia. McGraw-Hill.
  4. Llosa, Z. B. (2003). Všeobecná zoológia. EUNED.
  5. Moen, D., & Morlon, H. (2014). Od dinosaurov až po modernú diverzitu vtákov: rozšírenie časovej škály adaptívneho žiarenia. Biológia PLoS, 12(5), e1001854.
  6. Parker, T. J., & Haswell, W. A. ​​(1987). Zoológie. Chordáty (Vol. 2). Obrátil som sa.
  7. Randall, D., Burggren, W. W., Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Eckertova fyziológia zvierat. Macmillan.
  8. Rauhut, O., Foth, C., & Tischlinger, H. (2018). Najstaršie Archaeopteryx(Theropoda: Avialiae): nový exemplár z Kimmeridgianskej / tithonskej hranice Schamhaupten, Bavorsko. PeerJ, 6, E4191.
  9. Webb, J. E., Wallwork, J. A., & Elgood, J. H. (1979). Sprievodca živými vtákmi. Macmillan Press.
  10. Wyles, J. S., Kunkel, J.G., & Wilson, A.C. (1983). Vtáky, správanie a anatomický vývoj. Zborník Národnej akadémie vied, 80(14), 4394-4397.