Практикум по общей биологии


Класс ПТИЦЫ

Класс ПТИЦЫ (АУЕ8)

Голубь (Со1итЬа 1та)

Для вскрытия можно взять обыкновенного домашнего голубя. Заполчаса до начала занятий его следует убить хлороформом, поместив вбольшую плотно закрывающуюся посуду.

Наружный осмотр. При наружном осмотре обратитевнимание на черты приспособленности птицы к полету: наличие крыльев, черепицеобразное налеганиеперьев в крыле, о б т е к а е м у ю форму тела.

Тело голубя ясно разделяется на голову, шею, туловище и короткий хвостовой отдел. Голова, заисключением клюва, покрыта перьями. Клюв состоит из надклювья и подклювья и представляет собой вытянутыечелюстные кости, одетые роговым чехликом. Надклювьепокрыто беловатой пленкой — восковицей —и выполняет функцию осязания. Раскройте клюв. На днеротовой полости лежит узкий заостренный язык; челюстилишены зубов. На крыше ротовой полости находятся отверстия— хоаны. Глаза, кроме верхнего и нижнегов е к а, снабжены еще третьим веко м—м и г а т е л ь н о Ггперепонкой. У основания клюва находятся маленькие

258

щелевидные ноздри. Ввдерните перья немного ниже исзади глаз и найдите слуховые отверстия, ведущие внаружное ухо. . . ; ......

Тело птицы покрыто п е р ь я м и. Перо птицы отличаетсябольшой легкостью и хорошо приспособлено к полету. Перьябывают двух родов: крупные упругие — контурные и мягкие — пуховые.

Рассмотрите строение контурного пера. Стержень пера,нижняя полая часть которого называется о ч и н о м, несетбородки. Отрежьте несколько бородок и, слегка раздергав,рассмотрите их в капле воды под лупой или при малом увеличении микроскопа: от бородок отходят бородочки,

сцепленные между собой крючочками, что также способствует созданию сплошной поверхности крыла. Перо птицпредставляет собой видоизмененную чешую рептилий.Закладка пера в процессе развития кожи сходна с закладкойчешуи рептилий. Постепенный переход от чешуй к перьямхорошо прослеживается на ногах птиц. Перья растут в определенных участках тела — птерйлиях. Между птерилиямирасположены участки, лишенные перьев, — аптерии. Передние конечности превращены в крылья. Перья на нихрасположены таким образом, что наружный край каждого пера прикрывает часть соседнего; при этом образуется сплошная поверхность, создающая опору при полете.Задние конечности имеют четыре пальца и в нижнемотделе покрыты роговыми чешуями.

Вскрытие

Ощипав перья на брюшной стороне, разрежьте кожу ототверстия клоаки до клюва и рассмотрите мускулатуру.В грудном отделе располагаются большие грудныемышцы, идущие от киля — костного выступа грудины —к верхней части плечевой кости. Они служат для опускания крыла и являются главными летательнымимышцами. Лежащие под ними малые грудные (отпередней части грудины через плечевой пояс к плечевойкости) и дельтовидные (от коракоида к плечевой кости)мышцы поднимают крыло. Хорошо развиты межреберные мышцы и мышцы шеи; последняяу птиц весьма подвижна. Брюшные мышцы — прямая и наружные косые — развиты слабо. Хорошо выражена мускулатура ног.

Разрежьте брюшные мышцы вдоль от отверстия клоакидо нижнего края грудины и в стороны по краю грудины.Прежде чем продолжать вскрытие, убедитесь в наличии уптиц воздушных мешков. Вдуйте через стеклянную трубочкувоздух в гортань через ротовое отверстие или через небольшой надрез прямо в трахею. При этом между брюшными

17*

259

внутренностями будут видны полые тонкостенныевоздушные мешки: два шейных, один меж

ключичный, две или три пары грудных и два

Рис. 183. Внутренние органы голубя (Со-1итЬа Пу1а).

/ — сердце (а — левый желудочек; б — правыйжелудочек; в — правое предсердие; г —левоепредсердие); 2—зоб; 3 — пищевод: 4 — тонкаякишка; 5 — печень; 6 — семенник: 7 — двенадцатиперстная кишка: 8 — поджелудочная железа;

9 — слепые отростки; 10 — отверстие клоаки;11 — семяпровод; /2 — мочеточник: 13 — почки;

14 — мускульный желудок; 15 — железистый желудок; 16 — легкие. /7 — левая подключичнаявена; 18 — левая подключичная артерия; 19 —левая сонная артерия; 20 — трахея.

брюшных. Наполняясь воздухом, они приподнимают внутренности. Воздушные мешки являются продолжениембронхов, служат резервуаром воздуха и играют важнуюроль в полете.

Сильно развитый киль, мощные грудныемышцы и воздушные мешки — особенности, связанные с приспособленностью птиц к воздушной среде.

Продолжая вскрытие, перережьте по обеим сторонам килягрудные мышцы, отделите их, перережьте ребра, начиная от

-266

I

нижнего края грудины, а также кости плечевого пояса.Удалите грудину, отпрепаровывая ее от подлежащих органов.

Сердце и кровеносная система (рис. 183 и 184). В среднейчасти полости тела лежит сердце, заключенное в околосердечную сумку. Вскройте ее, захватив пинцетом.Сердце птиц четырехкамерное и состоит из двухпредсердий, снабженных небольшими выростами — ушками,— и двух желудочков. Желудочки разделеныполной перегородкой, так что артериальная и венозная кровьу птиц не смешивается. Если при вскрытии удалось избежатькровотечения, то, приподняв сердце, можно рассмотретьправую дугу аорты, выходящую из левого желудочка (левая дуга редуцировалась), и отходящие от нее короткие безымянные артерии. От правого желудочка идетлегочная артерия, делящаяся на две ветви (их труднорассмотреть, так как они покрыты безымянными). Над предсердиями видны два широких сосуда: верхние полые

вены, впадающие в правое предсердие. Перережьтесосуды, отходящие от основания сердца, возьмите его в левую руку и скальпелем сделайте поперечный разрез сердцав области желудочков. Полость левого желудочка имеет наразрезе округлую форму и ограничена толстыми стенками;щелевидный тонкостенный правый желудочек охватываетлевый.

Органы дыхания (рис. 183). Дыхательная щель ведет влежащую впереди от пищевода трахею, которая состоитиз хрящевых колец. Верхняя часть трахеи представляетсобой верхнюю гортань. У птиц имеется нижняя певчаягортань (голосовой аппарат), которая расположена вместе перехода трахеи в бронхи и снабжена наружнымии внутренними голосовыми перепонками. Трахеяразветвляется на два коротких бронха, входящих в легкие.Легкие птиц, расположенные в глубине грудной полости, отличаются небольшими размерами, имеют розовый цвети губчатое строение. Они прикреплены к задней стенке грудной клетки. Некоторые из бронхов после разветвления в легких выходят на брюшной стороне за их пределы и превращаются в воздушные мешки. Последние определяют характердыхания птицы в полете. У летящей птицы грудина в актедыхания участия не принимает и фиксирована неподвижно.При поднятии крыльев происходит вдох, и воздух черезвоздухоносные пути и легкие попадает в расширенные воздушные мешки. Этот воздух богат кислородом, так как засасывание его происходит столь быстро, что он полностью неиспользуется в легких для газообмена. При опусканиикрыльев (выдох) богатый кислородом воздух продувается извоздушных мешков через легкие, где снова происходит

261

окисление крови. В этом состоит так называемое двойноедыхание; поэтому летящая птица никогда не задыхается.Кроме того, воздушные мешки уменьшают удельный вес телаптицы, предохраняют его от перегревания, уменьшают трение между органами.

Через особые отверстия воздушные мешки продолжаютсяв полости костей, сообщая им пневматичность. Поэтому скелет птиц отличается большой легкостью, что также являетсяважным приспособлением к передвижению в воздушной среде (см. опыт на сир. 264).

Пищеварительная система (рис. 183). Глотка переходит*в длинный пищевод. Он образует расширение в видез о б а и переходит в железистый желудок. Непосредственно за железистым следует мускульный желудок.Чтобы рассмотреть этот желудок, приподнимите прикрывающую его печень. Вскройте мускульный желудок. Стенкиего выстланы изнутри толстой рогоподобной оболочкой. Вспомните, что зубы у птиц отсутствуют; птицы заглатывают песок и мелкие камни, с помощью которых в мускульном желудке пища перетирается. Чтобы лучшерассмотреть кишечник, отпрепарируйте и расправьте его,подрезав брыжейку. От мускульного желудка отходитдвенадцатиперстная кишка, в длинной петле которой расположена поджелудочная железа. В двенадцатиперстную кишку открываются протоки печени и поджелудочной железы. Далее следует тонкая кишка, относительно длинная, и затем очень короткая задняя,переходящая в к л о а ку^ Границей между тонкой и заднейкишкой является участок, где имеются маленькие слепыевыросты; прямая кишка отсутствует. Таким образом, фекальные массы не накапливаются и не увеличивают весаптицы при полете.

Мочеполовая система (рис. 185). Строение мочеполовойсистемы птиц и рептилий в основных чертах сходно (см.рис. 179). После удаления кишечника рассмотрите мочеполовую систему: у самца имеются парные бобовидные семенники, к которым прилегают слабо выраженные придатки.От последних отходят семяпроводы, впадающие в клоаку. У самки можно видеть непарный гроздевидный,лежащий слева яичник и яйцевод, начинающийся воронкой в полости тела и впадающий в клоаку.

В углублениях подвздошных костей найдите трехдольчатые сильно вытянутые в длину почки. Как и пресмыкающиеся, птицы имеют вторичные почки. От брюшной стороны каждой почки отходит мочеточник, открывающийся вклоаку. Мочевого пузыря у птиц нет. Около переднегокрая почек находятся надпочечники — железы внутренней секреции.

262

изучения головногоострым скальпелем

Головной мозг (рис. 186). Для

снимите кожу с головы голубя ипенно срезайте теменныекости черепа. Кости сзатылка и боковых частейчерепа удобнее отламывать пинцетом.

Полушария переднего мозга уптиц по сравнению с другими позвоночными оченьвелики. Они прикрываюти отодвигают в стороныдоли среднего мозга. Однако кора мозга развита еще слабо.

Величина переднего мозга обусловлена мощнымразвитием основаниямозга — полосатыхтел. Средний мозгразвит хорошо, а обонятельные доли переднего мозга очень малы. Этоговорит о преобладании у птиц зрения и об относительно слабо

Мочеполовая система голубя.II — самка. / — семенники: 2. 3 —левая почка; 4 — мочеточники; 5 — семяпровод; б — семенные пузырьки; 7 — клоака; а —левый яичник; 9 — воронка яйцевода; 10 —матка; 11 — яйцевод; 12 — рудимент правогояйцевода.

Рис. 186. Головной мозг голубя.

/ — сверху; // — снизу; III —с левой стороны, / — передний мозг; 2 — обонятельные доли; 3 — эпифиз; 4 —средний мозг; 5 — мозжечок; 6 — продолговатый мозг;

7 — корни зрительных нервов.

развитом обонянии. К переднему мозгу примыкает большой мозжечок. Мозжечок имеет поперечную исчерчен-

263

ность и прикрывает собой большую часть продолговатого мозга. Сильное развитие переднего мозга указывает наналичие в мозгу птицы координационных центров. Они связаны у птиц с основанием переднего мозга, как и у рептилий, а не с корой.

Опыт, демонстрирующий связь костей птицс дыхательной системой

Возьмите наркотизированную курицу, очистите от мягкихтканей ее плечевую кость ближе к локтевому суставу и перепилите. На свободный конец кости плотно привяжите резиновую трубку двойного баллона (груши). Продувайте баллоном воздух в плечевую кость. Воздух проходит черезвоздушный мешок в легкое, в бронх, в певчую гортань. Голосовые связки певчей гортани колеблются, и слышен криккурицы.

Скелет птицы

Готовый препарат

Череп птиц отличается от черепа пресмыкающихся легкостью и большой мозговой коробкой, все кости которой раносрастаются до полного исчезновения швов. Позвонки гетеро-цельны.

В скелете птицы обращает на себя внимание весьмапрочное сочленение костей. Это главная его особенность, связанная с полетом. Большой подвижностью отличается только шейный отдел, состоящий у голубя из14 позвонков. Четыре грудных позвонка сращены друг с другом и с крестцом. На первом шейном позвонке имеется, каку рептилий, одна сочленовная поверхность. Летательные мышцы прикрепляются к мощной грудине,несущей киль. Ребра, причленяющиеся к грудине с однойстороны и к позвоночнику — с другой, имеют в спинном отделе отросток, налегающий на соседнее ребро. Это усиливает прочность грудной клетки. Соединение ребер с грудинойпрочное, но подвижное, поэтому при полете грудная клеткасвободно расширяется.

Для плечевого пояса птиц характерна форма ключиц,образующих дужку, удлиненные лопатки и расположенные вентрально коракоиды. В крестцовом отделеу голубя 14 позвонков; Подвздошные кости тазасращены с позвонками, что придает прочную опору телаптицы в наземных условиях.

Хвостовой отдел позвоночника состоит из 6 свободных позвонков, причем последний (копчиковая кость) образовался из слияния нескольких конечных.

Рассмотрите особенности костей крыла — передней конечности: кости пясти и запястья образуют пряжку,

264

количество пальцев уменьшено до трех, на первом и третьемпальцах имеется по одной фаланге. В задней конечностибольшая берцовая кость сращена с сильно редуцированной малой берцовой. Гол ень переходит в цевку,,образованную сращением части костей предплюсны сплюсной.

Артериальная система птицы

Инъецированный препарат

При вскрытии не удается рассмотреть кровеносной системы птиц; это удобно сделать на препарате налитой артериальной системы. Левая дуга аорты у птиц совершенно*исчезла; имеется только правая дуга, идущая от левого желудочка, и легочные артерии, которые берутначало от правого желудочка. Таким образом, у птицвпервые мы встречаемся с полным разделением артериального и венозного тока крови. Рассмотрите ветви аорты. По*выходе из сердца от аорты отходят парные безымянные артерии, которые разветвляются на сонные, подключичные и грудные. Далее дуга аорты поворачивает назад и продолжается над позвоночником в видеспинной аорты.

ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ

Птицы близки к пресмыкающимся по своему анатомическому строению, но ряд признаков свидетельствует об их:более высокой организации: сердце птиц четырехкамерное,,

артериальный и венозный ток крови полностью разъединен,,температура тела постоянная; легкие прогрессивно развиваются и представляют собой плотные губчатые тела; головнойгмозг, особенно полушария переднего мозга и мозжечок, развит сильнее, чем у рептилий.

В то же время птицы характеризуются рядом признаков,,связанных с приспособленностью их к полету. Их тело покрыто перьями, передние конечности превращены в крылья..Дыхательная система усложнена наличием воздушных мешков, которые облегчают вес тела птицы в полете и служатзапасным резервуаром воздуха. Кости птиц пневматичны,.в плечевом и тазовом поясах они прочно и подвижно соединены с позвоночником; некоторые кости конечностей срослись.