鳥類結構

鳥類結構

鳥類的結構從解剖學和生理學上分類,涉及到鳥類的體溫,骨骼機構,呼吸機構,生理機構,神經系統,肌肉,內臟,繁殖和生殖,循環系統。鳥類不同於同屬於脊椎動物亞門的哺乳動物,和爬行動物等,具有自己獨特的生理機構,比如為了適應飛翔鳥類進化出了高度發達的骨骼和呼吸機構。

基本介紹

  • :動物界
  • 脊椎動物亞門
  • 關鍵字:鳥類結構  鳥類   
  • 鳥類特有 :尾脂腺 龍骨突 雙重呼吸  嗉囊 
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鳥類簡介

鳥類脊椎動物亞門(VERTEBRATA)鳥綱(AVES),為兩大類溫血動物之一,全世界有鳥類九千至一萬種。按照傳統的分類,現存鳥類分為古鳥亞綱和今鳥亞綱,今鳥亞綱中又有平胸總目、企鵝總目和突胸總目三個總目。我國有突胸總目35個目中的26個目,有81個科,1300多種,約占世界鳥類總數的1/8。
鳥類誕生於中生代侏羅紀,由爬行動物進化而來或與爬行動物有著極親密的關係。體均被羽,恆溫,卵生;胚胎外被羊膜。前肢成翼,偶或退化。多營飛翔生活。心臟具兩心耳、兩心室。骨多空隙,內充氣體。呼吸器官除肺外,並有肺壁而形成的氣囊,用以助肺行雙重呼吸。種類繁多,遍及全球,生態多樣。鳥類具有迅速、持久的飛行能力,能主動遷徙來適應多變的環境(信天翁有的遷徙可長達10000 km)。它們體表被覆羽毛、前肢特化成翼、恆溫、卵生的高等脊椎動物。它們新陳代謝旺盛,並能在空中飛行。也是唯一一種能適應水中、空中、陸地生活的脊椎動物鳥類在自然界生態中占有極重要的地位,直接地關係到人類的生存質量,因此保護鳥類是每個地球人義不容辭的責任。

鳥類體溫

劇烈的飛行要求旺盛的新陳代謝。穩定且高於環境的體溫(40±2℃),不但保證了較高的代謝率,而且在垂直高度和水平方向上擴大了鳥類的活動範圍。恆溫要求靈敏的神經調節機制。在羽毛覆蓋下的靜止空氣形成一個良好的隔溫層,豎毛肌可以調節隔溫層的厚度。鳥類(特別是水寓)經常啄取由尾脂腺分泌的油脂,塗抹全身羽毛,以防止水分接觸皮膚降低體溫。另一方面,飛行時的快速低溫氣流有助於散熱。鳥類雖無汗腺,但快速呼出的水氣可以帶走大量體熱。恆溫還決定了體重的下限,因為,如果體積變小,體表的散熱面積就去相對增大,不利於保溫。

骨骼結構

骨骼中空充氣,無牙、骨空、尾骨退化、無膀胱等,這極大減輕了鳥體的重量,更有利於它們的飛翔。鳥類的頭骨癒合得比較簡潔,前肢骨細而長且有龍骨作支撐,整個鳥骨顯得結實輕便。由於升力和翅膀的表面積成正比,這使得鳥類的體積一般不會很大,否則前肢過長會帶來許多的麻煩。胸骨寬大利於強大的胸部肌肉固著,善於飛行的種類在胸骨上有龍骨突,增大胸骨面積,而不善飛行的種類則無龍骨突,如企鵝鴕鳥等。大多數鳥類有四趾,拇指向後,便於抓握。頸椎較長且轉動自由度很大,這是因為鳥類沒有可幹活的手,諸如取食、育雛、防禦、理毛、建巢等許多工作均由嘴來完成之故。

呼吸結構

氣囊(9個),進行雙重呼吸,氣體交換效率高。氣囊中充氣利於減輕體重比。
鳥類的呼吸功能的增進,使之可以在高空缺氧的情況下活動自如。空氣經過氣囊,到毛細支氣管網中交換氣體,然後由前氣囊排出。無論是吸氣還是呼氣,氣體都是單向流動(即雙重呼吸)。另外,毛細支氣管中的氣流與肺毛細血管中的血流方向相反,這種逆流交換可使提取氧氣的效率遠遠高於哺乳動物鳥類哺乳類一樣,動脈和靜脈完全分開(即完全的雙循環),但鳥類保留的呈右側體動脈,而哺乳類則為左側體動脈。鳥類的心臟容量大,心跳快,壓力也高,因而循環迅速。

生理結構

為了在空中作業,鳥類的前肢進化為鳥翼(少數後來又退化)。鳥翼上覆蓋著羽毛,這些羽毛質輕、結實且富於彈性,可分為飛羽和覆羽兩大類,羽毛上有許多小鉤,它們將羽毛粘在一起形成一組光滑的表面。尾羽也屬飛羽,是用於飛翔的重要部分。皮膚,薄、松,利用肌肉劇烈運功與散熱;無汗腺,防止汗液使羽毛粘連蓬鬆的小覆羽和絨羽則可保溫。許多種鳥類的羽根能分泌油脂,通過理毛能使這些油脂布於羽毛表面,可使羽毛顯得很漂亮,也利於飛行,還加油防水效果。
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神經系統

控制運動與平衡的小腦發達。眼球調節能力相當強,利於其在高速飛行中捕食。
大部分鳥類為晝行性。由於視覺敏銳,在高空飛翔時可發現地面上的目標。鳥類還具色覺。鳥眼扁圓利於遠看,而臨近物體時又可迅速調整焦距。鳥類眼內肌為橫紋肌,反應敏捷,能同時改變角膜和水晶體的凸度(雙重調節)。眼瞼和瞬膜可防止氣流和灰塵對眼球的傷害,鞏膜上的骨片又保證眼球不致因氣壓而變形。少數夜行性鳥類聽覺發達,部分猛禽如兀鷲則嗅覺比較發達。發達的神經系統和感官,還能作出各種複雜的行為。(如鸚鵡學舌等)

肌肉

胸部肌肉發達,飛行生活種類胸部肌肉占體重1/5。其中胸小肌收縮使翼揚起,胸大肌收縮使翼扇下。後肢肌肉同樣發達,利用其樹棲或行走。

內臟

鳥類主要靠角質喙和靈活的舌部攝取食物,可分為硬嘴鳥類和軟嘴鳥類,前者食能堅果,後者只食軟性果。某些鳥(如食魚鳥類)的食道下端膨大,成為貯藏和軟化食物的嗉囊,但粉碎食物主要由發達的肌胃來完成。肌胃中常存有砂粒以助研磨。鳥類的直腸極短,不貯存糞便,且具吸收水分的作用,這對減輕體重負擔無疑是有好處的。鳥類消化能力強,消化迅速。成鳥由後腎排出含尿酸的尿液。由於腎管泄殖腔的雙重吸水作用,失水極少。海鳥眼眶上部具鹽腺,分泌高滲鹽水,從而保持體液的滲透壓穩定。鳥類的消化、排泄和生殖管道均開口於泄殖腔。腔的背面有淋巴樣腺體(腔上囊)腺體在幼體最發達,與免疫功能有關。

卵及孵化

複雜的結構要求較長的發育階段;但飛翔卻又要求體輕,這一矛盾靠多黃卵和較長的孵育時間來解決。鳥的左右坐骨恥骨不在腹側聯合,開放式的骨盆有利於產生大型硬殼卵。
一般地說,早成性鳥類在出殼數個小時類就能行動和覓食,而晚成性鳥類則需由親鳥哺育20天或更長時間

排泄系統

生成尿酸(哺乳動物為尿素),所排泄的水分少,利於保持身體水分平衡。(海生鳥類頭部有鹽腺,可排出體內多餘的鹽分,使其可直接飲用海水。)膀胱退化,輸尿管直接開口於瀉殖腔,尿液隨糞便一起排出,利於減輕體重。

繁殖方式

較完善的繁殖方式。一般均有求偶、造巢、孵卵、育雛等行為,保證後代在多變的環境中有較高的成活率。雌鳥右側輸卵管退化,產卵繁殖後代,均為減輕體重,利於飛行。

循環系統

結構與哺乳動物(人)基本一致。但心搏次數較高(蜂鳥可達600次/分鐘),心臟占體重比較大。

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