Straipsnyje kalbėsime apie paukščių struktūros ypatumus, koks yra jų skeletas. Paukščiai įdomūs tuo, kad tai vienintelė stuburinių gyvūnų grupė (išskyrus šikšnosparnius), galinti ne tik sklandyti ore, bet ir realiai skristi. Jų struktūra yra gerai pritaikyta šiam tikslui. Būdami oro šeimininkai, jie puikiai jaučiasi tiek sausumoje, tiek vandenyje, o kai kurios iš jų, pavyzdžiui, antys, yra visose trijose aplinkose. Tam įtakos turi ne tik paukščio skeletas, bet ir plunksnos. Pagrindinis įvykis, užtikrinęs šių būtybių klestėjimą, buvo jų plunksnos vystymasis. Todėl panagrinėsime ne tik paukščio skeletą, bet ir trumpai apie jį pakalbėsime.
Kaip ir žinduolių kailis, plunksnos pirmiausia atsirado kaip šilumą izoliuojantis dangalas. Tik kiek vėliau jie buvo paversti guolių plokštumais. Paukščiai apsirengę plunksnomis, matyt, prieš milijonus metų, kol jie galėjo skristi.
Evoliuciniai paukščių struktūros pokyčiai
Adaptacija prie skrydžio lėmė visų organų sistemų ir elgesio pertvarką. Pasikeitė ir paukščio skeletas. Aukščiau pateikta nuotrauka yra vaizdasvidinė balandžio struktūra. Struktūriniai pokyčiai daugiausia pasireiškė raumenų jėgos padidėjimu ir kūno svorio sumažėjimu. Skeleto kaulai tapo tuščiaviduriai arba ląsteliniai, arba transformavosi į plonas lenktas plokšteles, išlaikant pakankamai tvirtą, kad galėtų atlikti numatytas funkcijas. Sunkius dantis pakeitė lengvas snapas, o plunksnų danga – lengvumo pavyzdys, nors gali sverti daugiau nei skeletas. Tarp vidaus organų yra oro maišeliai, dalyvaujantys kvėpuojant.
Balandžio skeleto ypatybės
Siūlome išsamiai pažvelgti į balandio skeletą. Jį sudaro dubens kaulai, sparnų kaulai, uodegos slanksteliai, liemuo, gimdos kaklelio sritis ir kaukolė. Kaukolėje išsiskiria pakaušis, vainikas, kakta, snapas ir labai didelės akiduobės. Snapas padalintas į 2 dalis – viršutinę ir apatinę. Jie juda atskirai vienas nuo kito. Gimdos kaklelio sritis apima kaklo pagrindą, ryklę ir kaklą. Balandžio skeletas nugaros dalyje susideda iš kryžmens, juosmens ir krūtinės slankstelių. Krūtinė - nuo krūtinkaulio, taip pat 7 poros šonkaulių, pritvirtintų prie krūtinės ląstos slankstelių. Uodegos slanksteliai yra suploti ir pritvirtinti diskais, sudarytais iš jungiamojo audinio. Toks, apskritai, yra paukščio skeletas. Jo schema buvo pateikta aukščiau.
Kaulų transformacija
Kaulinio skeleto transformacija, susijusi su paukščių vaikščiojimu užpakalinėmis galūnėmis ir priekinių galūnių naudojimu skrydžiui, ypač aiškiai išreikšta pečių ir dubens juostoje. Pečių juosta yra standžiai sujungta su krūtinkauliu, todėl skrydžio metu kūnas tarsi kabo ant sparnų. Tai pasiekiamadėl peraugusių korakoidinių kaulų, kurių nėra žinduoliams.
Paukščio skeletas turi pastebimai sustiprintą dubens diržą. Užpakalinės galūnės šiuos gyvūnus gerai laiko ant žemės (lipant ant šakų arba plaukiant ant vandens) ir, svarbiausia, sėkmingai sugeria smūgius tūpimo momentu. Kadangi kaulai suplonėjo, jų stiprumas padidėjo dėl susiliejimo vienas su kitu, kai pasikeitė paukščio skeleto struktūra. Kaip ir žinduolių, trys suporuoti dubens kaulai susiliejo su stuburu ir vienas su kitu. Buvo kamieno slankstelių susiliejimas, pradedant nuo paskutinio krūtinės ląstos ir baigiant pirmuoju uodeginiu. Visi jie buvo sudėtinio kryžkaulio dalis, kuri sustiprino dubens juostą, leisdama paukščių galūnėms atlikti savo funkcijas, netrikdant kitų sistemų darbo.
Paukščių galūnės
Taip pat reikėtų atsižvelgti į galūnes, apibūdinančias paukščio skeleto struktūrą. Jie yra labai modifikuoti, palyginti su tipinėmis stuburiniams gyvūnams būdingomis savybėmis. Taigi, metatarso ir padikaulio kaulai pailgėjo ir susiliejo vienas su kitu, sudarydami papildomą galūnės segmentą. Šlaunis dažniausiai slepiasi po plunksnomis. Užpakalinėse galūnėse yra mechanizmas, leidžiantis paukščiams išsilaikyti ant šakų. Pirštų lenkiamieji raumenys yra virš kelių. Jų ilgos sausgyslės eina išilgai priekinės kelio dalies, tada išilgai blauzdos ir apatinės pirštų pusės. Sulenkiant pirštus, paukščiui sugriebus šaką, sausgyslių mechanizmas juos užfiksuoja, kad sukibimas nesusilpnėtų net miegant. Pagal savo struktūrą nugarapaukščio galūnė labai panaši į žmogaus koją, tačiau daugelis blauzdos ir pėdos kaulų yra susilieję.
Šepetys
Apibūdindami paukščių skeleto ypatybes, pastebime, kad ypač dramatiški pokyčiai, susiję su prisitaikymu prie skrydžio, įvyko rankos struktūroje. Likę priekinių galūnių kaulai suaugo kartu ir sudaro atramą pirminėms plunksnoms. Išsaugotas pirmasis pirštas yra atrama rudimentiniam sparneliui, kuris veikia kaip specialus reguliatorius, mažinantis sparno pasipriešinimą esant mažam skrydžio greičiui. Antrinės skrydžio plunksnos pritvirtintos prie alkūnkaulio. Kartu su nuostabia pačių plunksnų struktūra visa tai sukuria sparną – organą, pasižymintį dideliu efektyvumu ir prisitaikančiu plastiškumu. Žemiau yra XVII a. Dodo paukščio skeletas.
Sparnai
Musės ir uodegos plunksnos suteikia pakėlimo ir valdymo skrydžio metu, tačiau jų aerodinaminės savybės dar nėra visiškai suprantamos. Įprasto skrydžio metu sparnai juda žemyn ir į priekį, o tada staigiai aukštyn ir atgal. Smogdamas žemyn, sparnas turi tokį statų atakos kampą, kad slopintų greitį, jei pirminės skrydžio plunksnos tuo metu neveiktų kaip savarankiška laikanti plokštuma, neleidžianti stabdyti. Kiekviena plunksna sukasi aukštyn ir žemyn išilgai stiebo, kad būtų sukurta trauka į priekį, padedama išsiskleisti jų galams. Be to, esant tam tikram atakos kampui, sparnas atitraukiamas į priekį nuo sparno priekio. Taip susidaro pjūvis, kuris sumažina turbulencijąnešiklio plokštumą ir taip slopina stabdymą. Nusileidęs paukštis iš anksto sumažina greitį, pastatydamas kūną vertikalioje plokštumoje, atitraukdamas uodegą ir stabdydamas sparnais.
Įvairių paukščių sparnų struktūros ypatumai
Lėtai skristi galintys paukščiai turi ypač ryškius tarpus tarp pirminių pirminių. Pavyzdžiui, auksinio erelio (Aquilachysaetos, paveikslėlyje aukščiau) tarpai tarp plunksnų sudaro iki 40% viso sparnų ploto. Grifai turi labai plačią uodegą, kuri sukuria papildomą pakėlimą skrendant. Kitas erelių ir grifų sparnų kraštutinumas yra ilgi, siauri jūros paukščių sparnai.
Pavyzdžiui, albatrosai (vieno iš jų nuotrauka pateikta aukščiau) beveik neplasnoja sparnais, sklendžia vėjyje, tada nardo, o paskui staigiai kyla aukštyn. Jų skraidymo būdas yra toks specializuotas, kad esant ramiam orui jie tiesiogine prasme yra prirakinti prie žemės. Kolibrio sparnai nešioja tik pirmines skrydžio plunksnas ir gali padaryti daugiau nei 50 smūgių per sekundę, kai paukštis kabo ore; kol jie juda pirmyn ir atgal horizontalioje plokštumoje.
Plunksnų užvalkalas
Punksnų užvalkalas pritaikytas įvairioms funkcijoms atlikti. Taigi, kietos musės ir uodegos plunksnos sudaro sparnus ir uodegą. O uždengimas ir kontūravimas suteikia paukščio kūnui rafinuotą formą, o pūkai yra šilumos izoliatorius. Atsiremdamos viena į kitą, kaip ir plytelės, plunksnos sukuria vientisą lygų dangą. Puiki rašiklio struktūra, labiau nei bet kurio kitoanatominės savybės, suteikia paukščiams gerovės ore. Kiekvieno iš jų ventiliatorius susideda iš šimtų spygliuočių, esančių toje pačioje plokštumoje abiejose meškerykočio pusėse, o iš jų taip pat iš abiejų pusių tęsiasi spygliai, nešantys kabliukus iš tos pusės, nutolusios nuo paukščio kūno. Šie kabliukai prilimpa prie lygių ankstesnės barzdų eilės barzdų, todėl ventiliatoriaus forma išlieka nepakitusi. Ant kiekvienos didelio paukščio musės plunksnos yra iki 1,5 mln. barzdos.
Snapas ir jo reikšmė
Snapas yra paukščių manipuliavimo organas. Naudodamiesi snapo pavyzdžiu (Scolopaxrusticola, vienas iš jų parodytas aukščiau esančioje nuotraukoje), galite pamatyti, kokie sudėtingi gali būti snapo veiksmai, kai paukštis panardina jį į dirvą, medžiodamas kirminą. Suklupęs ant grobio, paukštis, susitraukdamas atitinkamus raumenis, juda į priekį kvadratiniais kaulais, sudarančius žandikaulio lanką. Tie savo ruožtu stumia į priekį žandikaulio kaulus, dėl kurių apatinio žandikaulio galiukas linksta į viršų, yra ovali skylutė, pro kurią praeina poraktinės raumens sausgyslė, kuri yra pritvirtinta prie viršutinės peties pusės. Taigi, kai susitraukia poraktinis raumuo, sparnas pakyla, o kai susitraukia krūtinės raumuo – krenta.
Taigi, mes apibūdinome pagrindines paukščių skeleto struktūros ypatybes. Tikimės, kad apie šias nuostabias būtybes sužinojote ką nors naujo.
