Особливості розвитку зародка птахів

0 Comments

§ 21. ПТАХИ: РОЗМНОЖЕННЯ ТА РОЗВИТОК. СЕЗОННІ ЯВИЩА В ЖИТТІ ПТАХІВ

Птахам притаманне внутрішнє запліднення. Після запліднення яйцеклітина вкривається захисними яйцевими оболонками — так формується яйце.

ЯКА БУДОВА ЯЙЦЯ ПТАХІВ? Розглянемо будову пташиного яйця, виконавши невеличке дослідження (мал. 127).

Мал. 127. Будова яйця птахів: 1 – жовток; 2 – зародковий диск; 3 – білкова оболонка; 4 – білкові канатики; 5 – повітряна камера; 6 – підшкаралупні оболонки; 7 – шкаралупа

1. Візьміть у руку куряче яйце. Визначте його форму та колір. Знайдіть гострий і тупий кінці яйця.

2. Розбийте обережно сире куряче яйце і вміст вилийте в одну чашку Петрі, а шкаралупу покладіть в іншу. Дослідіть рідкий білок, що розтікся по чашці Петрі. За допомогою лупи знайдіть білкові канатики, які тримають жовток.

3. Дослідіть жовток, роздивіться на його поверхні зародковий диск.

4. Візьміть шкаралупу, спробуйте пінцетом відтягнути підшкаралупову оболонку. Біля тупого кінця яйця відшукайте повітряну камеру.

5. Обберіть шкаралупу на круто звареному яйці. Розріжте скальпелем його вздовж, дослідіть розташування жовткової та білкової оболонок.

Отже, ми з’ясували, що яйцеклітина птахів, вкрита тоненькою оболонкою, має великий запас поживних речовин (жовток) і води, потрібних для розвитку зародка. Сам зародок у вигляді диска розташований на поверхні жовтка. Яйцеклітина оточена кількома яйцевими оболонками, що виконують захисні функції. Безпосередньо її оточує білкова оболонка. Крім захисної функції, білкова оболонка постачає воду для зародка. У ній є особливі білкові утвори – канатики, що підтримують яйцеклітину в певному сталому положенні – зародковим диском догори. Таким чином, хоч як яйце перевертати, зародковий диск завжди буде ближче до джерела тепла, яке виділяють птахи, що насиджують яйця.

Білкова оболонка оточена двома підшкаралуповими оболонками у вигляді тоненьких плівочок. Ці оболонки захищають зародок від хвороботворних мікроорганізмів. На тупому полюсі підшкаралупові оболонки розходяться й утворюють повітряну камеру із запасом повітря для зародка.

Шкаралупа захищає яйце від механічних пошкоджень. Пори в ній забезпечують процеси газообміну зародка, що розвивається. Зовні шкаралупи розташована ще одна тоненька оболонка, яка перешкоджає проникненню хвороботворних мікроорганізмів. У птахів, що відкладають яйця у відкритих гніздах або на ґрунті, забарвлення яєць часто збігається з тлом навколишнього середовища, що робить їх малопомітними.

ЯК РОЗМНОЖУЮТЬСЯ ПТАХИ? Період розмноження птахів припадає на той час, коли настають сприятливі погодні умови і є достатня кількість їжі. Перед відкладанням яєць більшість птахів влаштовує гнізда. Спорудження гнізда є прикладом вродженої поведінки.

Лише деякі види птахів не влаштовують гнізд. Кайри, наприклад, утворюють величезні скупчення – так звані пташині базари, де самки відкладають одне яйце на виступи скель. Зозуля підкидає по одному яйцю в гнізда птахів інших видів. Вилупившись з яйця, пташеня зозулі викидає з гнізда інші яйця (мал. 128). Таким чином, «прийомні батьки» вигодовують лише пташеня зозулі.

Для нормального розвитку зародка яйця потрібно обігрівати. В одних видів птахів (голуби, дятли та багато інших) яйця насиджують почергово кожен з батьків, у інших – тільки один з них.

У птахів, як і в рептилій, розвиток прямий. За ступенем розвитку пташенят, що вилупилися з яйця, птахів поділяють на виводкові та нагніздні. Пташенята виводкових птахів вилуплюються повністю вкриті пухом і з відкритими очима (мал. 129, 1). Невдовзі після вилуплення вони можуть залишати гніздо і самостійно живитися в супроводі батьків. До виводкових птахів належать переважно види, що гніздуються на землі або біля води (лебеді, журавлі, гуси, качки, мартини, кури).

Мал. 128. Пташеня зозулі викидає з гнізда яйце «прийомних» батьків

Мал. 129. 1. Виводкові пташенята лебедя-шипуна. 2. Нагніздні пташенята горобця

Пташенята нагніздних птахів (горобці, ластівки, голуби та ін.) народжуються безпорадними, позбавленими пуху або слабко опушеними, сліпими та глухими (мал. 129, 2). Вони не здатні триматися на ногах, температура їхнього тіла непостійна. Такі пташенята тривалий час залишаються в гнізді й потребують постійної уваги батьків, які їх годують та обігрівають.

ЯКІ СЕЗОННІ ЯВИЩА СПОСТЕРІГАЮТЬ У ЖИТТІ ПТАХІВ? У річному циклі птахів можна виділити такі періоди: підготовка до розмноження, виведення пташенят, линяння, підготовка до зимівлі та зимівля. Під час підготовки до зимівлі птахи інтенсивно живляться, накопичуючи запаси жиру, потрібного для міграцій і зимівлі. Зимують птахи по-різному. Горобці, сороки, сірі куріпки, тетеруки, глухарі залишаються на одному і тому самому місці. Такі види птахів називають осілими (мал. 130).

Перелітні птахи (ластівки, солов’ї, гуси, журавлі тощо) здійснюють щорічні тривалі перельоти – міграції: вони відлітають з місць гніздування на зимівлю, а навесні повертаються (мал. 131). Місцями гніздування вважають ті території, де птахи розмножуються, а місцями зимівлі – ті, де завершується їхня осіння міграція. Птахи, що гніздяться в Україні, зимують здебільшого на території країн Середземномор’я, Близького Сходу чи Африки. Першими, як правило, відлітають птахи, що прилетіли навесні пізніше за інших, і навпаки, останніми ті, які прилетіли першими.

Мал. 130. Осілі птахи: 1 – горобець хатній; 2 – сорока; 3 – глухар (доповніть перелік)

Мал. 131. Перелітні птахи: 1 – ластівка сільська; 2 – соловей; 3 – журавель сірий (доповніть перелік)

Мал. 132. Кочові птахи: 1 – сойка; 2 – дятел; 3 – синиця велика

Кочові птахи (сойки, дятли, синиці та ін.) (мал. 132) можуть переміщуватись у пошуках їжі, не віддаляючись на значні відстані від місць гніздівлі. За умов теплої зими деякі види перелітних птахів можуть не відлітати на південь і залишатися зимувати в Україні (наприклад, шпаки, дрозди, крижні).

Період зимівлі – критичний період у житті птахів. Зникають комахи, осипається насіння та плоди, коротшає світловий день, може випадати рясний сніг, замерзнути водойма тощо. Тому багато лісових мешканців (повзики, дятли, сойки та ін.) на зиму перебираються до міст, де легше здобути їжу. Переживати сильні морози птахи можуть лише за достатньої кількості корму. Ви можете допомогти птахам пережити зимовий період, підгодовуючи їх.

Біологічний словничок: виводкові та нагніздні птахи, осілі, кочові та перелітні птахи, міграції.

УЗАГАЛЬНЕННЯ ЗНАНЬ

Птахи розмножуються, відкладаючи яйця. Для всіх видів птахів притаманна турбота про нащадків. Для птахів характерний прямий розвиток. Залежно від особливостей пташенят, що вилуплюються з яєць, птахів поділяють на виводкових і нагніздних.

У житті птахів, як й інших тварин, спостерігають сезонні явища, пов’язані зі зміною різних пір року. Залежно від розташування місць гніздування та зимівлі птахів поділяють на: осілих, кочових та перелітних. Перелітні птахи здійснюють щорічні міграції.

ПЕРЕВІРТЕ ЗДОБУТІ ЗНАННЯ

1. Яка будова яйця? 2. Яких птахів відносять до виводкових, а яких – до нагніздних? Наведіть приклади. 3. Як птахи готуються до зимівлі та зимують? 4. Які птахи належать до осілих, кочових і перелітних? Наведіть приклади.

ОБГОВОРІТЬ У ГРУПАХ

Які, на вашу думку, причини міграцій птахів?

ДЛЯ ДОПИТЛИВИХ І КМІТЛИВИХ

У виводкових птахів турботу про нащадків бере на себе здебільшого один з батьків, а в нагніздних – обидва. Поміркуйте чому.

ОСОБЛИВОСТІ БУДОВИ ТА СПОСОБУ ЖИТТЯ ПТАХІВ

Птахи — високорозвинена група теплокровних хребетних, пристосованих до польоту. Багато рис їхньої будови подібні до рептилій, від яких вони і походять. У птахів, як і у рептилій, шкіра суха (відсутні залози), вкрита роговими (пір’яними) утвореннями, а на цівці і пальцях нижніх кінцівок — роговими лусками. У птахів відбувається періодичне линяння пір’яного покриву. Розмножуються вони за допомогою відкладання яєць.

Однак, попри подібність до рептилій, птахи значно відрізняються від них. У птахів висока і стала температура тіла, оскільки інтенсивніше відбуваються процеси травлення, дихання і кровообігу, та більш довершений механізм терморегуляції (пір’яний покрив).

Птахи здатні пересуватися у повітряному просторі. Однак вони не втратили можливості ходити, бігати, лазити по гілках дерев, плавати, пірнати. Форма лап птахів залежить від способу утримання на стовбурах і гілках дерев та пересування по землі.

Різноманітність лап у птахів: а — перетинки між пальцями водоплавних птахів допомагають легко плавати; б — лапа дятла тримає його на вертикальному стовбурі дерева: два пальці спрямовані вперед, два — назад; в — лапа страуса африканського дозволяє йому легко бігати: наявні лише два пальці; г — лапи горобцеподібних пристосовані до обхоплювання гілок дерев: три пальці спрямовані вперед, один — назад

Живляться птахи різноманітним кормом. Серед птахів є комахоїдні, плодо-зерноїдні, нектароїдні, рибоїдні, хижі тощо. Від характеру корму та способу його добування залежать форма і розміри пташиного дзьоба.

Різноманітність дзьобів у птахів: а — долотоподібний у дятла; б — шприц у колібрі; в — щипці у шишкаря; г — пінцет у вальдшнепа; д — цідильний апарат у качки

Більшість птахів п’ють прісну воду, а в зимову пору року їдять сніг. Деякі птахи, наприклад альбатроси, буревісники, п’ють морську воду, а надлишок солей виводять за допомогою спеціальних залоз; більшість хижих птахів, деякі горобцеподібні взагалі не п’ють воду.

У птахів порівняно з плазунами досконалішим є розмноження. У них яйця захищені від висихання кількома надійними захисними оболонками. Крім того, птахи насиджують кладку та вигодовують пташенят.

Будова яйця птаха: 1 — зародковий диск (завжди повернений до верху); 2 — жовток; 3 — повітряна камера; 4 — підшкаралупна і надшкаралупна оболонки; 5 — канатики; 6 — білок

Самки більшості птахів відкладають яйця у завчасно побудовані гнізда. Гнізда певною мірою захищені від хижаків: вони видаються наростом або потовщенням сучка; підвішуються на тонких гілках; розміщуються в дуплах і норах; яйця мають захисне забарвлення тощо.

Види гнізд: а — гніздо-платформа; б — наземне гніздо; в — дупло; г — гніздо-чаша

Зародок у яйці птахів розвивається за певної температури, тому птахи насиджують яйця аж до вилуплення пташенят. У гнізді краще зберігається необхідна температура і вологість. Насиджують яйця або один із батьків, або обидва по черзі. Залежно від розвитку пташенят птахів поділяють на виводкових і нагніздних.

У виводкових птахів (див. рисунок) пташенята вилуплюються зрячі, вкриті пухом, здатні ходити та самостійно клювати корм (а). Це птахи, які переважно тримаються землі або води: кури, гуси, качки, лебеді тощо. У нагніздних птахів пташенята голі або майже голі, часто сліпі, безпорадні (б). Вони тривалий час залишаються в гнізді та вигодовуються батьками, До нагніздних птахів належать горобцеподібні, дятли. Сови і денні хижаки також належать до нагніздних птахів, але їхні пташенята вилуплюються більш розвиненими і вкриті пухом, а в денних хижаків — уже з відкритими очима (в). У птахів добре розвинені інстинкти, пов’язані із турботою про потомство.

Суттєвий вплив на поширення та життя птахів мають тривалість світлового дня та температурний чинник. Наприклад, переважна більшість птахів веде денний спосіб життя. Скорочення тривалості світлового дня призводить до зменшення можливості добувати необхідну кількість корму. Хоча птахи і теплокровні тварини, але температурний чинник в їхньому житті має дуже важливе значення. Наприклад, північна межа поширення комахоїдних птахів визначається температурою, оскільки за низьких температур комах (корму) стає мало.

Опосередкований вплив на поширення птахів має вологість. Наприклад, замерзання ґрунту і води робить неможливим (у певну пору року) існування багатьох водних і болотних птахів тощо.

Зовнішня будова птаха: 1 — голова; 2 — дзьоб; 3 — очі; 4 — шия; 5 — тулуб; 6 — крила; 7 — хвіст; 8 — цівка

Особливості будови птахів у зв’язку з пристосуванням до польоту

1. Наявність крил. Крила — видозмінені передні кінцівки. Завдяки здатності до польоту птахи заселили різноманітні місця проживання. Вони відносно легко долають перешкоди, які інші хребетні (навіть ссавці) здолати не можуть. Птахи оселяються навіть у тих місцях, де існування можливе лише декілька місяців на рік, а потім відлітають туди (інколи на дуже великі відстані), де в цей час умови для життя сприятливіші.

2. Обтічна форма тіла. Тіло птахів поділяється на голову, шию, тулуб і хвіст. Голова невелика. Шия відносно довга, тонка, рухома. Птахи здатні повертати голову на 180°, а деякі (сови, папуги) й на 270°. Тулуб компактний, округлий.

3. Пір’яний покрив. Він виконує теплоізоляційну функцію, забезпечує обтічність тіла та утворює несучі площини (крила, хвіст) при польоті. Пера бувають контурні й пухові.

Будова контурного пера: 1 — стрижень; 2 — колодочка (очин); 3 — опахало; 4 — борідки першого порядку; 5 — борідки другого порядку; 6 — борідки третього порядку

Контурні пера крил називають маховими. Вони прикріплюються до кисті, ліктьової, плечової кісток та створюють підйомну силу птаха. Контурні пера хвоста називаються рульовими. Вони слугують для керування напрямком польоту. Пухові пера не мають борідок другого порядку. Пір’яний покрив регулярно замінюється. У багатьох птахів упродовж року буває не одне, а два або й три линяння.

4. Шкіра тонка, суха,, майже позбавлена залоз. Єдина шкірна залоза — куприкова. Її жировий секрет змащує пір’я. Це особливо важливо для водоплавних птахів. У страусів, дрохв, що живуть у посушливих умовах, куприкова залоза відсутня. На дзьобі шкіра утворює рогові чохли, на нижніх кінцівках — рогові луски, на пальцях — кігті.

5. Наявність кіля. Кіль — виріст грудної кістки (грудини) у хребетних тварин. Він слугує для додаткового прикріплення дуже розвинених грудних м’язів. У птахів до кіля прикріплюються м’язи, що піднімають і опускають крила.

6. Наявність повітряних мішків. Основна їхня функція — участь у диханні особливо під час польоту. Крім того, вони захищають внутрішні органи від перегріву та зменшують тертя між ними, коли птах летить, тощо.

7. Зменшення маси тіла. Відбувається завдяки:

• пневматичності більшості кісток (порожнини трубчастих кісток частково заповнені повітрям);

• швидкому всмоктуванню в кишечнику перетравленого корму;

• короткому задньому відділу кишечнику, Що призводить до частого його випорожнення;

• наявності повітряних мішків. Великі розгалуження бронхів пронизують легені і за їх межами розширюються у тонкостінні повітряні мішки. Вони займають простір між внутрішніми органами, проникають у порожнини кісток, проходять між м’язами під шкіру;

• неодночасному дозріванню яєць. Статева система самок, за невеликими винятками, утворена лівим яєчником і лівим яйцепроводом. Яйце рухається по яйцепроводу 1-2 доби.

Сезонні явища у житті птахів

У птахів, що живуть у помірному кліматі, спостерігаються річні цикли.

Гніздування птахів. Навесні птахи вибирають гніздові ділянки, будують або ремонтують гнізда. Самки відкладають у них яйця, які потім насиджують один або обоє батьків. Є птахи, які не будують гнізд. Наприклад, зозулі підкидають свої яйця у гнізда інших птахів.

Найчастіше птахи гніздяться окремими парами й охороняють вибрану територію. Деякі птахи (ластівки берегові, граки, мартини звичайні) гніздяться колоніями.

Післягніздовий період. Після розмноження відбувається линяння. У птахів линяють пера, а також рогові утворення на ногах і дзьобі. Зазвичай у птаха випадають не всі пера одночасно, тому він може літати. У гусей, качок, лебедів замінюється відразу все оперення, тому в цей час вони літати не можуть.

У післягніздовий період птахи збираються невеликими зграями та кочують у пошуках корму. Наприкінці літа і восени післягніздове кочування підсилюється та поступово переходить в осіннє та зимове кочування або в осінній переліт. Залежно від розвитку сезонних пересувань птахів поділяють на осілих, кочових та перелітних.

Повзик (осілий птах)

Жайворонок (перелітний птах)

Омелюх (кочовий птах)

Осілі й кочові птахи. Осілі птахи (горобці, галки, сороки, тетеруки, глухарі) не полишають своїх територій, а лише переходять з одного виду корму на інший. Влітку, наприклад, глухарі живляться комахами та їхніми личинками, зеленими частинами рослин, бруньками; зимою — хвоєю, молодими шишками. Кочові птахи (сойки, дятли, снігурі) постійних місць зимівель не мають. Вони мігрують, іноді на значні відстані, у пошуках корму. До кінця зими кочові птахи повертаються до колишніх місць гніздування.

Перелітні птахи. Це вивільги, ластівки, качки, журавлі тощо. Восени вони відлітають із холодних і помірних областей у теплі країни, де проводять зиму. Сигналом для перельотів, очевидно, є зменшення тривалості світлового дня.

Зимою птахи гинуть переважно не від холоду, а від голоду. Нагодований птах не загине навіть у лютий мороз. Не забувайте допомагати птахам у цей важкий для них період життя. Із 10 синичок, що залишаються на зимівлю, до весни доживає тільки 2.