第19章 鸟纲AVES

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胸椎第1枚游离 胸椎第2～4枚愈合 胸椎第5～6枚组 成综荐骨前部
• 鸟类胸椎示意图
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综荐骨+旁边的 骨盆
• 综荐骨=腰椎+荐椎+1部分胸椎和少数尾椎示意图
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尾综骨支撑 扇形的尾羽
• 尾椎=游离椎骨+尾棕骨
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• ㈣胸骨 • 一般具有龙骨突，是有利于鸟类飞翔的结构。 但驼 鸟胸骨扁平， 故不善飞翔。
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• ⑶绒羽
• 位于正羽下方，呈棉花状，构成松软的隔热层。 • 羽轴纤弱，羽小枝的钩状突起不发达，因而不能构 成坚实的羽片。
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• 绒羽→驼鸟的半羽
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• 绒羽
powder
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• ⑷刚毛 • 为一种变形羽毛，分布在许多鸟类的嘴缘及眼周。 • 仅在羽干基部有少数羽支或不具羽支。 • 功能：有触觉功能。
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• 前 言
• 鸟类是在爬行类基础上进一步完善，且适应飞翔生 活的一支特化的高级脊椎动物。 • • • • • 主要特征为： ①体被羽毛。 ②前肢特化为翼。 ③体温恒定。 ④卵生。
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第一节 鸟纲的主要特征
• 一、鸟类和爬行类共同的特征 皮肤干燥，缺乏腺体 羽毛和鳞片都是表皮角质层的产物 头骨仅有一个枕骨髁 盘状卵裂，卵生的羊膜类 尿液的主要成分是尿酸
飞羽 正羽 尾羽 羽毛类型 绒羽：位于正羽下方 纤羽：杂生于正羽与绒羽之间 嘴须：位于嘴喙及眼周
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• ⑴正羽 • 为被覆在翅膀和尾等部位的大型羽片。 • 由羽茎、羽枝、羽小枝和结节组成。 羽枝 钩突
羽茎
羽小枝
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• 翼上正羽→飞羽
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• 尾上正羽
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• ⑵纤羽→又称为毛状羽

• 杂生在正羽与绒羽之中。外形如毛发。 • 功能：触觉。
• • • •
视力具双重调节 改变晶状体的形状 改变晶状体的位置 改变角膜的屈度
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第三节 鸟纲的躯体结构概述
• 一、身体分部
鸟类身体分部
头 部：喙多样化 颈 部：长而灵活 躯干部：结 实 尾 部：退 化
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• 鸟类外形特点
前肢特化为翼，为飞翔器官 外被羽毛，具保温与飞行双重功能 具角质的喙，形状与食性有关 总结 颈长灵活，弥补前肢变为翅膀的不便 后肢强大具4趾，拇趾通常向后适于树栖握枝 尾着生扇形正羽，称为尾羽，起舵的作用
第十九章
鸟
纲 Aves
主讲：张健华教授 Hunan University of Arts and Science
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• 复习：爬行类适应陆生生活的特征有哪些?
• Answer： • • • • • 主要表现在四个方面 ①形成了比较完善的五趾型附肢。 ②比较完全的肺呼吸。 ③皮肤角质层发达，保水功能较强。** ④产羊膜卵，能在陆地上繁殖。**
• 完全的四腔心脏
• 心脏为完全2心房2心室。 • 血液循环为完全双循环。
头 肺 翅 翅
躯干
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• 通过飞翔来适应多变的环境
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• 神经系统和感觉器官发达 • 具有发达的神经系统和感觉器官以及与此相联系的 各种复杂的行为。
大脑增大
小脑发达
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• 具有抚幼行为 • 具有较完善的繁殖方式和行为（如营巢、孵卵、育 雏），保证了后代有较高的成活率。
• 一般鸟类的每天摄食量为体重的10～30%， 有的 达200%；一般经1.5小时即可通过消化道，有的仅 需30分钟。
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• ㈥呼吸—适于飞翔的特征
• 气囊式呼吸系统结构和独特的呼吸方式——双重呼 吸，与飞翔生活所需的高氧消耗相适应。
气囊还可减轻身体比 重，减少飞翔时肌肉 间和内脏间的摩擦， 还是快速热代谢的冷 却系统。
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• 腰带—开放式骨盆
由髂骨、坐骨和 耻骨愈合而成
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有利于产大型卵
• 腰带愈合特化为开放式骨盆示意图
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• ㈥肢骨 肱骨 桡骨 尺骨 腕掌骨：由腕骨与掌骨愈合而成 指骨 股骨 腓骨：退化为刺状 胫跗骨：由胫骨和近端跗骨组成 跗跖骨：由远端跗骨和跖骨组成 趾骨
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前肢骨
组成
后肢骨
• 前肢骨特化—腕掌骨 • 前肢特化为翼，部分腕骨与掌骨愈合。有利于搧动。
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腺胃
砂囊 十二指肠 胰
• 鸟类腺胃与肌胃结构示意图
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腺胃
• 鸟类腺胃位置示意图
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• ㈢泄殖腔上具腔上囊，可能为淋巴器官
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• ㈣鸟类消化系统特点
总结
唾液腺仅在食谷的燕雀类分泌消化酶 消化腺发达，消化能力强、消化速度快 以吞食方式将食物存贮于消化道内 具角质喙、无牙齿 直肠短，不存粪便
头骨薄而轻，骨内有蜂窝状充气的小腔
总结
上下颌骨极度延伸，构成鸟喙
颅骨愈合,颅腔增大，构成眶间隔 枕骨大孔移至腹面
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• ㈢鸟类脊柱
• 鸟类脊柱进一步分化，形成了胸椎和腰椎之分。 颈椎 胸椎 腰椎 荐椎 尾椎
鸟类脊柱分化
• 鸟类脊柱有两处愈合：综荐骨和尾综骨。
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8～25枚，异凹型椎骨
• 鸟类颈椎示意图
共同的特征
以上特征说明了爬行类与 鸟类之间存在着进化关系！
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• 鸟类和爬行类共同的特征
巩膜环支撑眼
单中耳骨
多骨片下颌 下颌与方骨 相关节 单枕骨髁
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• 二、鸟类的进步性特征 • 具有高而恒定的体温(37.0℃~44.6℃)，减少了对环 境的依赖性。
企鹅具有恒定且高的体温， 能够在南极冰地生存。
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• 多样化的角质喙
鸭
海鸥
鹰
十字喙
夜鹰
反嘴鹊
啄木鸟
鹦鹉
火烈鸟
几维鸟
匙状喙
鹈鹕35
• 足与喙的功能变化
滤过喙 游泳足 游泳/行走足 探查喙 食虫喙 食果喙 食肉喙 钻探喙
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行走足
栖息足 捕获猎物足 攀爬足
• 二、皮肤 羽毛 角质喙 爪 鳞片
表皮衍生物丰富
表 皮 角质层较薄
鸟类皮肤结构
较薄的致密结缔组织
粪便
尿酸
微量尿液
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• • • • •
㈨生殖系统—适于飞翔的特征 生殖腺活动具有季节性，是对飞翔生活的适应。 ①繁殖季节，生殖腺可以增大几百倍甚至上千倍。 ②非生殖季节生殖腺退化，有利于减轻体重。 ③雌鸟只发育一侧的生殖腺，有利于减轻体重。
右侧卵巢退化
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• ㈩感觉器官—适于飞翔的特征
• 视觉器官特别发达，听觉次之，嗅觉退化。与飞翔 生活相适应。有利于空中视物。
• 水禽类有发达的尾脂腺， 能分泌油质以保护羽毛不 致变形，并可防水。
• 尾脂腺的分泌物是一种类 脂物，可能还含有维生素 D。
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• ㈤鸟类皮肤衍生物—角质喙、爪和鳞片
• 皮肤外面具有由表皮所衍生的角质物，如羽毛、角 质喙、爪和鳞片等。
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• 鸟类皮肤大部分无鳞片
Scaleless hen
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• ㈥鸟类皮肤衍生物—羽毛 • 根据羽毛的构造和功能分为以下几种类型：
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• ㈤肋骨 • 鸟类肋骨具钩状突起，为鸟类独有的特征。
鸟喙骨
钩状突起
V形叉骨
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• ㈤带骨
肩带 鸟类带骨 腰带
肩胛骨 乌喙骨 锁骨→ 特化为V字形叉骨 髂骨 坐骨 耻骨
愈合为开放式骨盆
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• 肩带构成—肩胛骨 肩胛骨
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• 肩带构成—乌喙骨
乌喙骨
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• 肩带构成—V形锁骨，具有弹性。
锁骨
残存的独立腕骨
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• 前肢骨特化—指骨退化
• 指骨退化，大多仅存拇指与中指等，大多无爪。
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• 后肢骨特化—胫跗骨
由胫骨和近端跗骨愈合成
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• 后肢骨特化—跗跖骨，为鸟类足骨，相当于脚掌
由远端跗骨和跖骨愈合成
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• 后肢骨—具四趾，构成栖地栖树的结构
缺乏跖(掌)骨的栖地栖树结构
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• 四、肌肉系统
骨骼肌(纹肌)
肌肉组成
内脏肌(平滑肌) 心 肌
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• ⒈ 颈部肌肉发达。胸肌发达。
胸小肌与胸大肌的起点均附着 在胸骨上，通过特殊的联结方 式而使翼搧动。
胸小肌
胸大肌
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• ⒉ 后肢有适宜树栖握枝的肌肉
栖肌肌腱
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• ⒊ 具特殊的鸣管肌肉。在鸣禽类特别发达。
鸣肌
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• 五、消化系统
• ㈠消化系统组成
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• 换羽(molt)示意图
换羽
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• 三、骨骼系统
• ㈠骨骼系统基本组成
头骨
中轴骨 骨骼系统 脊柱 胸骨
肋骨 附肢骨
带骨
肢骨
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• ㈡鸟类头骨
高 颅 型
脑颅 一般结构 咽颅 颅骨愈合 颌弓：极度延伸 舌弓 鳃弓：在鸟类已退化
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巩膜骨
枕骨
额骨
鼻骨
下颌骨
• 鸟类头骨示意图
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• 鸟类头骨的特点
龙骨突起
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• ㈢骨骼：叉骨—适于飞翔 • 锁骨特化形成V形叉骨，减少飞行时肩带的磨擦。
V形叉骨
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• ㈢骨骼：愈合—适于飞翔 • 骨骼的愈合和尾骨退化，使躯体重心集中于中央， 有助于在飞翔中保持平衡。 主要骨骼愈合 综荐骨 骨 盆 尾综骨 骨盆
综荐骨
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• ㈣肌肉—适于飞翔的特征 • 鸟类胸肌发达。 胸大肌：翼下搧 胸肌类型 胸小肌：翼上扬
真 皮 深层有与羽根部相连的皮肌
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• ㈠鸟类皮肤薄、松、干燥
大部分无色素细胞
薄、松、干燥且缺乏腺体
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• ㈡鸟类皮肤衍生物—冠 • 为加厚、富于血管的真皮所构成，其内富有动静脉 吻合的结构。
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• ㈢鸟类皮肤衍生物—垂肉 • 为加厚、富于血管的真皮所构成，其内富有动静脉 吻合的结构。
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• ㈣鸟类皮肤衍生物—尾脂腺
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• 黑色素Melanins
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• 类胡萝卜素Carotenoids
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• 卟啉类化合物Porphyrins
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• 物理性色彩Structural colors
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• 换羽(molt)
冬羽(winter plumage) 换羽(molt) 夏羽(summer plumage)或婚羽 (nuptial plumage)
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• 鸟肺结构—三级支气管结构
气
微气管
管
↓ 支 气 管 ↓ 中支气管 ↓ 次级支气管 ↓ 三级支气管 ↓ 微 气 管
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• 双重呼吸 • 在鸟类连续呼吸过程中，每一次吸气和呼气，肺内 总有连续不断的富含氧气的气体通过，进行气体交 换，这种呼吸方式称为双重呼吸。
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• ㈦循环—适于飞翔的特征 完全的双循环 心脏容量大 心跳频率高 动脉压高，血液循环迅速
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• ㈡皮肤—适于飞翔的特征
• 薄而松的皮肤，便于飞翔时肌肉的剧烈运动。 • 具特殊的表皮衍生物——羽毛： ①其着生方式有利 于飞翔；②构成飞翔器官的一部分； ③使外廓更呈 流线型，减少飞行时的阻力。
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• ㈢骨骼：中空—适于飞翔
• 骨骼轻而坚固，具充满空气的腔隙和坚固的横梁。
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• ㈢骨骼：龙骨突起—适于飞翔 • 胸骨特化形成龙骨突起，增加飞翔胸肌的固着面。
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• 三、恒温的意义 • 自鸟类开始为恒温动物。 • 恒温的意义表现在以下几个方面： • ①大大提高了新陈代谢水平和生殖细胞发育的稳定 环境。 • ②提高了快速活动的能力，有利于捕食及避敌。
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第二节 鸟纲适应飞翔生活的特化特征
流线形体型 前肢变为翼 骨骼中空而轻且多愈合 有与肺相连的气囊 无 牙 齿 无 膀 胱 减轻体重结构简化 无 阴 茎 单侧卵巢
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飞翔的特化特征
• ㈠外型—适于飞翔的特征
流线型外廓 纺锤形体型
前肢特化 为飞翔器官
被覆羽毛
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• 适于飞翔的外型特征
颈长而灵活，后 肢强大，弥补前 肢变翼后的不便 躯干结实，尾骨 退化，有利于飞 行的稳定。
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• 翼类型
• 椭圆翼
• 高速翼
• 翱翔翼
• 高提升翼
鸟类飞行时基本上是鼓翼、滑翔和翱翔三种方式交替使用。一般小型鸟 类以鼓翼及滑翔为主，大型鸟类多具较好的翱翔能力。
心博次数/min 22 72 135～244 514 615
主要表现特征
蛙 人 鸽 金丝雀 蜂鸟
心脏占体重% 0.57 0.42 1.71 1.68 2.37
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• • • •
㈧泌尿系统—适于飞翔的特征 排泄尿酸，减少失水。 肾小管和泄殖腔能重吸收水分，减少水分损失。 无膀胱，不储尿，以减轻体重。
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• 胸部肌肉发达有利于重心稳定
• 背部肌肉退化，胸部肌肉发达，有利于飞行中保持 重心稳定。
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• ㈤消化—适于飞翔的特征
• 牙退化，角质喙，认为是减轻体重的适应。
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• 直肠短。 • 直肠短，不储存粪便，且有吸收水分的能力，有助 于减少失水及飞行中的负荷。
直肠
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• 消化力强。 • 消化力强，消化迅速，是鸟类活动性强，新陈代谢 旺盛的物质基础。
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• 三声夜莺 Whip-poor-will→Bristle
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• 羽衣的功能
总结
保持体温，形成隔热层 构成飞翔器官的一部分飞羽及尾羽 使外廓更呈流线型，减少飞行时的阻力 保持皮肤不受损伤 提供保护色 触觉功能
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• 羽毛的颜色
黑色素 化学性 脂色素 颜色类型 物理性
蜡质 折光细胞产生兰色和金属光泽
消化道
组成
口腔 咽 食道：有些具嗉囊 腺胃 肌胃 小肠 大肠 泄殖腔
唾液腺 消化腺 肝 脏 胰 脏
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食道 肌胃 大肠 小肠 嗉囊
泄殖孔
• 鸟类消化系统结构示意图
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脾 肝
大肠
盲肠
嗉囊
肌胃
小肠
• 鸟类消化系统示意图
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• ㈡鸟胃构造
分泌粘液 前胃(腺胃) 分泌胃蛋白酶原 鸟胃结构 肌肉层 肌胃(砂囊) 革质层 弥补缺少牙齿的功能 砂 砾