普通动物学第20章鸟纲

(三)骨骼系统
鸟类适应于飞翔生活， 在骨骼系统方面有 显著的特化，主要 表现在：骨骼轻而 坚固，骨骼内具有 充满气体的腔隙— —气质骨，头骨、 脊柱、骨盘和肢骨 的骨块有愈合现象， 肢骨与带骨有较大 的变形。
1. 中轴骨骼
1)、脊柱和胸骨
脊柱可分颈椎、胸椎、腰椎、荐椎和尾椎； 颈椎数目较多，其椎体呈马鞍型，寰椎和枢椎；
3.体被羽毛
• 羽毛着生在体表的-定区域内，称为羽区(pteryla)。不着 生羽毛的地方称裸区(apteria)。羽毛的这种着生方式， 有利于剧烈的飞翔运动。
（1）羽的结构
羽柄（羽根） 羽轴 羽枝 羽片 羽小枝
（2）羽的类型
飞行 保温
感觉
正羽 contour feather
纤羽 Hair feather 绒羽 down feather
特点：
1、具喙，无齿
2、出现嗉囊 3、胃分为腺胃和肌胃 4、直肠极短，不储存粪便
鸡的消化系统
（1）消化道 喙、口腔、咽、食道、嗉囊、 胃（腺胃、肌胃）、小肠、 盲肠、大肠和泄殖腔 （2）消化腺
包括肝脏和胰脏，很发达
腔上囊
a)具有角质喙（喙的形状因食性和生活方式不同而有很大变 异）以及相应的轻便的颌骨和咀嚼肌群（与牙齿退化，以吞 食方式将食物存贮于消化道内有关）。绝大多数鸟类的舌均 覆有角质外鞘，舌的形态和结构与食性和生活方式有关。 b) 口腔内有唾液腺．其主要分泌物是粘液，仅在食谷的燕 雀类唾液腺内含有消化酶。其中雨燕目的唾液腺最发达。雨 燕唾液内含有粘的糖蛋白，它们以唾液将海藻粘合而造巢， 其中的金丝燕所筑的巢，即为传统的滋补品“燕窝”。 c) 有些鸟类的食管一部分特化为嗉囊（crop），具有贮藏 和软化食物的功能。 d) 鸟类的胃分为腺胃(前胃)(化学性消化)和肌胃(机械性 消化)两部分。腺胃壁内富有腺体，可分泌粘液(为一种强酸) 和消化液；肌胃外壁为强大的肌肉层，内壁为坚硬的革质层 (鸡内金)，腔内并容有鸟类不断啄食的砂砾。在肌肉的作用 下，革质壁与砂砾一起将食物磨碎。
• 尾端着生有扇状的正羽，称为尾羽，在飞翔中起着舵的作 用。尾羽的形状与飞翔特点有关。
（3）羽毛的颜色
伪装 交流 识别 求偶 警告
• 形成原因：化学性颜色 、物理性颜色 • 黑色素：黑色素来源于黑色素细胞，产生黑、灰、 褐色； • 胡萝卜素和卟啉：产生橙、黄、绿、紫、红等颜色。 • 蜡质或折光细胞产生紫蓝色金属光泽）
（四）肌肉系统
由骨骼肌（横纹肌）、内脏肌（平滑肌）和心肌组成。 1、背部肌肉较退化，颈部肌肉发达。
2、牵引牵制运动的胸大肌和胸小肌很发达。
3、后肢的贯趾屈肌、腓骨中肌和栖肌对鸟类的树栖生 活起重要作用。 4、具特殊的鸣肌。 5、皮肤肌发达、能支配羽毛及某些裸露皮肤的运动， 以调节体温和进行求偶炫耀等行为。
Why?
鸟纲的进步性特征
• • 1. 具有高而恒定的体温 —— 恒温，减少了对外界温度条件的依赖。 恒温的出现标志着动物的结构与功能已进入更高级的水平，可以减少动物 对外界环境温度条件的依赖性，扩大了动物的地理分布，从而使动物在生存 竞争中处于优势地位。
•
•
2. 心脏二心房二心室，完全的双循环
血液循环为多氧血与缺氧血完全分开，再加上呼吸系统完善化，保证了鸟 类维持高和恒定的体温所要求的较高的代谢水平所需的氧。
鸟纲适应飞翔生活的特化性特征
• 1. 体型呈流线型、体表被羽；
2. 前肢特化成翼；
3.骨骼轻、多愈合，为气质骨。
4. 具独特的气囊，
产生与之相适应的双重呼吸。
一、鸟纲的主要特征
(一)、外部形态
1、纺锤形体型，体外被覆羽毛(feather)，具有流线型的外廓、从而减 少了飞行中的阻力。 2、被角质的啄食器官喙(bill)，其形状与食性有密切关系。
1、肺：主要由大量的细小支气管构成
• 支气管-中支气管-次级支气管-三级支气管-微支气管 • 特点：气体单向流动，与血流方向相反。
2、具发达的气囊（9个）
主要功能： （1）辅助呼吸
（2）减轻身体比重
（3）减少肌肉间及
内脏间的磨擦
（4）降低体温
3、鸣管
位于气管和支气管交界处，而不在喉头处。由中央舌状突（半 月膜）、侧壁上的鸣膜和鸣肌组成。鸣肌的收缩可调节鸣膜的 紧张程度而发出不同鸣叫。鸣禽的鸣肌发达，可多达5-9对。
第二十章 鸟纲 (Aves)
鸟类 —— “美化了的爬行动物” 是在爬行类的基础上进一步适应飞翔生 活的一支特化的高级脊椎动物。
• 鸟类和爬行类的共同特征 • 1. 皮肤缺乏皮肤腺，皮肤干燥; • 2. 鸟类的羽毛和爬行类的鳞片都是表皮角质层的产物； • 3. 头骨仅有一个枕髁和寰锥相关节; • 4. 后肢的踵关节位于两列跗骨之间，形成跗间关节; • 5. 卵生的羊膜卵，盘状卵裂，尿囊作为胚胎的呼吸器 官; • 尿液的主要成分是尿酸。 • —— 体表被覆羽毛、有翼、恒温、卵生等高等脊椎动物
腰荐部愈合成一整块，称综荐骨（鸟类特有）；
使鸟类在地面步行时获得支持体重的坚实支架 尾骨愈合成尾综骨，以支撑扇形的尾羽； 椎肋的后缘各具有一个钩状突，搭在后一肋骨上， 增加了胸廓的坚固性 龙骨突极为发达。
综荐 骨
龙骨突
尾综 骨
胸骨：
• 胸椎5-6枚。借硬骨质的肋骨与胸骨联结，构成牢固的胸 廓。鸟类的肋骨不具软骨，而且借钩状突彼此相关连，这 与飞翔生活有密切联系：胸骨是飞翔肌肉(胸肌)的起点， 当飞翔时体重是由翅膀来负担，因而坚强的胸廓对于保证 胸肌的剧烈运动和完成呼吸，是十分必要的。 • 鸟类胸骨中线处有高耸的龙骨突(keel)，以增大胸肌的固 着面。在不善飞翔的鸟类(如鸵鸟)，胸骨扁平。
（4）换羽(molt)
• 一般1年2次，冬羽(winter plumage)和 夏羽(summer plumage)。 • 飞羽及尾羽的更换多是逐步换，不影响 飞翔。 • 雁鸭类一次全部脱落。 • 其生物学意义:有利于完成迁徒、越冬及 繁殖过程。
（5)羽毛的保护
• 鸟类皮肤里唯一的腺体尾脂腺，它能分泌 油质以保护羽毛不致变形，并可防水。但 有些种类则不具有尾脂腺，除此之外，鸟 类还经常用喙整理羽毛。
胸肌分为胸大 肌和胸小肌，胸大肌 收缩使翅膀下降而胸小 肌收缩使翅膀上举，因
牵引牵制运动的胸大肌和 胸小肌很发达。
此鸟类翅膀一上一下，
能在空中飞翔。
后肢具有适宜于栖树握枝的肌肉： 栖肌（ambiens）、贯趾屈肌和腓骨中肌
鸟类栖肌节制足趾弯曲的模式图
具特殊的鸣肌
（五）高效的双重呼吸系统
组成：鼻腔、喉、气管、支气管、肺、气囊
3、眼大，具眼睑及瞬膜，可保护眼球。（瞬膜是-种近于透 明的膜，能在飞翔时遮覆眼球，以避免干燥气流和灰尘对 眼球的伤害。） 4、耳孔略凹陷，周围着生耳羽，有助于收集声波。 5、颈长而灵活，尾退化、躯干紧密坚实、后肢强大，与飞 行生活密切相关。（躯干坚实和尾骨退化有利于飞行的稳 定；颈部发达可弥补前肢变成翅膀后的不便。） 6、前肢变为翼(wing)，后肢具4趾，拇趾通常向后、适于树 栖握枝：鸟类足趾的形态与生活方式有密切关系。
（1）动脉 鸟类的动脉系统基本上继承了较高等的爬行动物的特点，但右侧体 动脉弓消失，由左侧体动脉弓将左心室发出的血液输送到全身。 （2）静脉 鸟类的静脉系统也基本上与爬行类相似，但有2个特点： a) 肾门静脉趋于退化。自尾部来的血液只有少数入肾，其主干系经 后大静脉回心。 b) 具尾肠系膜静脉，可收集内脏血液进入肝门静脉。尾肠系膜静脉 为鸟类所特有。 （3）血液及淋巴 鸟类血液中的红血细胞含量较哺乳类少(约为2000000-7645000个／ cm3)，红血细胞具核，一般为卵圆形。红血细胞中含有极大量的血 红蛋白，执行输送氧及二氧化碳的机能。 鸟类具有一对大的胸导管，收集躯体的淋巴液，然后注入前大 静脉。但是鸟类的小肠绒毛中不具哺乳类那种乳糜管，因而肠内糖 类、蛋白质和脂肪的代谢产物，均经过肝门静脉直接进入肝脏后贮 藏和利用。鸟类淋巴管系统上的淋巴节不能像哺乳类的淋巴节那样 过滤淋巴。少数种类(例如鸵鸟及雁鸭类)在身体后方具有能搏动的 淋巴心。
2. 带骨和肢骨
• a) 肩带由肩胛骨、乌喙骨和锁骨构成。 三骨的联结处构成肩臼，与翼的肱骨相关节。 • 鸟类的左右锁骨以及退化的间锁骨在腹中线处愈合成“v”形 ，称为叉骨(wishbone)，是鸟类特有的结构。叉骨具有弹性 ，在鸟类剧烈搧动时可避免左右肩带(主要是乌喙骨)碰撞。 • 前肢特化为翼，腕骨、掌骨和指骨愈合或消失，仅留2、3、 4指，指端无爪。使翼的骨骼构成一个整体。由于指骨退化， 现代鸟类大都无爪。
• •
3. 具发达的神经系统和感觉器官与此相联系的各种复杂的行为。 4. 具有营巢、孵卵和育雏等完善的生殖行为，提高了子代的成活率。
恒温在动物演化史上的意义
• 1、促进酶活力，大大提高了 新陈代谢水平 • 2、使动物具有快速运动的能 力，有利于捕食及避敌 • 3、减少了对环境的依赖性， 扩大了生活和分布范围
e) 鸟类的直肠极短．不贮存粪便，且具有吸收水分的作用， 有助于减少失水以及飞行时的负荷。 f) 在小肠与大肠交界处着生有一对盲肠，在以植物纤维为 主食的鸟类(如鸡类)特别发达。盲肠具有吸水作用，并能与 细菌一起消化粗糙的植物纤维。 g) 肛门开口于泄殖腔，这一点还保留着似爬行类的特征。 h) 鸟类泄殖腔的背方有一个特殊的腺体，称为腔上囊 (bursa fabricii)。腔上囊在幼鸟发达，到成体则失去囊腔 成为一个具有淋巴上皮的腺体结构（已被公认是一种淋巴组 织）。腔上囊被用做鉴定鸟类年龄的一种指标。
• b) 鸟类腰带的变形，与用后肢支持体重和产大型具硬壳的卵有 密切关系。 腰带(髂骨、坐骨及耻骨)愈合成薄而完整的骨架，其髂骨部 分向前后扩展，与愈合荐骨相愈合，使后肢得到强有力的支持。 耻骨退化，而且左右坐骨、耻骨一起向侧后方伸展，构成 “开放式骨盘”，这是与产生大型硬壳卵有密切关系的。然而在 极少数陆栖原始种类(例如鸵鸟)，左右耻骨或坐骨在腹中线处尚 有联合现象。 c) 鸟类的后肢强健，大部骨片愈合、简化、加长。股骨与腰带 的髋臼相关节。 腓骨退化成刺状；胫骨与其相邻的一排退化的跗骨相愈合， 构成一块细长形的腿骨，称为胫跗骨（tibiotarsus），远端一 排的退化跗骨与其相邻的跖骨相愈合，构成一块细长形的足骨， 称为跗跖骨(tarsometatarsus)。这种简化成单一的(胫跗骨及跗 跖骨)骨块关节以及这两块骨骼的延长，能增加起飞和降落时的 弹性。
2）头骨
•
鸟类头骨的一般结构与爬行类相似。适应于飞翔生活所引起 的特化主要表现在： a) 头骨薄而轻。成鸟颅骨愈合为-个整体，且骨内有蜂窝 状充气小腔。解决了轻便与坚实的矛盾。 b) 上下颌骨极度前伸，构成鸟喙，区别于其他所有脊椎动 物。现代鸟类均无牙齿，这是对减轻体重的适应。 c) 脑颅和视觉器官的高度发达引起颅型改变：颅腔膨大， 使头骨顶部呈圆拱形，枕骨大孔移至腹面。眼眶膨大，压挤 该区域的脑颅侧壁，构成眶间隔。眶间隔在某些爬行类即已 存在，鸟类由于眼球发达，更强化该特点。
（七）完善的循环系统
• 1、完全的双循环，动静脉血 完全分开 • 2、心脏容量大，心跳频率快， 动脉压高，血液循环迅速 满足旺盛的代谢功能
• 心脏 鸟类心脏的相对大小占脊椎动物中的首位， 约为体重的0.4％一1.5％。心房与心室已完全分 隔。静脉窦完全消失。鸟类心跳的频率比哺乳类 快得多，一般均在300一500次／min之间。
唯一的 皮肤腺
尾脂腺
分泌类脂物质
羽毛不变形 防 水
（6）羽毛的主要功能
• ①保持体温，形成隔热层。通过附着于羽基 的皮肤肌，可改变羽毛的位置．从而调节体 温； • ②构成飞翔器官的一部分--飞羽及尾羽 • ③使外廓更呈流线型，减少飞行时的阻力 • ④保护皮肤不受损伤； • ⑤羽色还可成为一些鸟类的保护色。
鸟类足趾的形态与生活方式有密切关系
1、凹蹼足 2、半蹼足
3、全蹼足 4、瓣蹼足
（二）皮肤及皮肤衍生物
1. 鸟类皮肤的特点是薄、松、软而且缺乏腺体（干）。薄而 松的皮肤，便于肌肉剧烈运动。 2. 鸟类的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。一些鸟类的冠(comb)及垂肉(wattle) 为加厚的、富于血管的真皮所构成，其内富有动静脉吻合 (anastomosis)结构。
4、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ特的双重呼吸
双重呼吸：呼吸一次在肺上进行两次气体交换。 吸气：大部分气体经初级支气管直接进入后气囊。前 气囊扩张接受来自肺中的气体。一部分气体经初级支气 管、次级支气管、三级支气管进入微支气管。 呼气：前气囊中气体经次级支气管、初级支气管排出 体外。肺中气体进入前气囊。后气囊中气体进入肺。
（六）消化系统