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1、动 物 生 物 学(鸟纲),重点和难点,重点:与飞翔生活相适应的形态结构。难点:双重呼吸、双重调节。,2.14.5 鸟纲,鸟纲的主要特征 l具高而恒定的体温(37C446C),减少了对外界环境的依赖性。从而扩大了在地球上的分布区。2.心脏四腔,完全双循环。多氧血和缺氧血完全分开,大大提高了鸟类的新陈代谢水平,成为真正的恒温动物。3神经系统和感觉器官特别发达,从而出现了复杂的行为。4有营巢、孵卵、育雏等复杂而完善的繁殖行为和迁徙等一系列本能,使雏鸟的成活率大为提高。,恒温及其在脊椎动物演化史上的意义,鸟类摄食频繁,消化系统完善,消化力强,能提供充足的营养;肺结构复杂,有气囊与肺相通,能进行双重呼
2、吸;心脏有二心房、二心室,是完全双循环,能保证氧气的充分供应,有羽毛、气囊等良好的保温装置;发达的中枢神经系统和体温调节中枢,下丘脑能通过神经和内分泌腺的活动完成对体温的调节,从而能使体温保持高而恒定。高而恒定的体温能促进酶的活性,加快催化和发酵过程,大大提高新陈代谢水平,使生命力旺盛,从而减少了动物对环境(尤其是温度)的依赖性,扩大了生活和分布区域。,一一般形态,(一)体壁 1.表皮:具羽毛、角质喙、爪和鳞片等表皮的角质衍生物。2.真皮:皮肤腺仅有尾脂腺,位于尾部背侧,分泌油脂以润泽羽毛。,3.羽 羽与爬行类的鳞片是同源的。(1)羽的分布:羽区、裸区。(2)羽的类型和结构 正羽:具中央羽轴,
3、其两侧着生扁平的羽片。羽轴下段称羽柄。羽片由羽轴两侧的羽枝组成。羽枝两侧又生带钩或槽的羽小枝,相邻羽小枝以钩和槽相互钩结。翼上的羽称为飞羽,其中腕、掌和指骨上的称初级飞羽,尺骨上的称次级飞羽。绒羽:羽轴不明显。羽小枝上无钩和槽。毛羽:具一毛干,其顶端有几根短的羽枝。(3)羽的功能:保持体温;构成飞翔器官的一部分,即飞羽和尾羽;使鸟体外部轮廓更呈流线型,减少飞行时的阻力;保护皮肤不受损伤。,(二)体腔 除心包腔(围心腔)外,胸腹腔又被膜质的斜隔分为前面的胸腔和后面的腹腔。,鸟的外形,皮肤及其衍生物,二运动,(一)骨骼 骨片薄;大骨中空,且有气囊穿入;中空的骨块内有骨质小梁;骨片多愈合。这样就大大
4、减轻了身体重量,而又不乏结构的稳固性,为适应飞翔生活的特征。1.头骨(1)脑颅 头部各骨块愈合成一整体。单一枕髁,枕孔移至头骨底部。属双颞窝,但颞窝间的骨弓消失,颞窝与眼窝合并而成更大的眼窝。(2)咽颅 上下颌骨极度前伸,构成鸟喙。与两栖爬行类相似,舌颌骨进入中耳变为镫骨(与耳柱骨同源)。,2.脊柱、胸骨和肋骨 脊柱分化为颈、胸、腰、荐和尾椎。与爬行类相同,第1、2颈椎分别为寰椎和枢椎。胸椎的末段少数几枚、腰椎、荐椎以及一部分尾椎愈合成1块综荐骨,并与腰带相愈合,使鸟类步行时获得支持身体的坚实支架。最后几枚尾椎愈合成一块尾综骨。胸椎上具肋骨,且前一肋骨借钩状突搭在后一条肋骨上,增强了胸廓的坚固
5、性。胸骨在腹中线处有高耸的隆起,称龙骨突,以扩大胸肌的附着面,与飞翔生活相适应。,骨骼系统,3.带骨和肢骨(1)肩带:由肩甲骨、乌喙骨和锁骨构成。乌喙骨与胸骨相连。左右锁骨愈合成“V”形,在鸟翼搧动时可避免左右肩带碰撞。肩甲骨、乌喙骨和锁骨的连接处,构成肩臼,与翼的肱骨相关节。(2)腰带:髂骨、坐骨和耻骨愈合,并和综荐骨愈合,增加了腰带的坚固性。但左右坐骨和耻骨未象其他陆生脊椎动物那样在腹中线愈合,而是向侧后方伸展,因此所构成的骨盆是开放式的(而哺乳类是关闭的),以便鸟类产下大型硬壳卵。(3)四肢骨 前肢:特化为翼,手部骨骼的愈合和消失。后肢:胫骨与近心端的跗骨愈合为单一的胫跗骨;远心端的跗骨
6、则与蹠骨愈合成单一的跗蹠骨,后肢离地的关节数就增加了一个,便于鸟类起飞和降落着地时增加缓冲力量。,附肢骨 1,附肢骨 2,(二)肌肉 与翼运动有关的胸肌发达。后肢具有适应树栖握枝的肌肉。,肌肉系统,三.消化系统,消化道:1.口腔:口腔内无齿,具角质喙。齿的机能一部分由喙替代,一部分则由肌胃代替。缺少发达的咀嚼肌。上述特点使头部重量减轻,利于飞行。口腔顶部有1纵行裂缝,内鼻孔开口于此缝中。口腔后部有1左右耳咽管汇合后的开孔。2.食道:食道中下段可膨大为嗉囊。3.胃:分腺胃和肌胃。腺胃壁富含腺体,分泌消化酶。肌胃壁具厚的肌肉层,其内面有一层类角质膜与食入的砂石一道,将食物磨碎。4.小肠 5.盲肠:
7、1对。6.直肠:从盲肠到泄殖腔的一段肠管。鸟类的直肠很短,贮粪少,以减轻飞行时的负重。7.肛门和泄殖腔:肛门通入泄殖腔,再以泄殖孔通体外。,消化系统,四.呼吸系统,1.肺前呼吸道:气管末端分支为2条初级支气管,鸟类发声器官是位于气管分叉处的鸣管。2.肺:初级支气管入肺后分出几组次级支气管,次级管再分支成三级支气管,三级支气管四周又辐射出更多的微支气管。微支气管的管壁由单层扁平细胞构成。鸟肺并不象哺乳类那样微支气管末端成为盲端的肺泡,而是各级支气管(尤其是微支气管)彼此连通成网状,并与毛细血管网相互交织在一起,气体交换即在其间进行。每一段微支气管构成一个呼吸单位,管的两端都与单位外相通,这是鸟类
8、实现双重呼吸(呼、吸气时,呼吸单位均在进行气体交换)的关键结构之一。,呼吸系统1,呼吸系统2,3.气囊:是支气管末端膨大而形成的薄囊,包括4对及1单个共9个气囊。气囊的作用:双重呼吸;增加浮力;减少内脏器官之间的磨擦;调节体温;增加腹压,利于排泄。,呼吸系统3,4.呼吸动作:吸气时,一部分新鲜空气经中支气管直接进入后气囊,这部分空气未经气体交换,因而是含氧气体;还有一部分空气进入次级支气管,再经副支气管到达微支气管网进行气体交换。与此同时,前气囊扩张,将肺内的上个呼吸周期存留的,已进行过气体交换的缺氧气体吸入前气囊。呼气时,前气囊收缩,将其中的缺氧气体呼出体外。与此同时,后气囊也收缩,将其中的
9、含氧气体压入肺内的支气管网进行气体交换。在吸气和呼气时,在肺内都能进行气体交换的现象,称为“双重呼吸”,是鸟类适应飞翔生活的重大特点。,五.循环系统,(一)心脏 静脉窦已萎缩并与右心房合并。心室已具完全的分隔,分为完整的左、右心室。心脏已具4腔。多氧血和缺氧血不再相混。右心室和右心房间的房室孔处的瓣膜是肌肉质的,与其他羊膜类不同。(二)动脉 完全的双循环。右心室发出肺动脉入肺,经气体交换后,汇集于左右肺静脉出肺并注入左心房,再进入左心室。左体动脉弓消失,左心室仅发出右体动脉弓。,(三)静脉 与两栖爬行类基本相似。肾门静脉较爬行类更为退化。尾肠系膜静脉为鸟类所特有。(四)淋巴系统:泄殖腔背方由1
10、盲囊,称腔上囊,是鸟类所特有的一个中心淋巴器官。恒温动物,循环系统,六.排泄系统,后肾1对,分前、中、后3叶,紧贴在综荐骨腹侧的深窝内。无膀胱,所产生的尿连同粪便随时排出体外,是减轻体重,便于飞翔生活的一种适应。排泄物以尿酸为主。,排泄系统,七.神经系统和感觉器官,(一)神经 中枢神经系统 大脑:鸟类新增了上纹状体,是鸟类的“智慧”中枢。大脑皮层仍以原脑皮为主。间脑:下丘脑为体温调节中枢。(二)感官 1.鼻:嗅觉退化。2.眼:具泪腺及可活动的上下眼睑和瞬膜。眼房内具栉膜,与鱼类的镰状突和爬行类的锥状突同功同源。巩膜骨可防止眼球变形。鸟类不仅可改变晶体的前后位置,也可改变晶体的凸度,甚至还能改变
11、角膜的凸度,其视觉调节是三重调节。3.耳(内耳):瓶状囊比爬行类更加延长,并稍有弯曲,但还未象哺乳类那样卷曲成耳蜗管。,神经系统,感觉器官,八.生殖和发育,(一)生殖 生殖腺的体积呈现季节性变化,以减轻体重,便于飞翔。1.雄性生殖系统:大多数不具外生殖器(交配器)。2.雌性生殖系统:绝大多数仅具左侧的生殖系统,右侧的则退化。(二)发育 卵(蛋)的形成 幼鸟出壳后眼即睁开,有羽毛,能行走和独立取食的,称早成鸟;出壳后无羽毛,不能独立生活的为晚成鸟。鸟类具有营巢、孵卵和育雏等繁殖行为,从而提高了后代的存活率。,生殖和发育,九.鸟纲的分类,(一)平胸总目:胸骨无龙骨突,适于地面行走,翼退化。(二)企
12、鹅总目:前肢鳍状。(三)突胸总目:翼发达,胸骨具龙骨突。,十.鸟类的繁殖和迁徒,(一)鸟类的繁殖 1.占区与配对 2.筑巢 3.产卵与孵卵 4.育雏(二)鸟类的迁徙,十一.鸟类的起源和演化,(一)鸟类的起源 通过对始祖鸟(Archaeopteryx lithographica)化石的研究,证明鸟类起源于古代爬行类。至于始祖鸟究竟来自何种爬行类,目前尚无定论,一般认为是由近似乌龙类的假鳄类进化而来。(二)、鸟类的演化 诛罗纪的始祖鸟是如何演变为现代鸟类的,尚远未弄清。在白垩纪,类似现代鸟类的类群即已出现,如黄昏鸟(Hesperornis regalis)。这是一些嘴长而尖,后部还留有小齿,颈长,
13、翼退化,又无龙骨突,营潜水生活,大型特化的鸟。但它们很快就灭绝了。进入新生代后,鸟类才大为发展,牙齿完全消失,飞翔能力大大加强,进入了各种生境。,十二.鸟类的经济意义,(一)农林益鸟和害鸟(二)、狩猎鸟类和观赏鸟类(三)、饲养和驯化,作 业,1.鸟纲有哪些进步性特征及与爬行纲相似的特征和适应飞翔的特征?2.鸟类为什么是恒温动物?恒温在脊椎动物的演化上有何意义?3.简述鸟类外形和内部结构的主要特征。4.鸟纲可分几个亚纲?现存鸟类分几个总目?其主要特征如何?5.简述我国鸟类各生态类群及其所属各目的主要特征及常见种。6.解释下列名词 留鸟、候鸟、旅鸟、迁徙、完全双循环、双重呼吸、早成雏、晚成雏、开放式骨盆。7.简述鸟类经济意义和保护鸟类的意义。,