الطيور: الخصائص والأنواع والأنظمة والتكاثر
الطيور تطير ، حيوانات منزلية ، حيوانات فقارية وريش. داخل الفقاريات ، تعد ثاني أغنى فئة من حيث عدد الأنواع ، بأكثر من 9700 ، لا تتفوق عليها إلا الأسماك. السمة الأكثر أهمية لهذا النوع من الحيوانات هو تعديل الأطراف العليا في الأجنحة.
وهكذا ، غزت الطيور سماء النظم الإيكولوجية المختلفة ، بما في ذلك الغابات والصحاري والجبال والمروج وغيرها. الريش أيضا سمة لا غنى عنها: إذا كان الكائن الحي لديه ريش ، فهو طائر.
على الرغم من أن هناك تنوعًا واسعًا في الأنواع ، فإن مورفولوجية الطيور متجانسة. جميعها لها توحيد في تشريحها: الأجنحة والريش ومنقار الكيراتينية. تم تقييد هذا التوحيد الملحوظ خلال التطور ، ويفترض أن يكون ذلك عن طريق الطيران.
يُعتقد أن كل خصائص الطيور كانت نتيجة الانتقاء الطبيعي ، مفضلة الأفراد الذين يتحركون بشكل أفضل عبر الهواء. وهكذا ، يبدو أن "تشريح" الطيور "مصمم" للهروب ، من عظامه الرئوية إلى رئتيه وأيضه الفعال.
تتميز الطيور برؤية ممتازة. لديهم مآخذ العين هائلة وعديمة الحركة عمليا - يعوض عن طريق دوران عالية من الرأس.
تنقسم الطيور الحديثة إلى مجموعتين أساسيتين: paleognatas و neognatas. الأول يشمل الطيور غير الطائرة أو الفئران. من ناحية أخرى ، فإن neognatas تشمل بقية الطيور مع عضلات قوية للطيران.
يُطلق على فرع علم الحيوان الذي يدرس الطيور علم الطيور ، وهو المصطلح الذي يأتي من الجذور اليونانية ornis = "bird".
الخصائص العامة
الخصائص المورفولوجية والفسيولوجية
الطيور هي كائنات حية تم تعديل أطرافها الأمامية للطيران على شكل أجنحة. إذا قارنا هذه الأطراف بأطراف الفقاريات الأرضية ، فسوف ندرك أن الطيور فقدت بعض الكتائب وأن الطرف قد تطول.
خضعت أطرافه الخلفية ، التي تسمح بجعل الفرد أو المشي أو السباحة ، إلى تعديلات. أنها تقدم أربعة أصابع ، في بعض الحالات ما يصل إلى 3 أو 2.
يتم تغطية البشرة عن طريق الريش والأطراف الخلفية للمقاييس. الغدد نادرة في الطيور ، على الرغم من أن لديها إفرازات زيتية متخصصة في نهاية الذيل.
الطيور هي كائنات ماصة للحرارة ، أي أنها قادرة على تنظيم درجة حرارة الجسم. على الرغم من أن الثدييات أيضًا ماص للحرارة ، فإنها لم تكتسب هذه القدرة الفسيولوجية لسلف مشترك ، لذلك فهي مثال على التطور المتقارب.
في نظمها المختلفة ، تتميز الطيور بفقدان بعض الأعضاء أو تخفيضها. على سبيل المثال ، لا تملك الإناث سوى قناة مبيض واحدة وواحدة وظيفية واحدة (القناة اليسرى). إذا ما قورنت بالفقاريات غير الطائرة ذات الحجم المماثل ، فقد عانت الأمعاء من انخفاض كبير.
من المفترض أن هذه الخصائص قابلة للتكيف وتسمح بتقليل الكتلة أثناء الطيران.
خصائص العظام
عظام الطيور لديها تجاويف الهواء التي تقلل من وزن الحيوان أثناء الرحلة. هذا النوع من الهيكل يسمى العظام الهوائية. بالإضافة إلى الوزن ، فإن الهيكل العظمي صلب ، وهو أمر ضروري لمراقبة الطيران.
تنصهر عظام الجمجمة في اللقاح القذالي الواحد. يعرض هذا نمطًا diapsid وتم تعديل الفك إلى بنية خالية من الكيراتين والمنقار. في الأذن الوسطى لا يوجد سوى عظمة واحدة.
يتم تقليل الذيل إلى هيكل يسمى pygostyle. القص لديه عارضة. يعمل هذا العظم كنقطة اتحاد للعضلات التي تشارك في الرحلة: الصدرية و supracoracoideo.
furcula هو هيكل نموذجي من الطيور التي تعمل مثل الربيع. يخزن هذا العنصر الطاقة ، بحيث تدفع الرفرفة إلى أسفل الرفرفة في الاتجاه المعاكس.
هيكل الحوض هو الأمثل لوضع البيض ، ويسمى الحوض opistopubic.
تصنيف
يتم تجميع حوالي 9700 نوع من الطيور في أكثر من 30 طلبًا. التصنيف الذي سوف نقدمه بعد ذلك هو تصنيف جيل (2006) ، الذي تم تعديله بواسطة هيكمان (2001):
Superorden Paleognathae
و paleognatas هي الطيور الحديثة مع الحنك البدائي. تتضمن هذه المجموعة أشكال النعام وما شابه ، المناطق ، emus ، الكيوي ، من بين أشياء أخرى.
وهي تتألف من أربعة أوامر: Struthioniformes ، التي شكلتها النعام. الروماتيزم ، وأعضاؤه نوعان من المناطق التي تعيش في أمريكا الجنوبية ؛ Dinornithiformes ، التي شكلتها ثلاثة أنواع من الكيوي في نيوزيلندا ؛ وترتيب Tinamiformes ، يتألف من حوالي 50 نوعًا من تينامو أمريكي أو يوتوس أو إينامبيس.
Superorden Neognathae
يتكون هذا المشرف من عدد كبير من الأنواع ذات الحنك المرن. أدناه سنصف بإيجاز كل من الأوامر التي تشكل جزءًا من neognatas أو "neoaves".
ترتيب Passeriformes : هو الترتيب الأكثر وفرة من الطيور. تضم 5750 نوعًا (أكثر من نصف أنواع الطيور) التي يتم توزيعها في جميع أنحاء العالم. تتميز بموقف الكتائب: أربعة أصابع وثلاثة موضعية للأمام وواحدة متخلفة. معظمها صغيرة.
ترتيب Anseriformes : ما يقرب من 162 نوعا من البجعات والإوز والبط وما يتصل بها ، موزعة في جميع أنحاء العالم. تكيفات مميزة في الساقين للسباحة.
Galliformes Order : حوالي 290 نوعًا من الديك الرومي والسمان والدراج وما شابه. توزيعها في جميع أنحاء العالم. طعامها هو العاشبة. منقارها وأرجلها قوية وثقيلة.
ترتيب Sphenisciformes : 17 نوعا من طيور البطريق. وهي معروفة بقدرتها على السباحة ، بأجنحة معدلة بأشكال مجداف تسمح لها بالتحرك بكفاءة عبر الماء.
ترتيب Gaviiformes : تشكلت من قبل loons ، مجموعة من الطيور المائية.
ترتيب Podicipediformes : 22 نوعا من الطيور مع عادات الغوص المعروفة شعبيا باسم loons ، macaes و grebes. إنها شائعة في الأحواض ، حيث يمكنك التمييز بين أعشاشها العائمة.
ترتيب الفينيقوبورم : 5 أنواع من الطيور المائية الملونة. وهي معروفة باسم طيور النحام. هناك الأنواع الحالية المنقرضة.
ترتيب البروسيليفورم : 112 نوعًا من التوزيع العالمي ، هي طيور أعماق البحار تشمل طيور القطرس ، والنخيل ، والفولمار وما شابه.
ترتيب Pelecaniformes : 65 نوعا من التوزيع في جميع أنحاء العالم. نجد في هذا الترتيب البجع ، الغاق ، القنادس ، البيكمن ، وغيرها. يأكلون السمك.
ترتيب Ciconiiformes : 116 نوعا من التوزيع في جميع أنحاء العالم. وهي تشمل مالك الحزين ، والمراسي ، اللقالق ، ibis ، الملاعق ، النسور وغيرها. وتتميز بإطالة الساقين والرقبة بشكل كبير.
ترتيب فالكونيفورم : 304 نوع من الطيور الموزعة في جميع أنحاء العالم. وهي تشمل النسور ، الصقور ، الصقور ، الكندور والنسور. هذه العينات لها رؤية ممتازة تتيح لها اصطياد فريستها.
ترتيب جروفيورم : 212 نوعا من التوزيع في جميع أنحاء العالم. وهي تشمل الرافعات والقضبان والماعز والمكرات ذات الصلة.
ترتيب Charadriiformes : أكثر من 350 نوعا موزعة في جميع أنحاء العالم. وهي تشمل طيور النورس والطيور الساحلية الأخرى.
ترتيب Columbiformes : حوالي 300 نوع من التوزيع في جميع أنحاء العالم. وتشمل الحمائم ودودو منقرضة. وتتميز بوجود رقاب قصيرة والساقين والمنقار.
ترتيب Psittaciformes : أكثر من 350 نوعا موزعة في جميع أنحاء العالم. وتشمل الببغاوات والببغاوات والحلفاء.
ترتيب Opisthocomiformes : ترتيب يتكون من نوع واحد ؛ hoatz Opisthocomus hoazín ، وتقع في حوض الأمازون.
ترتيب Musophagiformes : 23 الأنواع المستوطنة في أفريقيا. وهي معروفة باسم Turacos.
ترتيب Cuculiformes : حوالي 140 نوعا من التوزيع في جميع أنحاء العالم. وتشمل الوقواق وقائدي الطرق.
ترتيب Strigiformes : حوالي 180 نوعا ليلية للتوزيع في جميع أنحاء العالم. وتشمل البوم والحلفاء. هم الحيوانات المفترسة ليلية ، رحلة صامتة ورؤية ممتازة.
Caprimulgiformes Order : 118 نوعا من التوزيع في جميع أنحاء العالم. وتشمل podargos ، و nightjars ، وغيرها.
ترتيب Apodiformes : حوالي 429 نوعا من التوزيع في جميع أنحاء العالم. يشمل الطيور الطنانة والنوابج. هم أرجل قصيرة ورفرفة سريعة.
هناك أيضا أوامر Coliiformes ، Trogoniformes ، Coraciiformes و Piciformes.
الجهاز الهضمي
لدى الطيور نظام هضمي معدّل يسمح لهضم الطعام بكفاءة ، ويعوض عن نقص هياكل الأسنان. بالإضافة إلى ذلك ، يحدث امتصاص المغذيات على فترات زمنية قصيرة.
يحتوي الجهاز الهضمي على جويز يساعد في طحن الطعام الذي يستهلكه الحيوان. الطيور لديها نظام من الغدد اللعابية بدائية للغاية التي تفرز المخاط لتليين مرور الطعام.
بعض الطيور لديها تعديل في المريء الذي يسمح بتخزين الطعام. في بعض الأنواع ، لا يخدم هذا الاتساع كموقع تخزين فحسب ، بل إنه أيضًا منتج لمادة مغنية من اللبن الحليبي - تشبه حليب الثدييات - والتي تعمل على تغذية الكتاكيت التي لا حول لها ولا قوة.
تنقسم المعدة إلى قسمين. الأول هو proventriculus ، المسؤول عن إفراز عصير المعدة. والثاني هو gizzard ، المسؤولة عن طحن المواد الغذائية. للمساهمة في عملية تكسير الطعام ، تستهلك الطيور الصخور أو غيرها من الأشياء ، التي يتم إيداعها في gizzard.
تغذية
الوجبات الغذائية للطيور متنوعة. هناك أنواع من الحشرات ، آكلة اللحوم (التي تتغذى على الديدان ، الرخويات ، القشريات ، الأسماك ، الثدييات وحتى الطيور الأخرى) ، الرحيق ، والعديد منها آكلة اللحوم.
يتم تكييف حجم وشكل منقار الطيور بشكل أنيق مع وضع التغذية النموذجي للشخص الذي يحمله. على سبيل المثال ، فإن الطيور التي تستهلك البذور لها قمم قصيرة وقوية ، في حين أن الطيور الناشطة مثل الطيور الطنانة لها منقار طويلة ورقيقة تسمح لها باستهلاك رحيق الزهور.
على سبيل المثال ، تشكل الطيور الجارحة آكلة اللحوم - مثل البوم - كرات صغيرة من المواد العضوية التي لا يمكنها هضمها ، مثل الشعر أو العظام التي تتجدد.
نظام الدورة الدموية
يتكون نظام الدورة الدموية للطيور بواسطة قلب يتكون من أربع غرف: الأذينين والبطينين. لديها نظامان للدوران ، أحدهما رئوي والآخر جهازية.
بشكل عام ، لا يختلف نظام الدورة الدموية للطيور اختلافًا كبيرًا عن النظام النموذجي الموجود في الثدييات.
معدل ضربات القلب لدى الطيور مرتفع ، حيث يوجد علاقة عكسية بين حجم الكائن الحي والتردد.
كريات الدم الحمراء أو خلايا الدم الحمراء لديها نواة - على عكس بلدنا ، والتي عندما تنضج تنكسر هذه البنية. الخلايا البالعة هي خلايا نشطة للغاية وتشارك في إصلاح الجروح وغيرها من وظائف الجهاز المناعي.
الجهاز العصبي
الجهاز العصبي للطيور معقد ومتطور. هناك اثني عشر زوجًا من الأعصاب القحفية. المخ كبير مثل المخيخ والفصوص المثالية. في المقابل ، تم تطوير قشرة الدماغ بشكل ضعيف.
فيما يتعلق بالنظم الحسية ، الرائحة والذوق غير فعالين في معظم الأنواع. ومع ذلك ، هناك استثناءات متعددة لهذا النمط ، كما هو الحال في الطيور آكلة اللحوم والمحيطات ، حيث تلعب هذه الحواس دورا أساسيا في أنماط حياة هذه الأنواع.
الرؤية في الطيور رائعة. يشبه العضو المستقبِل للضوء عين الفقاريات الأخرى ، على الرغم من كونه أكبر حجماً وأقل كروية وغير منقول فعليًا. للتعويض عن الثبات الجزئي للعيون ، فقد طوروا قدرة مذهلة على تنقل الرأس.
السمع جيد ايضا الأذن مقسمة إلى المنطقة الخارجية ، والأذن الوسطى ذات العظم الواحد ، والكولوميلا ، والقطاع الداخلي مع القوقعة.
الجهاز التنفسي
بسبب متطلبات الطيران النشطة ، يجب أن يكون الجهاز التنفسي لهذه الفقاريات الطائرة عالي الكفاءة. لديهم هياكل متخصصة تسمى parabronchi ، مع الأكياس الهوائية. تختلف هذه الأعضاء بشكل كبير عن أعضاء الجهاز التنفسي التي نجدها في بقية الفقاريات.
في الطيور ، تنتهي فروع الشعب الهوائية في هياكل تشبه الأنبوب ، حيث يحدث تدفق مستمر للهواء - على عكس المحطات الطرفية (الحويصلات الهوائية) التي نلاحظها في رئات الثدييات.
تشكل الأكياس الهوائية نظامًا من تسعة عناصر متصلة توجد في الصدر والبطن. وظيفة هذه الهياكل هي تعزيز التهوية ، مع تدفق الهواء الدائم الذي يمر عبر الرئتين.
في الطيور ، يدخل الهواء عبر القصبة الهوائية والشعب الهوائية الأولية ، عبر الرئتين وفي الحويصلات الهوائية الخلفية. من هناك يذهب إلى الرئتين ويخرج الهواء من خلال القصبة الهوائية. هذه الدورة يتوافق مع الزفير الأول.
في الزفير الثاني ، يمر جزء من الهواء الذي يدخل ، عبر الأكياس الهوائية الخلفية والرئتين. بهذه الطريقة ، يتم دفع الهواء المعلق نحو الأكياس السابقة. ثم ، يترك الهواء الحيوان.
نظام إفراز
الكلى من الطيور metanephric وتفرغ مجرى البول في عباءة. ضمن النظم الكلوية الثلاثة الموجودة ، تتكون الكليتان metanéfricos من عضو متصل بالقرص عن طريق قناة وولف ، ويأتي من الأديم المتوسط الأوسط للقطاعي الصدري والقطني.
منتج النفايات الرئيسي هو حمض اليوريك ، ولهذا السبب تندرج الطيور في فئة "uricotélicos". هذه المادة غير قابلة للذوبان في الماء بدرجة كبيرة ، لذا فهي تترسب وتخلق نفايات شبه صلبة ، غالبًا ما تكون بيضاء. الطيور ليس لديها المثانة البولية.
استنساخ
في جميع الطيور ، يتم فصل الجنسين والإخصاب داخلي. لدى الذكور اختباران وظيفيان ، في حين أن الإناث قد تدهورت في المبيض والبويضة اليمنى. في الذكور ، بعض الأنواع فقط لديها القضيب كجهاز جماعي ، بما في ذلك البط والإوز وبعض paleognatas.
جميع إنتاج البيض مع قشرة صلبة. يتم تحضين البيض خارجياً: يتم وضع بعض الوالدين عليها ويحافظ على درجة حرارة مثالية بفضل حرارة الجسم.
يتم إعطاء نظام تحديد الجنس من الطيور بواسطة كروموسومات الجنس ZW (أي ما يعادل كروموسومات الجنس XY لدينا). على عكس الثدييات ، يتوافق الجنس غير المتغاير مع الإناث. وهذا يعني أن العينات النسائية هي التي تمتلك كروموسومات مختلفة.
اعتمادًا على أنواع الطيور ، يمكن أن يُولد شخصًا شابًا ناشطًا قادرًا على الدفاع عن نفسه أو عريًا صغيرًا يحتاج إلى رعاية والديه من البيضة. يُعرف البديل الأول من الكتاكيت المستقلة بذرية ما قبل النسل وتلك التي تحتاج إلى مساعدة ذرية متقاربة.
تطور
يعتبر علماء الأحياء التطوريون أن أصل الطيور هو أحد أكثر التحولات إثارة للإعجاب في تطور الفقاريات - إلى جانب قفزة الماء إلى أرض رباعيات الأرجل.
أظهر السجل الأحفوري مجموعة متنوعة من الخصائص الفريدة الموجودة في أنواع الطيور الحية ، مثل الريش وانخفاض ملحوظ في حجم الجسم.
يعتبر أن تطور الطيور كان مصحوبًا بأصل الرحلة ، لكن يشتبه في أن العديد من الخصائص التي نربطها بالطيران تطورت قبل الطيور.
الأركيوبتركس lithographica
الأحفوري الأكثر شهرة في أصل الطيور هو الأركيوبتركس. إنه بحجم غراب ، مع ذروة مماثلة لتلك التي في الطيور الحديثة ، ولكن مع الأسنان. يشبه الهيكل العظمي للحيوان المتحجر الزواحف ذات الذيل الطويل.
تم اكتشاف الحفرية في عام 1861 ، بعد عامين من نشر أصل الأنواع. لقد كان له تأثير هام على وسائل الإعلام ، حيث يبدو أن حفرية "الانتقال" هذه تعطي دعماً كبيراً لنظرية الانتقاء الطبيعي.
الميزة الوحيدة التي تستبعد الحفرية من تصنيفها كديناصور ذوات الأقدام هي وجود الريش الذي لا جدال فيه.
من الديناصورات إلى الطيور
التشابه بين الطيور والزواحف واضح. في الواقع ، قام عالم الحيوان الشهير توماس هكسلي بتعمد الطيور باعتبارها "زواحف مجيدة".
بفضل عدد كبير من الميزات المشتركة - بما في ذلك العنق الطويل على شكل حرف S - من الواضح أن الطيور ترتبط ارتباطًا وثيقًا بمجموعة من الديناصورات تدعى theropods.
في الواقع ، فإن dromaeosaurs هي الديناصورات theropod مع furcula (الترقوة تنصهر) مع ميزات الدورية في عظام الدمى المرتبطة رحلة.
بالإضافة إلى ذلك ، هناك حفريات تربط بين dromaeosaurs مع الطيور. العينات هي بوضوح الديناصورات ذوات الأقدام ولكن مع الريش.
يتم استنباطه من شكل الريش الذي لا يمكن استخدامه للرحلة ، ولكن يمكن أن تسهم في انزلاق بدائي ، أو يمكن أن يكون للتلوين وظائف اجتماعية مرتبطة بالتودد.
التكيفات للرحلة
إذا فحصنا بالتفصيل التفاصيل المورفولوجية والفسيولوجية للطيور ، فسوف ندرك أنها آلات "مصممة" للطيران ؛ في الطبيعة لا أحد "يصمم" أي شيء ، والتكيفات التي نلاحظها هي نتاج آلية الانتقاء الطبيعي.
تتركز عمليات التكيف في الرحلة على هدفين: تقليل الكتلة أثناء العملية وتشجيع النزوح.
الريش
والريش هي الزوائد ذات الأصل الجلدي ، والتي وجدت طلاء الجلد من الطيور. كما ناقشنا في القسم السابق ، ظهر الريش في سياق التطور في مجموعة معينة من الديناصورات وتم حفظها حتى الطيور التي نراها اليوم.
إنها هياكل خفيفة للغاية مكونة من الكيراتين بيتا. هذه المادة ، غنية بالسيستين ، موجودة أيضًا في هياكل الطيور الأخرى ، مثل المنقار والمقاييس والأظافر.
الأقلام أداء وظائف مختلفة. الهدف الأساسي هو تسهيل الحركة عن طريق الهواء والتربة والمياه.
يوفر الحماية الميكانيكية ضد الرياح ، وكذلك الحماية الحرارية من درجات الحرارة القصوى - إما الحرارة أو البرد - ، وتجنب فقدان حرارة الجسم في البيئات الباردة وحروق الشمس في المناطق الساخنة.
الريش ، بفضل ألوانهم وتصاميمهم الغريبة ، يشاركون في التواصل المرئي وفي التفاعلات الاجتماعية بين الطيور. عمومًا ، تظهر الإناث ألوانًا غامضة أو خفية ، بينما تظهر الذكور ألوانًا مذهلة. في بعض الحالات ، يشارك الريش في تمويه الحيوان.
الهيكل العظمي والعظام الهوائية
يتميز هيكل الطيور بأنه خفيف ، لكنه ليس ضعيفًا لهذا السبب. عظام الطيور الحديثة حساسة بشكل خاص ، مع تجاويف الهواء التي تقلل من كتلتها.
على الرغم من أن الطيور قد تطورت من الكائنات الحية ذات الجماجم diapsid (فتحتان زمنيتان) ، إلا أنه من الصعب للغاية رؤية هذا النمط التشريحي في الطيور الحديثة.
تم تعديل جمجمته بحيث يتم دمجها في قطعة واحدة لا تصل إلى 1 ٪ من إجمالي كتلة الفرد. بعض الأنواع تقدم جماجم حركية ، مثل التي نجدها في السحالي والثعابين.
ومع ذلك ، هذا لا يعني أن الهيكل العظمي للطيور أخف بكثير من الفقاريات الطائرة ذات الحجم المماثل. في الواقع ، الأوزان متكافئة. التعديل هو في توزيع الوزن وليس في الوزن في حد ذاته. الهياكل العليا خفيفة للغاية ، والأطراف السفلية ثقيلة.
