Считается, что птицы произошли от древних рептилий - архозавров, отделившись от них в триасовом периоде.
Эволюционные особенности строения:
1) появление четырехкамерного сердца и полное разделение артериального и венозного кровотока;
2) приобретение теплокровности - способности поддерживать постоянную температуру тела независимо от условий окружающей среды. Птицы овладели воздушной средой,
и все особенности их организации направлены на приспособление к полету. Передние конечности превращены в крылья, позвонки туловищный отдела срастаются в единую кость - опору для плечевого пояса, а грудина образует вырост - киль, служащий местом прикрепления сильной грудной мускулатуры. Кости черепа тонкие и легкие - это необходимо для перемещения центра тяжести к центру тела. Двойное дыхание и повышенная активность пищеварительных ферментов обеспечивают сохранение высокой температуры тела и высокой скорости работы мышц. Узкая специализация птиц к полету, однако, ограничивает их размеры, не дает возможности передним конечностям участвовать в захвате пищи. Это в свою очередь приводит к преобразованиям некоторых отделов тела и изменений в строении внутренних органов.
Покровы. Кожа лишена желез. Исключение составляет копчиковая железа, жироподобные секрет которой, особенно у водоплавающих, предназначенный для смазывания перьев, предоставление ему эластичности и незмочуваности. Перья - производное кожи, оно покрывает большую часть тела птиц и делится на контурное, пуховое и нитевидные.
Контурные перья представлены маховыми перьями первого, второго и третьего порядков - они расположены на крыле и обеспечивают полет; покровными - покрывают крыло сверху и снизу; рулевыми - локализованы на хвосте, участвующие в маневрах. Основой контурного пера является роговой стержень, окруженный опахалом и очин, погруженный в дерму. Опахало состоит из бородок первого порядка, расположенных параллельно друг другу, от которых отходят бородки второго порядка с крючками.
Пуховые перья расположены под контурными. Они не имеют сплошного опахала и выполняют теплоизоляционную функцию.
Нитевидные перья расположены в уголках рта многих насекомоядных птиц (например ласточек) и являются органами осязания.
Ухаживая за своими перьями, птица разглаживает его клювом, смазывает секретом копчиковой железы, восстанавливая взаимное расположение бородок первого и второго порядков. Изношено перья периодически заменяется новым. Череп птиц легкий, имеет большие глазницы. Челюсти значительно редуцированы и лишены зубов. Верхняя челюсть покрыта роговым надклювья, а нижняя - подклювьем. Обе являются подвижными относительно мозгового черепа.
Позвоночник птиц, как и у рептилий, состоит из пяти отделов: шейного, грудного, поясничного, крестцового и хвостового. Шейный отдел очень подвижен, представлен 11-25 позвонками. Отростки шейных позвонков образуют канал для сосудов и нервов. Позвонки грудного, поясничного, крестцового и частично копчикового отделов срастаются. От грудных позвонков отходят ребра, нижние концы которых соединяются с грудиной. Грудина имеет вырост - киль (нет у страусопо-подобного), который является местом прикрепления сильной грудной мускулатуры. Пояс передних конечностей образован лопатками, коракоид и ключицами, что срастаются в вилочку. Передние конечности состоят из плечевой, локтевой и лучевой костей, часть костей запястья сливается с пястью, а пальцы подвергаются редукции. Тазовый пояс образован тремя парными костями, сросшихся (ягодичной, подвздошной, лобковой), и прочно соединен с позвоночником, является опорой для задних конечностей, на которые приходится вес тела во время ходьбы. Кости трубчатые, заполненные воздухом, что облегчает их вес. Задние конечности состоят из тех же костей, и у рептилий, однако есть несколько особенностей. Бедренная кость большая и длинная. Малая берцовая кость редуцирована и срастается с большой берцовой, образуя сильную голень. Предплюсны птиц имеет два отдела. Один его отдел срастается с большой берцовой костью, а другой - с костями плюсны, образуя дополнительный рычаг - цевье. У большинства птиц задние конечности имеют четыре пальца (у страуса два). В водных видов между пальцами образуется плавательная перепонка.
Нервная система и органы чу-Статья. Головной мозг хорошо развит. Больших размеров достигает мозжечок. Зрение играет важную роль в жизни птиц. Орган слуха состоит из внутреннего (завитка), среднего (полость с одной слуховой костью, соединенной с барабанной перепонкой) и внешнего (слуховой проход с кожными складками) отделов. У птиц хорошо развиты органы осязания и вкуса; обоняние слабый (исключение составляют грифы).
Пищеварительная система. Форма и размеры клюва определяются способом питания. Разнообразные формы и размеры языка. Секрет слюнных желез смачивает пищу, но не содержит пищеварительных ферментов. Из ротовой полости пища попадает в пищевод, который во многих птиц (голубей, попугаев) расширяется в зоб. Далее идет желудок, обычно состоит из двух отделов - железистого и мышечного. Стенки железистого желудка выделяют пищеварительные ферменты. В мышечном желудке частично переваренная пища перетирается, чему способствуют камни, которые проглотил птица. Кишечник дифференцирован на отделы - тонкую, толстую и прямую кишку. Поджелудочная железа и печень хорошо развиты.
Дыхательная система. Воздух попадает в легкие через дыхательные пути - гортань, трахею, бронхи. Дыхательная поверхность легких очень велика. Кроме того, от бронхов отходят вы-
расти - воздушные мешки. Они расположены в грудной, брюшной полости, заполняют полости костей. Основная функция - обеспечение двойного дыхания. Когда крылья поднимаются - грудная клетка расширяется и воздух втягивается в легкие и воздушные мешки. Опускание крыльев приводит к сжатию грудной клетки, выхода воздуха из легких и поступления в них воздуха из воздушных мешков. Двойное дыхание позволяет интенсивно обеспечивать работающие грудные мышцы кислородом.
Кровеносная система. Сердце большое, четырехкамерное. В правое предсердие поступает венозная кровь от всего тела, а из правого желудочка в легкие идут легочные артерии. В левое предсердие открываются легочные вены, несущие насыщенную кислородом кровь. При сокращении левого желудочка артериальная кровь через правую дугу аорты попадает к внутренним органам. Редукция левой дуги аорты позволила полностью разделить артериальной и венозной крови и повысить количество кислорода, доставляемого к тканям.
Система выделения представлена тазовыми почками. От каждой почки отходит мочеточник, который открывается в клоаку. У птиц, как и у большинства рептилий, продуктом выделения является не мочевина, а мочевая кислота. Птицы, которые пьют соленую воду (пеликан, чайки, буревестники) имеют дополнительные органы выделения - носовые железы, через которые выводится избыток солей.
Половая система и развитие. Половые органы самца представлены семенниками; семявыводящие протоки открываются в клоаку. Купулятивних органов нет - сперма попадает в половые пути самки при касании клоак птиц. У самок развиваются только левый яичник и яйцевод, что связано, очевидно, с откладыванием крупных яиц. Во время прохождения оплодотворенной яйцеклетки по яйцевода вокруг нее формируются яйцевые оболочки. Яйца птиц имеют большой запас желтка (источник питательных веществ для зародыша) и белка (источник воды). На одном из полюсов яйца являются воздушная камера, содержащий запас воздуха.
Самки откладывают разное количество яиц (у пингвинов - одно, в куропатки - до двадцати), с различным интервалом, в специально построенное гнездо или на землю. Большинство видов высиживают яйца (это может делать как самка, так и самец), поддерживая оптимальную температуру для развития зародыша. Для некоторых характерен гнездовой паразитизм (кукушки, ткачики) - яйца подкладываются в гнезда других видов. После вылупления птенцов птицы демонстрируют сложные формы заботы о потомстве.
По способу развития птенцов птицы делятся на выводковых и нагниздних. Птенцы выводковых птиц (журавли, гагары, чайки, фламинго) сразу после выхода из яйца могут самостоятельно передвигаться, а некоторые способны разыскивать пищу. Молодые нагниздни птицы (дятлы, пеликаны, голуби, кукушки) выходят из яйца со слабо-развитой мускулатурой конечностей, неопушенные, слепые. Эти птенцы совершенно беспомощны и некоторое время проводят в гнезде.
Многие птицы совершают сезонные перелеты. Стимулом к миграции являются периодические изменения внешних условий - температуры, освещенности, питания. Часто перелеты осуществляются на очень большие расстояния. Так, белый аист, гнездится в нашей стране, зимует в Южной Африке, а полярные крачки мигрируют из заполярных областей Евразии в Австралию, пролетая до 18 тыс. км.
Систематика. Известно около 9 тыс. видов птиц. Они распространены на всех материках земного шара за исключением внутренних районов Антарктиды.