鸟类的种类及其适应飞行生活的特点

鸟类的种类及其适应飞行生活的特点
鸟类：是体表被覆羽毛、有翼、恒温、卵生的高等脊椎动物，是陆生脊椎动物中分布最广、种类最多的一个类群。

鸟类的种类：现存的鸟类共9000余种。

中国是世界上鸟类物种多样性最丰富的国家之一，种类多达1329种，位列世界第五(巴西、印尼、秘鲁、哥伦比亚、中国〕。

鸟类适应飞行生活的特征：
1．飞行运动和旺盛的新陈代谢是鸟类与众不同的进步性特征。

2．旺盛的新陈代谢是保证飞翔所需的高能耗的基础；飞行运动使鸟类能迅
速而安全地寻觅适宜的栖息地、躲避天敌及恶劣的自然条件。

3．鸟类适应飞翔生活，躯体结构发生了重大改变，表达在以下几方面： 〔1〕体表覆羽
羽毛是鸟类区别于其它脊椎动物的特有结构。

体羽的排列为自前向后的覆瓦状，使整个鸟体的轮廓成为流线型，大大减小了飞行时的阻力。

翼上大型成列的飞羽和尾基着生的大型尾羽，起着机翼和舵的作用。

①羽毛的类型、结构与分布 A 、类型：正羽、绒羽、毛羽 B 、结构：正羽是最普遍和重要的羽毛,飞羽和尾羽基本上特化的正羽，具有典型的结构。

大部分体羽羽片的下半部呈绒羽状；羽尖的游离部也缺乏羽小钩，因而羽缘柔韧，利于保持流线型体形和保温。

C 、分布：原始鸟类的羽毛均匀分布在体表。

现存鸟类中除企鹅、鸵鸟、叫鸭和鼠鸟外，绝大多数鸟类的体羽只着生在体表的一定区域内成为羽区。

羽区的分布对了解鸟类的亲缘关系有一定意义。

②羽色
A 、结构色:借羽毛上皮表面的物理结构、复杂的凹凸沟纹、羽小枝内的微小颗粒和气腔等对光线所起的折射和干涉作用而产生的色彩变幻。

最常见的蓝紫或铜绿色的金属光泽以及可随不同视角而变化的辉亮光泽，确实是这种光学效应。

B 、色素色:由黑色素和脂色素形成黑色素是鸟类中最普遍、在羽毛中分布最广的一种色素，能够产生黑、灰、褐、红褐及黄色。

黑色素来源于黑色素细胞，黑色素颗粒的直径约一微米。

脂色素由鸟自身转化、合成，并非像黑色素那样源于色素细胞。

脂色素要紧有两类：胡萝卜素，产生红、橙、黄、紫等色；卟啉，产生红、绿、褐等色。

③羽毛的定期更换称为换羽。

通过换羽鸟类可常年保持完好的羽饰，以适应飞翔生活的需要。

并可修复迁徙、求偶、育雏等活动对羽毛造成的损伤。

鸟类从孵出到达性成熟要历经多次换羽，然后每年仍要进行有规律的换羽，通常一年两次，即婚前换羽和婚后换羽。

婚后换羽多为体羽、飞羽、尾羽全部更换的完全换羽，婚前换羽多为不更换飞羽的不完全换羽。

换羽是逐次的、有序的而且是以左右对称的方式进行的。

不妨碍羽毛的正常功能〔保温、保护、飞翔〕。

雁形目、红鹳、海雀、潜鸟、企鹅及一些鹤与秧鸡，换羽时飞羽同时脱落，以至在此期间失去飞翔能力，它们这时隐栖于人迹罕至的湖泊水草之间，以渡过难关、减少被天敌捕食的机会。

鸭类从失去飞翔能力到飞羽完全长好需要3～4周，雁为5周，天鹅6～7周。

④羽毛的保护
为保持羽毛的清洁、松软使之发挥正常的生理效能，鸟类必须随时修整它的羽毛，一般方式有涂油、水浴、尘浴和蚁浴几种方式。

涂油：以喙啄取尾脂腺的分泌物涂布于羽毛之上，通常在水浴之后进行.
水浴：一般是弄湿羽毛并非将之浸透，去除表面污物。

尘浴：鸡形目及草原荒漠种类云雀、沙鸡、鸨、鸵鸟等用此方式，还可驱逐体外寄生虫。

蚁浴：雀形目中的200余种鸟有此习性，推测是蚁酸能够杀灭一些寄生虫。

(2)骨骼轻便、牢固
骨骼系统的作用要紧是支持躯体和保护内脏器官。

鸟类骨骼轻便，在多数长骨、带骨和头骨内，都有气囊侵入或在发育早期形成众多的气腔。

长骨骨壁薄，但在骨壁内墙常有许多纵横交错的骨质梁架加固提高了骨骼的承重性。

骨骼的变形、愈合现象明显而广泛，使骨架更加牢固。

(3)肌肉系统
①胸肌发达：胸大肌和胸小肌分别产生扇翅和扬翅的动作。

在善飞的类群其重量可达体重的25%。

②四肢肌肉发达，配置巧
妙：较大的肌腹均位于腹位并
向躯体重心部集中，通过发出
长而有力的肌腱来操纵远端骨
骼的运动。

利于飞翔动物保持
重心和平衡。

鸟类的后肢肌群
还进展了一些适应性结构，其
中最明显的是对曲趾栖树的操
纵。

(4)消化系统
消化系统的功能是摄取、消化和吸收食物。

鸟
类的消化道由食管、嗉囊、腺胃、肌胃、小肠、盲
肠、直肠、泄殖腔、泄殖腔孔组成。

鸟不具牙齿，食物的机械消化在肌胃中进行，
食谷鸟类常把沙砾吞进肌胃加强对食物的研磨，当
胃内食物被磨蚀掉后必须得到补充。

盲肠的发达程
度与鸟的食性有关；直肠退化，因而不能大量储存粪便，是对飞翔时减轻负重的一种适应。

鸟以喙取食，鸟喙的形态结构与功能因食性差异有显著变化。

(5)呼吸系统
呼吸系统的功能是摄入氧气、排出二氧化碳，维持机体的新陈代谢。

鸟肺的结构特别同时具有复杂的气囊系统，在呼气和吸气时均有新奇气体沿着单一方向流动通过肺，为旺盛的新陈代谢提供能量。

①肺：鸟肺为分支复杂的管道系统，无盲端，结构紧密、相对弹性较小。

鸟肺体积虽小但由于气囊系统的存在，其呼吸系统的总容积是哺乳类的三倍有余。

三级支气管是肺的主体，数目众多，约有1800条，与三级支气管相连的放射状排列的微气管是气体交换的场所。

1公斤体重的鸟类与哺乳类呼吸系统容量的比较
②气囊
鸟的气囊是鸟类的辅助呼吸系统，遍布于体腔和和内脏之间，其分支可进入四肢骨骼和胸肌。

大多数鸟类气囊为九个〔见上图〕，它是鸟类的特有结构。

气囊内能容纳大量气体，但却没有气体交换的功能，它的要紧作用是保证肺部有源源不断的新奇气体、调节体热、减少鸟体的比重增加浮力、以及减少飞翔时肌肉以及内脏间的摩擦。

鸟在飞翔时大量产热，其中的13～22%是随气囊内气体的排出带到体外。

③呼吸方式和呼吸频率
鸟类由于具有气囊且肺结构特别，因而在吸气和呼气时均有富含氧气的新奇气体流经肺脏进行气体交换，称之为双重呼吸。

鸟类的呼吸频率与体重一般呈反比，例如体重10公斤的火鸡每分钟仅呼吸几次，体重2克的蜂鸟每分钟呼吸143次。

鸟类飞翔时的呼吸频率比静止时提高12～20倍。

〔6〕循环系统
循环系统的要紧功能是运输养分、气体和代谢产物。

循环系统由心脏、血液、血管系统和淋巴系统组成。

①心脏
鸟类心脏的相对比例较哺乳类大，约为同等体重哺乳类的1.4～2倍，〔麻雀的心脏占体重的1.3%，鼠类为0.5%〕。

不同鸟类类群之间心脏大小差异显著，小型鸟类比大鸟拥有相对大的心脏。

几种鸟类心脏大小和体重的比较
②血液
鸟类的血液由血浆和血细胞〔红细胞、白细胞和血小板〕组成。

鸟的红血细胞呈椭圆双凸状，有细胞核，比哺乳动物的大、比爬行动物的小。

存活时间短〔约图6 鸟类呼吸周期及气流流向示意图
为30天〕，红细胞的数量为200万～500万/mm3血液，鸵鸟的红细胞最大，红细
胞统计数为190万/mm 3血液；蜂鸟的最小，红细胞数目为590万/mm 3血液。

鸟类的白细胞数量为15000～30000个/mm 3血液。

〔7〕生殖系统
①生殖系统的功能与结构
生殖系统由生殖腺和生殖导管构成。

生殖腺产生性细胞并分泌性激素，生殖导管输送性细胞。

雄鸟具有一对精巢及输精管，雌鸟的卵巢和输卵管只有左侧的发育，右侧的退化。

多数鸟类的繁殖具有季节性，进入繁殖期后，生殖腺的重量增大数百倍，雌鸟的输卵管增重10～50倍。

这与减轻体重、适应飞翔生活有关。

②鸟卵的形成与结构
成熟的卵细胞突破卵巢壁落入体腔被输卵管漏斗所吸入，在此停留15～18分钟并受精(以家鸡为例)，在沿输卵管下行的过程中逐步被包上蛋白,内、外壳膜,蛋壳等各种分泌物后产出。

现存鸟类中鸵鸟蛋最大〔1400—1700g 〕，蜂鸟的蛋最小〔0.2g)。

几维的卵相对重量最大，占体重的1/4。

早成性鸟和晚成性鸟的卵白和卵黄所占比例有明显差异
〔8〕神经和感官
①神经系统:由中枢〔脑和脊髓〕和周围神经〔脑神经、脊神经、植物性神经〕组成。

鸟类的大脑、小脑和中脑顶盖发达：
a.大脑底墙的纹状体发达构成大脑半球的主体，是鸟类复杂的本能和行为中枢，大脑皮层不发达，学习能力不如哺乳类，所具有的行为是机械的、本能的、循规蹈矩的。

b.小脑发达，作为飞翔运动的协调和平衡中枢。

c.鸟类的飞行定位及探寻食物等都要紧靠视觉，因此视力发达，作为视觉反射中枢的中脑视叶发达。

②感官：
a.视觉器官最发达
眼结构特别，在巩膜内与角膜交界处，有10～18枚巩膜骨覆瓦状排列加以保护，使眼球在飞行中面对强大气流的压力不至变形。

鸟眼的调节迅速精确，可改变晶体屈度、角膜屈度以及角膜与晶体间的距离，称为“双重调节”；调节肌全为横纹肌，受意识支配，调节迅速，使鸟瞬间能从远视变为近视。

b.嗅觉器官
多数鸟类的嗅觉器官不发达，嗅上皮仅分布于鼻腔的深部靠近内鼻孔后上室，因此只有当鸟类衔住食物后，方能经内鼻孔使嗅觉细胞感知气味。