במאמר נדבר על התכונות המבניות של ציפורים, מהו השלד שלהן. ציפורים מעניינות מכיוון שהן הקבוצה היחידה של חולייתנים (למעט עטלפים) המסוגלת לא רק לרחף באוויר, אלא לעוף אמיתי. המבנה שלהם מותאם היטב למטרה זו. בהיותם אדונים באוויר, הם מרגישים נהדר הן ביבשה והן במים, וחלקם, ברווזים למשל, נמצאים בכל שלוש הסביבות. לא רק שלד הציפור משחק בכך תפקיד, אלא גם הנוצות. האירוע העיקרי שהבטיח את שגשוגם של היצורים הללו היה פיתוח הנוצות שלהם. לכן, נשקול לא רק את השלד של ציפור, אלא גם נדבר עליו בקצרה.
כמו פרוות יונקים, נוצות התעוררו לראשונה ככיסוי מבודד חום. רק מעט מאוחר יותר הם הפכו למטוסים נושאים. ציפורים לבושות בנוצות, ככל הנראה מיליוני שנים לפני שהצליחו לעוף.
שינויים אבולוציוניים במבנה הציפורים
הסתגלות לטיסה הובילה למבנה מחדש של כל מערכות האיברים וההתנהגות. גם השלד של הציפור השתנה. התמונה למעלה היא התמונהמבנה פנימי של יונה. שינויים מבניים התבטאו בעיקר בעלייה בכוח השרירים עם ירידה במשקל הגוף. עצמות השלד הפכו לחלולות או תאיות, או הפכו לצלחות מעוקלות דקות, תוך שמירה על חוזק מספיק לביצוע תפקידיהן המיועדים. השיניים הכבדות הוחלפו במקור קל, בעוד שכיסוי הנוצות הוא דוגמה לקלילות, אם כי הוא יכול לשקול יותר משלד. בין האיברים הפנימיים נמצאים שקי אוויר המעורבים בנשימה.
תכונות שלד היונה
אנו מציעים מבט מפורט על השלד של יונה. הוא מורכב מעצמות האגן, עצמות הכנף, חוליות הזנב, פלג הגוף העליון, אזור צוואר הרחם והגולגולת. בגולגולת מבחינים בחלק האחורי של הראש, הכתר, המצח, המקור וארובות עיניים גדולות מאוד. המקור מחולק ל-2 חלקים - עליון ותחתון. הם נעים בנפרד אחד מהשני. אזור צוואר הרחם כולל את בסיס הצוואר, הלוע והצוואר. שלד היונה בחלק הגבי מורכב מחוליות העצה, המותן והחזה. חזה - מעצם החזה, וכן 7 זוגות צלעות המחוברות לחוליות החזה. החוליות הזנביות פחוסות ומחוברות על ידי דיסקים המורכבים מרקמת חיבור. כזה, באופן כללי, הוא שלד של ציפור. התוכנית שלו הוצגה למעלה.
שינוי עצמות
הטרנספורמציה של שלד העצם, הקשורה בהליכת ציפורים על הגפיים האחוריות ושימוש בגפיים הקדמיות לטיסה, מתבטאת באופן ברור במיוחד בחגורת הכתפיים והאגן. חגורת הכתפיים מחוברת בצורה נוקשה עם עצם החזה, ולכן, במהלך הטיסה, הגוף נראה תלוי על הכנפיים. זה מושגעקב עצמות קורקואיד מגודלות, אשר נעדרות ביונקים.
לשלד הציפור יש חגורת אגן מחוזקת בצורה ניכרת. הגפיים האחוריות מחזיקות את החיות הללו היטב על הקרקע (על הענפים בעת טיפוס או על המים בשחייה) ובעיקר, סופגות בהצלחה מכות ברגע הנחיתה. מאז שהעצמות נעשו דקות, כוחן גדל כתוצאה מהתמזגות זו עם זו כאשר מבנה השלד של הציפור השתנה. כמו ביונקים, שלוש עצמות אגן זוגות התמזגו עם עמוד השדרה וזו עם זו. היה איחוי של חוליות הגזע, החל מבית החזה האחרון וכלה בזנב הראשון. כולם היו חלק מעצם העצה המורכבת, אשר חיזקה את חגורת האגן, ואיפשרה לגפיים של ציפורים לבצע את תפקידיהן מבלי להפריע לעבודתן של מערכות אחרות.
איברי ציפורים
יש להתחשב גם בגפיים, המאפיינות את מבנה השלד של הציפור. הם משתנים מאוד בהשוואה לתכונות האופייניות לבעלי חוליות. אז, העצמות של metatarsus ו-tarsus התארכו והתמזגו זה עם זה, ויצרו קטע נוסף של האיבר. הירך מוסתרת בדרך כלל מתחת לנוצות. לגפיים האחוריות יש מנגנון המאפשר לציפורים להישאר על הענפים. שרירי הכופפים של האצבעות שוכנים מעל הברך. הגידים הארוכים שלהם עוברים לאורך החלק הקדמי של הברך, ואז לאורך החלק האחורי של הטרסוס וחלק התחתון של האצבעות. בכיפוף האצבעות, כאשר הציפור תופסת את הענף, מנגנון הגיד נועל אותן, כך שהאחיזה לא נחלשת גם בזמן השינה. לפי המבנה שלו, הגבאיבר של ציפור דומה מאוד לרגל אנושית, אך רבות מהעצמות של הרגל התחתונה וכף הרגל התמזגו.
Brush
בתיאור תכונות שלד הציפורים, נציין שחלו שינויים דרמטיים במיוחד בקשר להסתגלות לעוף במבנה היד. שאר העצמות של הגפיים הקדמיות גדלו יחד, ויצרו תמיכה לנוצות התעופה הראשוניות. האצבע הראשונה שנשמרה היא התמיכה לכנף ראשונית, הפועלת כמווסת מיוחד המפחית את גרירת הכנפיים במהירויות טיסה נמוכות. נוצות תעופה משניות מחוברות לאולנה. יחד עם המבנה הנפלא של הנוצות עצמן, כל זה יוצר כנף - איבר המאופיין ביעילות גבוהה ובפלסטיות אדפטיבית. להלן השלד של ציפור דודו מהמאה ה-17.
Wings
נוצות הזבוב והזנב מספקות עילוי ושליטה בטיסה, אך התכונות האווירודינמיות שלהן עדיין לא מובנות במלואן. במעוף רגיל, הכנפיים נעות מטה וקדימה, ולאחר מכן בחדות למעלה ואחורה. בעת פגיעה מטה, לכנף יש זווית תקיפה כל כך תלולה שהיא תפחית את המהירות אם נוצות הטיסה הראשוניות לא פעלו באותו זמן כמטוס נושא עצמאי המונע בלימה. כל נוצה מסתובבת למעלה ולמטה לאורך הגבעול כך שנוצרת דחף קדימה, בסיוע התפשטות הקצוות שלהם. בנוסף, בזווית התקפה מסוימת, הכנף נסוג קדימה מחזית הכנף. זה יוצר חתך שמפחית מערבולות מעלמטוס נושא ובכך משכך את הבלימה. בעת הנחיתה, הציפור מעכבת את מהירותה מראש על ידי מיקום גופה במישור אנכי, נסיגת זנבה ובלימה עם כנפיה.
תכונות של מבנה הכנפיים של ציפורים שונות
לציפורים שיכולות לעוף לאט יש פערים מסומנים במיוחד בין הפריימריז הפריימריז. לדוגמה, בעיט הזהב (Aquilachysaetos, בתמונה למעלה), הרווחים בין הנוצות מהווים עד 40% משטח הכנף הכולל. לנשרים זנב רחב מאוד היוצר עילוי נוסף בעת ריחוף. בקצה השני של כנפי הנשרים והנשרים נמצאות הכנפיים הצרות והארוכות של עופות הים.
לדוגמה, אלבטרוסים (תמונה של אחד מהם מוצגת למעלה) כמעט ואינם מנפנפים בכנפיים, ממריאים ברוח ואז צוללים, ואז ממריאים בתלילות למעלה. דרך הטיסה שלהם כל כך מיוחדת שבמזג אוויר רגוע הם ממש כבולים לקרקע. הכנפיים של יונק הדבש נושאות רק נוצות תעופה ראשוניות ומסוגלות לבצע יותר מ-50 תנועות בשנייה כאשר הציפור תלויה באוויר; בזמן שהם נעים קדימה ואחורה במישור אופקי.
כיסוי נוצה
כיסוי הנוצות מותאם לביצוע פונקציות שונות. אז, נוצות זבוב וזנב קשות יוצרות כנפיים וזנב. וכיסוי וקווי מתאר מעניקים לגוף הציפור צורה יעילה, ולמטה הוא מבודד תרמי. נשענים זה על זה, כמו אריחים, נוצות יוצרות כיסוי חלק מתמשך. המבנה העדין של העט, יותר מכל אחד אחרמאפיינים אנטומיים, מספקים לציפורים שגשוג באוויר. המניפה של כל אחד מהם מורכבת ממאות דוקרנים הממוקמים באותו מישור משני צידי המוט, וגם דוקרנים משתרעים מהם משני הצדדים, הנושאים ווים מהצד המרוחק מגוף הציפור. ווים אלו נצמדים לזקנים החלקים של שורת הזקנים הקודמת, מה שמאפשר לשמור על צורת המאוורר ללא שינוי. יש עד 1.5 מיליון זקנים על כל נוצת זבוב של ציפור גדולה.
מקור והמשמעות שלו
המקור משמש כאיבר מניפולציה לציפורים. בעזרת הדוגמה של תרנגול העץ (Scolopaxrusticola, אחד מהם מוצג בתמונה למעלה), אתה יכול לראות כמה מורכבות פעולות המקור יכולות להיות כאשר הציפור צוללת אותו לתוך האדמה, בצוד תולעת. לאחר שנתקלה בטרף, הציפור, על ידי כיווץ השרירים המתאימים, נעה קדימה את העצמות המרובעות המרכיבות את קשת הלסת. אלה, בתורם, דוחפים את העצמות הזיגומטיות קדימה, מה שגורם לקצה הלסת התחתונה להתכופף כלפי מעלה, יש חור סגלגל שדרכו עובר הגיד של השריר התת-שפתי, המחובר לצד העליון של הכתף. לפיכך, כאשר השריר התת-שפתי מתכווץ, הכנף עולה, וכאשר שרירי החזה מתכווצים, היא נופלת.
אז, תיארנו את המאפיינים העיקריים של מבנה השלד של הציפורים. אנו מקווים שגילית משהו חדש על היצורים המדהימים האלה.
