Походження птахів

Вивчаючи будову тіла птиці, ми багато разів звертали увагу на його своєрідність, що дозволяє нам з першого ж погляду відрізнити птицю від будь-якого іншого тварини. Пір`я, що одягають тіло птиці, роговий дзьоб і відсутність зубів, крайня спеціалізація першої пари кінцівок, звернених в крила, ряд особливостей в будові грудної клітки, тазового пояса і кінцівок другої пари, присутність повітряних мішків, четирехкамерное серце (ця ознака є, правда, і у ссавців), насиджування яєць - все це: характерниепрізнакіклассаптіц, що стоять у зв`язку з їх здатністю до польоту і різко відокремлювалися їх від інших класів хребетних тварин.

Риси подібності птахів і рептилій. Подивимося, проте, наскільки глибока насправді ота прірва, яка відділяє птахів від інших позвоночних- може бути, і цю групу тварин при всьому її своєрідності нам вдасться тісніше пов`язати з одним з попередніх класів, подібно до того, як раніше ми могли встановити близький зв`язок амфібій з нижчими групами риб.

Однією з найбільш помітних зовнішніх особливостей пернатих є їх оперення: пір`я ми знаходимо тільки у птахів і більше зустрічаємо їх ні у однієї тварини. Однак ми вже бачили, що цівка і пальці на ногах у більшості птахів вкриті не пір`ям, а роговими лусочками і щитками, нічим істотним що не відрізняються від лусочок і щитків на шкірі плазунів. Але у сов, білих куріпок, почасти також і тетеревів пір`я розвиваються і на плюсне ніг-то ж ми можемо спостерігати і у деяких порід домашніх курей і голубів.

Таким чином, у птахів принаймні на ногах луска і пір`я можуть заміщати один одного. Та й всі нормальні пір`я у птахів закладаються у вигляді шкірних сосочків, які нічим не відрізняються від зачатків, з яких у плазунів розвиваються луски.

І таку особливість, як перетворення щелепного апарату в дзьоб, ми зустрічаємо в класі плазунів - у черепах.

У скелеті є дуже суттєва ознака, що зближає птахів з рептиліями, - це зчленування черепа з хребтом за допомогою одного (а не двох, як у амфібій і ссавців) потиличного горбка.

Характерну для птіцформу таза, пов`язану з тим, що при ходьбі все тіло птаха тримається тільки на задніх кінцівках, можна бачити і на скелети деяких копалин динозаврів.

Пташине крило, так мало схоже в розвиненому стані на кінцівки інших тварин, на деякій стадії розвитку зародка має вигляд трипалої лапки і набуває свої характерні ознаки тільки при подальшому зростанні зародка. Однак у страуса на всіх трьох пальцях крила є когті- як рідкісний виняток кігті зустрічаються на I пальці крила у домашніх гусей і курей.

Гоацин і його розвиток. Походження пташиного крила від звичайної передньої лапки, властивої чотириногим хребетним, особливо яскраво виражено у пташенят гоацина - південноамериканської птиці, в дорослому стані схожою на фазана. Ця виводкова птах гніздиться на деревах, і її пташенятам доводиться вести не наземний, а деревний спосіб життя, тримаючись на гілках за допомогою всіх чотирьох кінцівок. І в цей період їх життя у них два пальця на кожному крилі озброєні кігтями і можуть абсолютно вільно рухатися. Завдяки цьому пташенята можуть швидко дертися на четвереньках по сукам. Коли відростають махові пера, гоацини втрачають кігті і позбавлені можливості рухати своїми пальцями і лазити рачки.

Чотирикамерне серце вже ясно намічено у плазунів. Правда, перегородка, що розділяє праве і ліве передсердя, у більшості плазунів неповна, і тому артеріальна кров у них поєднується з венозной- однак у крокодилів, на відміну від інших плазунів, порожнину шлуночка розділена повністю і серце таке ж четирехкамерное, як і у птахів. Однак у крокодилів, як і у інших рептилій, зберігаються обидві артеріальні дуги (і з артеріальною і з венозною кров`ю), чому і у них спинна аорта несе до органів не чисту артеріальну, а змішану кров. Цікаво відзначити, що підвищення організації у птахів в порівнянні з вищими рептиліями - їх теплокровность - досягається тут не появою якогось нового органу, а, навпаки, усуненням судини, що несе в аорту венозну кров: у птахів піддалася редукції ліва дуга, що відходить від правого (венозного) шлуночка.

Археоптерикси (Archaeopteryx)

Навіть така, здавалося б, виключно пташина риса, як насиджування відкладених яєць, також зустрічається і в класі плазунів, а саме у південноазіатських пітонів. Самки цих змій відкладають близько півтора десятка яєць і згортаються над ними таким чином, що вигини тіла покривають купку яєць на кшталт зведення. Температура тіла змії-квочки виявляється при цьому градусів на 10 вище навколишньої температури.

Ще більш зближує птахів з плазунами (і з усіма іншими класами хребетних тварин) їх ембріональний розвиток. Подібно зародкам інших хребетних, і пташиний зародок в перші дні насиджування є хвостате рибоподібна істота з непотрібними для нього зябровими щілинами. На цій стадії розвитку майбутній пташеня виявляє схожість і з нижчими рибами, і з тільки що вийшли з ікри личинками амфібій, і з ранніми стадіями розвитку інших хребетних тварин (в тому числі і людини).

І поки у курячого зародка до кінця першого тижня і задні і передні кінцівки мають вигляд однакових лапок, поки хвіст ще не встиг зникнути, а з сосочків ще не сформувалися пір`я, він за всіма своїми ознаками стоїть ближче до плазунів, ніж до дорослих птахів. В цей час і хвіст його складається з окремих хребців, які ще не встигли зростися між собою.

Однак розвиток зародка в пташиному яйці не зупиняється на цій стадії: воно йде далі в бік пристосування тварини до пересуванню по повітрю і збереженню постійної температури тіла. Зародок поступово набуває все характерні ознаки птиці і стає пташеням.

викопні первоптіци. Ще до появи основного праці Дарвіна передовим натуралістам був ясний паралелізм між ходом зародкового розвитку сучасного тваринного і зміною форм в процесі геологічної історії його предків, що згодом було сформульовано у вигляді основного биогенетического закону. Однак в ті роки, коли Дарвін працював над своєю теорією, науці ще не були відомі будь-які палеонтологічні докази близького зв`язку між плазунами і птахами у вигляді проміжної ланки між ними і багато вчених вважали, що клас птахів відразу з`явився на Землі на початку нової геологічної ери. Але вже через два роки після виходу книги Дарвіна одна щаслива знахідка дала блискуче підтвердження його теорії-сполучна ланка між плазунами і птахами було виявлено.

У юрських відкладеннях Баварії, в товщі породи, що розробляється для виготовлення літографських каменів, в 1861 році був знайдений скелет невеликої тварини, що володів пір`ям (їх відбитки ясно видно в гірській породі), що мав крила, а за будовою скелета схожого почасти на птицю, частково на ящірку. Тварина це було названо археоптериксом (буквально - древнепернатим), а в нашій літературі за ним затвердилася назва першоптах.

Через 16 років в тій же місцевості і в таких же відкладеннях було знайдено другий екземпляр, і до того ж набагато повніше зберігся. Спочатку він був віднесений до іншого роду і тому отримав назву археорніс, але пізніше вивчення залишків показало, що для такого поділу - немає підстав. І нарешті, в 1956 році і знову-таки в тій же місцевості був знайдений ще третій примірник первоптіци- він зберігся набагато гірше, але на ньому вдалося розглянути деякі деталі будови, які не були видні на двох перших.

Первоптіци були завбільшки з голуба. Вони були покриті пір`ям, особливо добре розвиненими на крилах і хвості. Від сучасних птахів їх відрізняв довгий хвіст, що складався, як у ящірки, з довгої низки окремих хребців, щелепи, озброєні дрібними зубами, і крила з трьома вільними пальцями, що несуть на кінцях гострі кігті. Тулубові хребці у первоптіци зростається (про це ясно свідчить зігнуте положення хребта на другому, так званому берлінському, екземплярі), а чисто пташиними ознаками, крім оперення, були, по-перше, порожнисті кістки кінцівок (це виявилося на поламаних кістках третього примірника) і, по-друге, цівка в скелеті ніг,

Володіли чи первоптіци теплокровностью і яка будова мала їх кровоносна система?