Урок №5.
Тема: Эволюция опорно-двигательного аппарата у животных.
Класс: 7 Б
Цели:
Изучить особенности опорно-двигательной системы млекопитающих.
Изучить усложнение опорно-двигательной системы в ходе эволюции.
Задачи:
образовательные:
Изучить строение и функции опорно-двигательной системы млекопитающих.
Изучить строение и функции опорно-двигательной системы в ходе эволюции.
Выяснить черты усложнения у представителей опорно-двигательной системы разных таксонов.
развивающие:
Формирование умения устанавливать причинно-следственные связи.
Развитие умения работы с книгой и таблицами.
воспитательные:
Провести обобщение комплекса знаний о эволюции опорно-двигательной системы.
Тип урока: объяснение нового материала.
Метод: наглядно-иллюстративный.
Форма: групповая.
Должен знать после урока:
Строение и функции опорно-двигательной системы начиная от одноклеточных и кончая хордовыми.
Черты усложнения строения опорно-двигательной системы у представителей разных таксонов.
Ход урока:
Организационное начало:
Учитель: Здравствуйте ребята, садитесь! Откройте, пожалуйста, ваши тетради и запишите тему нашего урока: «Эволюция опорно-двигательной системы».
Изучение нового материала:
Учитель: В течении длительного эволюционного пути животные осваивали новые территории, виды пищи, постоянно приспосабливались к условиям окружающей среды. Для того, чтобы выжить, животным надо было искать пищу, лучше прятаться или защищаться от врагов, перемещаться быстрее. Изменяясь вместе с организмом, опорно-двигательная система должна была обеспечить все эти эволюционные изменения.
Как вы думаете, какие животные являются самыми приметивными?
Ученик: Самыми примитивными являются корненожки, у которых нет опорной системы, двигаются медленно, перетекая с помощью ложноножек, при этом постоянно меняют форму.
Учитель: Впервые скорость движения изменяется у жгутиконосцев и инфузорий. Ребята, вы должны помнить, у каких животных сформировался наружный скелет?
Ученик: Наружный скелет сформировался у ракообразных, паукообразных и насекомых. Он представлен хитиновой кутикулой, хитиновым панцирем, который пропитан известью. К данному покрову прикрепляются мышцы, что позволяет передвигаться этим животным довольно быстро. В настоящее время членистоногие являются самым распространенным типом животных.
Учитель: А какие недостатки имеет такой скелет?
Ученик: Надо отметить, что наружный скелет имеет и свои недостатки: он не растет вместе с животным, и во время роста необходимо несколько раз линять животному, при этом животное становится совершенно беззащитным и становится легкой добычей для врагов.
Учитель: Ребята, давайте запишем в таблицу сведения, которые мы с вами проговорили:
Учитель: Ребята, на ряду с наружным имеется внутренний скелет. Скажите, пожалуйста, какими достоинствами обладает внутренний скелет?
Ученик: Внутренний скелет лишен таких недостатков - он растет вместе с животным и позволяет еще более специализировать отдельные мышцы и их группы, достигая при этом рекордных скоростей перемещения тела. У всех хордовых внутренний скелет.
Учитель: Скелет большинства позвоночных животных образован костями, хрящами, сухожилиями. Кости скелета могут соединяться либо неподвижно - срастаясь, либо подвижно - с помощью сустава. Мышцы к костям прикрепляются таким образом, что кости приводятся в движение. В скелете различают следующие части:
Осевой скелет;
Скелет конечностей;
Скелет черепа.
У рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих хорошо развит позвоночник, который состоит из позвонков. Каждый позвонок состоит из тела, верхних и нижних дуг. Концы срастаются и образуют канал, в котором располагается спинной мозг. Хорда сохраняется на протяжении всей жизни у белуги и осетра.
Ребята, из каких частей состоит позвоночник у рыб?
Ученик: Позвоночник у рыб состоит из туловищного и хвостового отделов.
Позвоночник образован двояковогнутыми позвонками, между которыми сохраняются остатки хорды. Позвонки туловищного отдела имеют верхнюю дугу и верхний отросток, снизу к ним причленяются ребра. В хвостовом отделе позвонки имеют верхнюю, нижнюю дуги и остистые отростки.
Череп состоит из мозгового и лицевого отделов. Лицевой отдел представлен челюстями, подъязычной дугой и жаберным аппаратом.
Скелет плавников представлен костными лучами, пояс передних конечностей соединен с черепом,. Кроме парных плавников - грудных и брюшных, имеются непарные плавники - спинной и анальный.
Учитель: Ребята, давайте запишем то, что мы сейчас с вами сказали.
|
Систематическая группа |
Отд. Скелета |
Отделы скелета |
Кости образующие скелет |
|
Надкласс: Рыбы |
Мозговоговой отдел |
Состоит из множества костей сросшихся не подвижно. |
|
|
лицевой отдел |
Представлен челюстями, подъязычной дугой и жаберным аппаратом. |
||
|
Позвоночник |
Туловищный отдел Хвостовой отдел | ||
|
Скелет своб. конечн. |
Непарные плавники (спинной, хвостовой, анальный) |
Представлен лучевыми костями. В нутрии тела имеются кости-подпорки. |
|
|
Парные плавники (грудной и брюшной) |
Представлен костными лучами. |
||
|
Пояса конечностей |
Пояс передних конечностей |
Пояс передних конечностей соединен с черепом. И к тому и другому поясу по средствам мелких костей прикрепляются грудные и брюшные плавники. |
|
|
Пояс задних конечностей |
А как вы думаете, какие основные особенности скелета у земноводных?
Ученик: У земноводных в связи с водно-наземным образом жизни осевой скелет усложнился и представлен шейным отделом, состоящим из одного позвонка, туловищного - из семи позвонков с ребрами, которые оканчиваются свободно. Крестцовый отдел состоит из одного позвонка, к нему прикреплены кости таза. Хвостатые амфибии имеют несколько позвонков в хвостовом отделе. Череп подвижно сочленяется с шейным позвонком.
Мускулатура утрачивает метамерное строение, представлена множеством отдельных мышц.
Скелет лягушки, как и у всех позвоночных животных, разделяют на четыре отдела: осевой скелет, скелет черепа, скелет конечностей и скелет поясов конечностей.
Осевой скелет представлен позвоночником, у которого в дополнение к туловищному и хвостовому отделам, свойственным рыбам, появились шейный и крестцовый отделы.
Череп лягушки подвижно сочленяется с единственным шейным позвонком, что обеспечивает движение головы в вертикальной плоскости (в горизонтальной плоскости голова двигаться не может).
Число позвонков туловищного отдела у лягушки – семь . Ребер у лягушки нет, но у хвостатых земноводных на позвонках туловищного отдела развиваются короткие верхние ребра, а у безногих - настоящие ребра.
Крестцовый отдел включает в себя один позвонок, несущий на себе длинные поперечные отростки, к которым причленяются подвздошные кости таза.
Хвостовой отдел лягушки оканчивается хвостовой костью - уростилем - косточкой, которая представляет собой несколько позвонков, слившихся в процессе эмбрионального развития.
Передние конечности четырехпалые (первый палец редуцирован), состоят из трех отделов: плечо - плечевая кость, предплечье - сросшиеся лучевая и локтевая кости и кисть , представленная косточками запястья, пясти и фалангами пальцев.
Задние конечности состоят из трех отделов: бедра , голени и стопы . Бедро состоит из бедренной кости, голень - из сросшихся большой и малой берцовых костей, стопа - из костей предплюсны, плюсны и фаланг пальцев .
Плечевой пояс лягушки широким полукольцом опоясывает тело и закрепляется в мускулатуре. Он представлен несколькими парными костями: лопатками, заканчивающимися широкими надлопаточными хрящами, вороньими костями и ключицами, а также одной непарной костью - грудиной.
Тазовый пояс состоит из трех парных, сросшихся в связи с большими нагрузками костей: подвздошных, лобковых и седалищных. С помощью подвздошных костей тазовый пояс прикреплен к поперечным отросткам крестцового позвонка.
Учитель: Ребята, с помощью заполните, пожалуйста, вашу табличку.
|
Систематическая группа |
Отд. Скелета |
Отделы скелета |
Кости образующие скелет |
|
Класс: Земноводные |
Мозговой отдел Лицевой отдел |
Количество костей меньше, так как нет жаберных крышек. |
|
|
Позвоночник |
Шейный отдел (1 позв.) Туловищный отдел (7 позв.) Кресцовый отдел (1 позв.) Хвостовой отдел |
Образованы позвонками разного строения. К туловищным позвонкам прикреплены (ложные) ребра. |
|
|
Скелет своб. конечн. |
Передние конечности | ||
|
Задние конечности | |||
|
Пояса конечностей |
Пояс передних конечностей | ||
|
Пояс задних конечностей |
А теперь, давайте разберемся, какие особенности имеет опорно-двигательная система пресмыкающихся. Я слушаю ваши ответы.
Ученики: Позвоночник пресмыкающихся имеет пять отделов: шейный; грудной; поясничный; крестцовый; хвостовой.
В шейном отделе позвонки соединены подвижно. Они обеспечивают подвижность головы - необходимое условие существования на земле. Грудные и поясничные позвонки несут ребра. У некоторых ребра соединяются с грудиной, образуя грудную клетку, обеспечивает защиту органам и лучшее поступление воздуха в легкие. Крестцовый отдел состоит из двух позвонков. Хорошо развит хвостовой отдел. У змей все отделы позвоночника несут ребра, кроме хвостового. Надо отметить, что ребра заканчиваются свободно, что позволяет им заглатывать крупную пищу.
Учитель: С помощью учебника, запишите, пожалуйста перечисленные особенности в табличку.
|
Систематическая группа |
Отд. Скелета |
Отделы скелета |
Кости образующие скелет |
|
Класс: Пресмыкающиеся |
Отличий нет |
Отличий нет |
|
|
Позвоночник |
Шейный отдел (более 1-го позв.) Грудной отдел Поясничный отдел Кресцовый отдел (2 позв.) Хвостовой отдел |
Образованы позвонками разного строения. К туловищным позвонкам прикреплены ребра. |
|
|
Скелет своб. конечн. |
Передние конечности |
Плечо (плечевая кось), предплечье (лучевая и логтевая кости), кисть (запястье, пясть и 4-е фаланги пальцев). |
|
|
Задние конечности (Отличий от земноводных нет) |
Бедро (бедренная кость), голень (большая и малая берцовая кости), стопа (предплюсна, плюсна и 5-и фаланг пальцев) |
||
|
Пояса конечностей |
Пояс передних конечностей (Отличий от земноводных нет) |
Лопатки, к которым прикрепляются кости передних конечностей. |
|
|
Пояс задних конечностей (Отличий от земноводных нет) |
Состоит из 3-х парных сросшихся костей (подвздошных, лобковых и седалищных) |
Давайте разберемся, а в чем же усложнение опорно-двигательного аппарата у птиц?
Ученики: Позвоночник птиц имеет пять отделов, как и у пресмыкающихся. В шейном отделе от 9 до 25 позвонков, соединенных подвижно. Сросшиеся грудные позвонки и ребра, соединенные с грудиной, образуют грудную клетку. Грудина многих птиц имеет особый выступ - киль. К килю прикрепляются мышцы, активно работающие при полете. Конечный грудной, поясничный, крестцовый и первый хвостовой позвонки срослись, создав мощный крестец, служащий для опоры задних конечностей, что повышает прочность скелета - приспособленность к полету. Кости птиц легкие, многие из них полые внутри.
Несмотря на некоторые различия, скелет выполняет сходные функции:
опора тела;
защита внутренних органов;
перемещение тела в пространстве.
Но в то же время скелет легок и прочен из-за тонкости костей и их пневматичности.
Мозговой отдел черепа крупный, сочленяется с позвоночником одним мыщелком, как и у рептилий.
В лицевом отделе огромные глазницы и вытянутые челюсти, видоизмененные в клюв.
Скелет туловища состоит из позвоночника и грудной клетки . Позвоночник включает пять отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой. Для шейных позвонков характерны седловидные суставы, что обеспечивает большую подвижность шеи (у сов угол поворота головы достигает 270 градусов).
Задние грудные, поясничные, 2 крестцовых и передние хвостовые срослись в сложный крестец.
Средние хвостовые остались свободными, последние слились, образовав копчиковую кость.
Грудная клетка образована ребрами, состоящими из двух косточек, соединенных суставом под углом друг к другу. Благодаря такому строению ребер, грудина может приближаться и отодвигаться по отношению к позвоночнику во время дыхательных движений.
На верхней части ребер находятся плоские выросты, накладывающиеся на задние ребра, что увеличивает прочность грудной клетки.
У большинства птиц на грудине имеется киль, к которому прикрепляются грудные мышцы, приводящие в движение крылья.
Передние конечности состоят из плечевой кости, предплечье представлено локтевой и лучевой костью, кисть состоит из сросшихся косточек запястья и пясти, образующих общую кость - пряжку , и трех пальцев: второго, третьего и четвертого.
Таз птиц открытый , седалищные и лобковые кости не срастаются, связано это с откладыванием крупных яиц.
В связи с тем, что основная нагрузка при ходьбе приходится на задние конечности, тазовые кости массивные, прочно срастаются с задними грудными, поясничными, крестцовыми позвонками, а также с частью хвостовых позвонков, образуя сложный крестец.
Учитель: Молодцы ребята, давайте заполним оставшиеся графы таблицы с помощью вашего учебника.
|
Систематическая группа |
Отд. Скелета |
Отделы скелета |
Кости образующие скелет |
|
Класс: Птицы |
Лицевой отдел Мозговой отдел |
Образован сросшимися между собой костями. Имеются огромные глазницы и роговый клюв без зубов. |
|
|
Позвоночник |
Шейный отдел (от 9 до 25 позвонков) Грудной отдел Поясничный отдел Кресцовый отдел Хвостовой отдел |
Образованы позвонками разного строения. К туловищным позвонкам прикреплены ребра, которые срастаются с грудиной, а она образует киль, к которому прикрепляются мышцы. У птиц задние грудные, поясничные, 2 крестцовых и передние хвостовые срослись в сложный крестец. |
|
|
Скелет своб. конечн. |
Передние конечности | ||
|
Задние конечности |
Бедро (бедренная кость), голень (большая берцовая кость), появляется цевка (сросшиеся кости предплюсны и плюны) и с 1 по 4-ю фаланги пальцев. |
||
|
Пояса конечностей |
Пояс передних конечностей |
Лопатки и ключицы срослись и образовали вилочку. |
|
|
Пояс задних конечностей |
Тазовые кости срослись и приросли к пояснично-кресцовому отделу позвоночника. |
Учитель: Теперь ребята давайте посмотрим на скелет млекопитающих и так же опишем его:
|
Систематическая группа |
Отд. Скелета |
Отделы скелета |
Кости образующие скелет |
|
Класс: Птицы |
Лицевой отдел Мозговой отдел |
Имеются подвижная нижнечелюстная кость. Образован сросшимися между собой костями. |
|
|
Позвоночник |
Шейный отдел (7 позв.) Грудной отдел (От 9 до 24 позв.) Поясничный отдел (От 2 до 9-и позв.) Кресцовый отдел (3–4 позв.) Хвостовой отдел |
Образованы позвонками разного строения. К туловищным позвонкам прикреплены ребра, которые срастаются с грудиной, ниже имеются ложные ребра. Кресцовые позвонки срастаются между собой образуя крестец. |
|
|
Скелет своб. конечн. |
Передние конечности (Как у пресмыкающихся) |
Плечо (плечевая кось), предплечье (лучевая и логтевая кости), кисть видоизменяется. Происходит редукция костей и остается 1-а фаланга. |
|
|
Задние конечности |
Скелет и мышцы составляют опорно-двигательную систему птиц. По строению птицы схожи с пресмыкающимися. Однако имеются существенные различия, связанные с приспособленностью к полёту.
Скелет
Кости - опора тела, позволяющая совершать движения и защищающая внутренние органы. Лёгкий, но прочный скелет состоит из четырёх отделов и составляет 9-12 % от массы тела.
Рис. 1. Общее строение скелета птицы.
Таблица “Опорно-двигательной системы птиц”
|
Отдел |
Подотдел |
Описание |
|
Мозговой |
Отсутствие черепных швов |
|
|
Глазницы разделены костной перегородкой. Впереди выступает клюв, состоящий их надклювья и подклювья и покрытый рамфотекой - роговым чехлом |
||
|
Позвоночник |
Содержит 11-25 позвонков, поворачивающих голову на 180-270°. Единственный подвижный отдел позвоночника |
|
|
Состоит из 3-10 срощенных позвонков, образующих спинную кость, от которой отходят подвижные рёбра (по количеству позвонков), соединяющиеся с грудиной. К ней крепится киль |
||
|
Поясничный |
Срослись в единую кость - сложный крестец |
|
|
Крестцовый |
||
|
Хвостовой |
Малоподвижен, имеет 5-9 свободных позвонков. Последние позвонки образуют пигостиль - копчиковую кость |
|
|
Скелет грудных конечностей |
Плечевой пояс |
Включает удлинённые коракоиды (вороньи кости), соединённые верхней частью с вилочкой (сросшимися ключицами) и узкими лопатками, нижней - с грудиной |
|
Скелет передних конечностей |
Состоит из полой плечевой кости, лучевой и локтевой кости (предплечье), редуцированной кисти. Сросшиеся пястья и запястье образуют пряжку, на которой расположены три рудиментарных пальца |
|
|
Скелет тазовых конечностей |
Тазовый пояс |
Состоит из седалищных и лобковых открытых костей, что позволяет откладывать яйца. Таз соединён со сложным крестцом |
|
Скелет задних конечностей |
Включает бедренную кость и тибиотарзус (голень), соединённых коленом, цевку (кость между голенью и пальцами) и стопу (пальцы с когтями), соединённых голеностопным суставом |
Некоторые кости птиц пневматические, т. е. полые внутри, заполненные воздухом, поступающим из воздушных мешков. Между полостями находятся костные балки - перегородки, придающие костям прочность.
Рис. 2. Внутреннее строение костей птицы.
Мышцы
Мускулатура характеризуется высокой плотностью и подвижностью. Наиболее развиты:
- мышцы шеи - поворачивают голову в любом положении;
- грудные и подключичные мышцы - поднимают и опускают крылья;
- мышцы хвоста - управляют рулевыми перьями;
- мышцы ног с длинными сухожилиями - перемещают по деревьям, осуществляют взлёт и посадку.
Рис. 3. Мускулатура птицы.
Грудные мышцы птиц условно белые (светлеют после термической обработки) и приспособлены к интенсивной кратковременной работе. Тёмно-красные волокна более сильные, выполняют длительную работу и меньше устают.
Адаптация к полёту
К прогрессивным чертам строения, позволяющим птицам летать, относятся:
- тонкие полые кости, уменьшающие общую массу тела;
- отсутствие зубов;
- преобразование чешуи в лёгкие широкие перья;
- обтекаемая форма головы и тела;
- вилочка, смягчающая движение крыльев;
- срастание позвонков, образующих опору при полёте;
- цевка, смягчающая приземление.
Птица может летать не только потому, что у нее есть крылья. Приспособлены к полету и внутреннее строение организма птицы, и процессы его жизнеде-ятельности. Какие особенности внутреннего строения помогают птицам покорять воздушное пространство?
Опорно-двигательная система птицы, как и у всех позвоночных, об-разована скелетом и прикрепленными к нему мышцами.
Скелет птицы (рис. 43.1) состоит из шести отделов: черепа, позвоночника, скелетов передних конечностей (крыльев) и задних конечностей (ног), а также поясов передних и задних конечностей. Скелет у птицы легкий: все его кости тонкие, а большинство из них — полые (рис. 43.2). У го-лубя кости черепа чуть толще бумажного листа. У птиц нет челюстей (их заменяет легкий роговой клюв) и зубов.
Позвоночник состоит из шейного, грудного, поясничного, крестцо-вого и хвостового отделов. Из-за почти неподвижного соединения по-звонков в грудном, поясничном и крестцовом отделах птица не может наклоняться, как это делаем мы. Однако этот «недостаток» у нее ком-пенсирован подвижным соединением позвонков в шейном отделе. Поэтому голубь, сгибая шею, ловко собирает клювом зерно, а сова может поворачивать голову на 270°. Ограниченная подвижность позво-ночника — важное приспособление птицы к полету: в воздухе она при-дает телу компактность.
Каково строение грудной клетки птицы? Ребра, отходящие от по-звонков грудного отдела, подвижно соединены с большой грудной ко-стью (грудиной). Каждое ребро состоит из двух частей, расположенных под углом друг к другу и соединенных между собой полуподвижно. Такая конструкция позволяет грудной клетке расширяться и сужаться во время вдоха и выдоха. У ребер есть отростки, придающие грудной клетке дополнительную прочность. Она не только надежно защищает легкие и сердце: вырост грудины (киль) является местом прикрепления основных мышц, обеспечивающих движение крыльев.
Ключицы голубя, срастаясь нижними концами, образуют вилочку. Она смягчает толчки при взмахе крыльев. Скелет передних конечно-стей, как и у всех позвоночных, заканчивается кистью. Ее кости частич-но срастаются, создавая опору для длинных маховых перьев, испытывающих в полете наибольшие нагруз-ки. Срастаются и кости стопы, образуя цевку. Она удлиняет ноги и смягчает толчок при приземлении. Ходят птицы на пальцах. Материал с сайта
Кости таза у птиц не срастаются. Они могут ши-роко расходиться в стороны, поэтому птицы могут откладывать большие, покрытые твердой скорлупой яйца.
Мышцы птицы. Самые мощные мышцы у птиц — грудные, они опускают и поднимают крылья. Одним кон-цом эти мышцы прикреплены к килю, а другим — к плечу. Благодаря развитым мышцам ног птицы не только перемещаются по земле или плавают — ногами они отталкиваются от поверхности при взлете. Межреберные мышцы поднимают и опускают грудную клетку.
Вы замечали, что в мышцах птицы есть светлые (белые) и темные (красные) волокна? Белые волокна приспособлены к интенсивной, но короткой работе, например при взлете, а красные — к длительному раз-меренному полету. Эти почти неутомимые мышцы работают во время длительных перелетов.
Строение птиц удобно рассмотреть на примере городского сизого голубя.
Скелет. Птицы обладают прочным и легким скелетом (рис. 158). Все длинные кости трубчатые, имеют воздушные полости; небольшие воздушные полости есть и в некоторых плоских костях. Прочность скелету придает срастание многих костей. Единую кость представляет собой череп, в котором подвижно соединена только нижняя челюсть.
Рис. 158. Скелет птицы:1 - нижняя челюсть; 2 - верхняя челюсть; 3 - череп; 4 - шейный отдел позвоночника; 5 - ключицы; 6 - коракоид (воронья кость); 7 - лопатка; 8 - плечо; 9 - предплечье; 10 - пряжка; 11 - фаланги пальцев; 12 - ребра; 13 - грудина; 14 - киль грудины; 15 - сложный крестец; 16 - хвостовой отдел позвоночника; 17 - копчиковая кость; 18 - бедро; 19 - голень; 20 - цевка; 21 - фаланги пальцев
Позвоночник состоит из пяти отделов: шейного (9-25 позвонков), грудного (3-10 позвонков), поясничного (шесть позвонков), крестцового (двапозвонка) и хвостового (пять позвонков срослись со сложным крестцом, шесть остались свободными, четыре последних срослись в копчиковую кость). Грудные позвонки срастаются в единую спинную кость. Она соединена суставом со сложным крестцом. К грудным позвонкам причленяются ребра. Каждое ребро состоит из спинного и брюшного отделов, соединенных подвижно. Брюшные отделы ребер соединяются с грудиной. Грудные позвонки, ребра и грудина образуют грудную клетку, защищающую внутренние органы.
У летающих птиц крупная грудина имеет высокий киль, к которому прикрепляются сильные грудные мышцы, двигающие крылья. С позвоночником срастаются тазовые кости. Поясничные, крестцовые и часть хвостовых позвонков образуют сложный крестец, создающий надежную опору для задних конечностей. Таз у птиц открытый - лобковые кости не срастаются, а широко расходятся в стороны. Это позволяет птицам откладывать крупные яйца, покрытые жесткой скорлупой.
Пояс передних конечностей состоит из парных мечевидных лопаток, двух сросшихся в вилочку ключиц (они амортизируют резкие толчки при опускании крыльев) и двух крупных коракоидов (вороньих костей), упирающихся в грудину. Скелет передней свободной конечности - крыла, как и у других наземных позвоночных, состоит из трех отделов: плеча, предплечья и кисти. Часть костей запястья и пясти срастаются в единый отдел - пряжку. Сохраняются остатки (рудименты) второго, третьего и четвертого пальцев. Скелет свободной задней конечности состоит из бедренной кости, костей голени, сросшихся вместе, и стопы. Часть костей предплюсны и все плюсневые кости срослись и образовали единую кость - цевку. Ноги большинства птиц четырехпалые: три пальца направлены вперед, один назад. У бегающих птиц число пальцев сокращается до трех, а у африканского страуса - до двух.
Мускулатура. Важное значение для полета имеют большие грудные мышцы, опускающие крылья (рис. 159). Они прикрепляются к килю грудины и заканчиваются сухожилиями на костях крыла. Под этими мышцами расположены поднимающие крылья подключичные мышцы. Хорошо развиты мышцы шеи. Более 30 мышц обеспечивают движения задних конечностей. Они начинаются на костях таза, бедра, голени. К пальцам подходят длинные сухожилия, которые при посадке птицы на ветку натягиваются, сжимая пальцы, поэтому птицы не падают с веток во время сна. Межреберные и некоторые другие мышцы обеспечивают подвижность грудной клетки. Есть специальные мышцы, двигающие перья.
Рис. 159. Схема сокращения мышц при поднятии (А) и опускании (Б) крыльев: 1 - большие грудные мышцы; 2 - подключичные мышцы
Лабораторная работа № 9
Тема. Строение скелета птицы.
Цель. Изучить особенности строения скелета птиц. Отметить черты, связанные с полетом.
Оборудование: скелет птицы, пинцет.
Ход работы
- Рассмотрите скелет птицы. Определите форму черепа. Рассмотрите костную основу клюва и большие глазницы, соединения нижней челюсти с черепом и черепа с позвоночником.
- Рассмотрите отделы позвоночника. Назовите их.
- В шейном отделе обратите внимание на строение первых двух позвонков, на седловидную форму и подвижное соединение других позвонков. Отметьте значение этой особенности в жизни птицы.
- Найдите грудной отдел позвоночника, обратите внимание на неподвижное соединение позвонков. Рассмотрите строение грудины и ребер.
- Назовите кости пояса и свободных передних конечностей. Обратите внимание на кости плеча, предплечья, пряжки, пальцев.
- Найдите пояс задних конечностей. Рассмотрите его, обратив внимание на прочность соединения костей таза с позвоночником. Объясните значение этой особенности строения скелета в жизни птицы.
- Рассмотрите кости задних конечностей. Назовите их. Обратите внимание на цевку - длинную кость стопы. Подсчитайте число пальцев.
- Отметьте в строении скелета птицы черты приспособленности, связанные с полетом. Запишите их в тетрадь.
Опорно-двигательная система хорошо отражает приспособленность птиц к полету. Скелет легкий и прочный. Легкость обеспечивается пневматично-стью костей, прочность - их срастанием. В кисти кости срослись в пряжку, в стопе - в цевку. Наиболее крупные и сильные летательные мышцы начинаются на киле грудины и сухожилиями прикрепляются к костям крыльев.
Упражнения по пройденному материалу
- Какие изменения в строении скелета птиц по сравнению с рептилиями произошли в связи с приспособленностью к полету?
- Каковы особенности расположения и строения мышц птиц? Объясните причины.
- Почему у летающих птиц высокий киль?
- Каковы особенности строения таза птиц? С чем связано такое строение?
Птицы - это животные, которые не только перемещаются по земле, но и поднялись в воздух, парят в небе. Поэтому в результате эволюционного развития наблюдалось изменение массы и формы их тела. При этом шло накопление жира - энергетического запаса, уменьшалось при движении трение, наращивалась мышечная масса. Вместе с тем изменялись их скелет и мышцы, т.е. опорно-двигательная система птиц.
Во многом он такая же, как и у млекопитающих. Опорно-двигательная система птиц состоит из осевого скелета, черепа, плечевой кости и предплечья, лопатки, грудных позвонков, тазовой и бедренной костей и т.д.
В тоже время она совсем другая, нежели опорно-двигательная система млекопитающих. Например, голова у птиц мелкая, т.к. все кости мозгового черепа срослись, и количество их уменьшилось. Череп сильно облегчен из-за того, что кости в основном полые, и есть беззубый клюв, который покрыт только роговым покровом. У птиц нет изгибов позвоночника, как у человека. Грудная «человеческая» клетка расширена, а у животных и птиц она сжата с боков.
Шейный отдел скелета птиц представлен 11-25 свободными позвонками, а вот позвонки грудного отдела крепко скреплены между собой и заодно с позвонками поясничного отдела. Крестцовый отдел сросся с поясом задних конечностей, и образовался крестец.
Есть отличие и в лицевом скелете, и в поясе конечностей, и в самих конечностях. Например, только у птиц есть киль - хрящевой вырост, который сформировался при срастании ключицы с грудиной. У летающих птиц грудина развита достаточно сильно, а киль - большой.
Опорно-двигательная система птиц включает задние конечности, которыми являются две большие, мощные тазовые кости, сросшиеся со сложным крестцом. И так как птица ходит на двух ногах, то крестец сам тоже мощный. Крестец образован сросшимися крестцовыми, поясничными, хвостовыми позвонками, поэтому считают, что поясничного отдела у птиц нет.
Скелет птицы отличается от скелетов других живых существ тем, что он прочный и лёгкий. Это достигается, во-первых, потому, что кости у птиц трубчатые. Во-вторых, лёгкость объясняется полостью костей. Поэтому масса скелета птицы составляет где-то 5 -15% от массы её тела. За исключением шейного отдела, весь позвоночник неподвижен.
Так как передние конечности в результате эволюционного развития превратились в крылья, то кисть почти не развита. Зато у птиц, которые хорошо летают, крупные грудные мышцы составляют где-то 15-20% массы, и их особое расположение способствует устойчивости птиц в воздухе.
Стоящим ниже по уровню развития, чем птицы и млекопитающие, является класс пресмыкающихся. Тело такой рептилии состоит из головы, шей, туловища и конечностей, кроме змей и безногих ящериц, которые конечностей лишены. По строению опорно-двигательная система пресмыкающихся близка к земноводным, но в отличие от них, имеет более окостеневший скелет. Более прогрессивное строение костного скелета и мускулатуры таких животных определило их подвижность. Скелет пресмыкающихся, как и опорно-двигательная система птиц, тоже состоит их шейного, грудного, крестцового и хвостового отделов. Длинные рёбра соединяются с грудиной, и образуется грудная клетка.
Рептилии, в отличие от других животных, имеют более расчлененные мускулы, в частности, межрёберные мышцы. Они могут регулировать объем грудной клетки, сжимать и расширять её, совершая тем самым процесс дыхания. Так как рёбра рептилий заканчиваются свободно, то это позволяет им заглатывать довольно крупную пищу. У них орошо развит хвостовой отдел.
Подводя итоги, можно отметить, что скелеты всех животных имеют отличительные особенности, но выполняют похожие функции. Они служат опорой тела, защищают внутренние органы и помогают перемещаться всему живому в пространстве.
Актуально