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[转贴] 如若飞上天空.减轻体重是首要条件.鸟类身体的各部分构造好像都是为此而设计的。

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发表于 2008-6-23 10:31:13 | 显示全部楼层 |阅读模式
[转帖]. 鸟的骨骼由内而外,都是很神奇的飞行结构,不但又轻又结实,而且每一部分都因作用不同,各有其美妙的设计。许多在其它较高级脊椎动物体内具有的骨,在鸟身体中已经消失。因为在进化过程中,为了减轻负荷,这些骨已经退化。另外一些本是由关节连接的骨,也融成整块,借以增强牢固性并减轻重量。大多数鸟骨都是中空的,其中又有一些内部有骨丝支架,它使鸟骨更坚硬,而又不失其屈挠性。例如一只军舰鸟体重有1.5公斤,而它全副骨骼的重量可能轻得只有113克,这个重量比它身上所有羽毛的重量还轻。中空的骨架还有一个好处,可以增加肌肉的附着面。在鸟的一些长骨内缺乏骨髓而充满空气,这样就大大减轻了它的比重。例如鹰的上膊骨因有骨丝架而得以坚固。骨中的气室通常是体内气囊的延长,气室有时伸展到脚趾。

鸟类的头骨很轻,颅腔很大。颅腔前部比后部大,前部装着大脑、间脑和中脑;后部是小脑和延髓。颌骨延伸成喙。在枕骨部有外枕骨和基枕骨形成的一个枕髁,与颈椎形成关节。这样,鸟类头部可以前后左右自由活动,转动范围可达180度,猫头鹰的头甚至可转270度。

鸟类的脊柱由颈椎、胸椎、腰椎、荐椎和尾椎等五个部分组成,但有的部分已经愈合。劲椎9~25个,胸椎数目较少,只有5~6个,胸椎上有肋骨,它的上面有钩状突,互相钩接,增强了胸部轮廓,有利于飞行。荐椎向前与全部腰椎合成一个整体,向后与部分尾椎以及左右的两个腰带相愈合,形成鸟类特有的综荐骨,它是鸟类在地面行走时支持体重的坚实支架。尾椎最后一部分向上翘起,叫尾综骨,它与环绕周围的肌肉成为尾羽的支持构造。总之,鸟类脊椎骨的部分愈合和尾骨的退化,使得身体的重心集中在鸟体的中心部分,有利于鸟类在飞行中保持身体平衡。
 
鸟类的带骨和肢骨也有愈合及变形的现象,这是它对飞行生活的适应。它的肩带由肩胛骨、鸟喙骨和锁骨构成。三者的联结处构成肩臼,与翅的肱骨成关节。鸟类的左右锁骨在腹部中线处愈合成“V”字形,名叫叉骨,这是鸟类特有的结构,它可避免翅膀因扇动而使左右肩带互相碰撞。在善飞的鸟类中,胸骨上有三角形突起,好像船底的龙骨,叫做“龙骨突”,它增大了胸部肌肉的附着面,使飞行耐久而有力。善飞的鸟类附在龙骨突上的肌肉的重量可能占总体重的15%~25%。有些蜂鸟的飞行肌肉,甚至占体重的30%。至于人类的胸肌,则不及体重的1%。那些不会飞的鸟,不是没有龙骨突,就是龙骨突退化,因为龙骨突对它们没有任何意义。
  
鸟类的翅膀是由前肢演化而来的。前肢上臂具有大而坚硬的肱骨,下臂由尺骨和桡骨所构成,其中尺骨较粗壮。腕骨只有两个独立小骨,其余都与掌骨愈合。鸟类的翅膀就是由这些骨骼与环绕它周围的肌肉所支持着。前肢还有3个指骨,它支持着翅膀最前端的小翼羽。所有前肢的骨骼间都有关节,但是只能在一个水平面上向着一个方向展翼和折翼。
  
鸟类的后肢也有变化。腓骨退化成小刺,腔骨与一部分跗骨愈合成一块胫跗骨,另一部分跗骨与蹠骨愈合成一块跗蹠骨。后肢骨的各部分的愈合减少了脱臼和创伤的机会,这种变化能增加鸟类起飞和降落的弹性,起着减震器的作用。尤其是指骨的合并,以及腕掌骨和跗蹠骨的形成,可以增强它们的支持作用。这是鸟类对于飞行及奔跑生活的一种重要适应。
  
总之,鸟类的骨胳系统是鸟体中十分重要的部分,它是身体的支架,并附着肌肉,而且对内脏起着保护作用。
  
肌肉 鸟类能自由飞翔,两翅不断振动,做各种复杂的动作,都与其飞翔相适应的肌肉变化有关系。鸟类身体上最大的一块肌肉是胸肌。在善于飞翔的鸟类中,胸肌特别发达,胸肌起于胸骨而终于肱骨腹面,使两翼能做有力的扇动。另外一块在腹部的肌肉,也叫小胸肌,其终点的肌腱有一个特异的滑车状,使翼上举,它的起点在胸骨上胸肌的背面。在翅内的肌肉负责使翼折叠起来或张开,并调节其形状和飞行时的角度,其他附着在翼和尾的大羽毛囊上的肌肉,则控制大羽的位置。
  
鸟用以鼓动双翼的强力飞行肌肉,若用汽车发动机的术语来说,可以分为两种类型:一种是起飞快,速度高,但只能走一段短距离;另一种则是很有耐力,能支持长距离的飞行。鹑类和雉鸡一类的地栖鸟,它们有白色的飞行肌,不能充分供应氧气及其他燃料给肌肉纤维,因此没有长劲。严格地说,地栖鸟仅是利用飞行作为一种逃生方法。很多地栖鸟在被迫急飞几次后,就会疲惫不堪,萎缩在地,猎人一伸手就能捉到。
  
与之相反的是强力飞行者,例如白鹭、野鸭、大雁和其它候鸟等。它们的红色肌肉,布有充分的血管,在扇动双翼时,飞行肌肉会产生大量的热并加速新陈代谢作用,所以不容易疲倦。所产生的大量的热全被呼吸系统自动调节而消失,不然的话,它们的体温会急剧上升并把它们烧死。
  
善飞的鸟类其飞翔肌肉在鸟体重上占了很大的百分比,大约是整个体重的1/5。而后肢的肌肉则大为退化,如鸽子的飞翔肌肉占体重的45%,而腿肌仅占5%。陆栖或游泳性鸟类则恰好相反,鹭鸶腿肌占体重的22%,而飞翔肌仅占15%。
  
消化 鸟类的活动性很强,因而它的新陈代谢旺盛,以适应它的大量的能量消耗。这样,必须具备一套完整的从获取食物到使食物很快消化吸收的消化系统,以便为飞行提供充足的能量。
  
鸟类的消化系统是由口、食管、胃和肠以及一些腺体所组成。鸟的嘴是角质的,嘴的形状和大小跟鸟的生活方式及食性有关。鸟没有牙齿(这也是为了减轻体重),吃东西只能吞食。舌一般细长而前端突出,但因不同的生活方式,其变化也是很大的。有些食虫鸟,如绣眼鸟的舌上生有毛刺,便于取食隐藏在缝隙中的虫卵;蜂鸟舌的前端呈管状或毛笔状,可以方便地吸食花蜜;啄木鸟的舌很长,最长者可达体长的2/3,而且舌上生有倒钩,可以钩出树干中的害虫,

有横形突起,恰与嘴缘的栉状突相适应,合成筛状,用以滤取食物;鹦鹉的舌特别肥厚而柔软,犹如人舌;鹈鹕的舌仅是附着于口腔底部的一小片肉质,很不发达。鸟的口腔中有唾液腺,能分泌含有消化酶的唾液。食谷物、鱼和小鸟的鸟类,食管的下端有一膨大的嗉囊,它是贮藏食物的场所,并使食物软化。鸽子在育雏时,嗉囊受脑下垂体的影响,能分泌一种类似乳汁的鸽乳,进行哺喂雏鸽。鸟胃由前胃和沙囊(又叫肌胃)构成。前胃又叫腺胃,它的壁内富含腺体,可分泌消化液。肌胃外壁有一层很厚的肌肉层,内壁为坚硬的革质层(中药称鸡内金),腔内有砂粒,这种砂粒和革质层一起磨碎食物,提高消化能力,起着牙齿的作用。胃的下面是肠,肠有小肠和大肠之分,小肠又分十二指肠和回肠两段。肝和胰分泌的消化液都注入十二指肠中,以助消化。小肠和大肠之间有盲肠突起,它有吸水和消化植物纤维的作用,还有集聚维生素B的作用。大肠直而粗短,不保存粪便,所以鸟的粪便随时排出体外,这样可以减轻体重,是对飞行的一种适应。鸟的肠子长短与食性有关,食虫鸟类的肠子与体长几乎相等;食植物种子、树芽和松针的鸟类,肠子相对长一些。
  
鸟类的消化力极强,而且消化过程十分迅速,这也是对飞行生活的适应。一般雀形目鸟类吃的食物,通过消化道只需1.5小时;鸭类更快,吃进的食物仅用30分钟即消化完。由于鸟类飞行的活动量大,所以食量也大,需要不断地进食以补充营养。雀形目鸟类一天吃的食物约相当体重的10%~30%,每天要使胃充饱8次;蜂鸟的食量更为可观,它一天吸食的蜜浆是它体重的一倍;体重1500克的雀鹰,能在一昼夜吃掉800~1000克肉。
  
呼吸 鸟类的呼吸系统是十分特殊的,它具有两套设备:气囊和肺气管。因而,鸟类有着独特的呼吸方式——“双重呼吸”。这样,鸟类在吸气和呼气时,肺均能进行气体交换,吸入氧气,排除二氧化碳,这对飞行是极为有利的。气囊可供应鸟类在飞行时有足够的氧气装置。鸟类栖止时,则主要靠胸骨和肋骨运动,改变胸腔容积,引起肺与气囊的扩大和缩小,以完成气体交换。当飞行时,主要靠气囊的伸缩来协助肺完成呼吸作用。翅膀扬起时,气囊扩张,空气进入肺而吸气;翅膀落下时,气囊被压缩,空气再次经过肺而排出。鸟类飞翔越快,两个翅膀动作越猛烈,气体交换也越快。由于有了这种特殊构造,鸟类在飞行时才能呼吸自由,不会因氧气供应不足而影响飞行。
  
鸟类的气囊共有9个(4对及1单个气囊),它们的位置在内脏、骨腔及运动肌肉之间。气囊的存在,增加了呼吸系统的空气容量,并使吸入的空气两次通过肺脏,起到了帮助肺进行呼吸的作用,同时,气囊也减轻了身体的比重,有利于飞行并保持身体的平衡,减少肌肉的摩擦。另外气囊还有调节体温的作用,补救鸟类没有汗腺的缺陷,所以,气囊又是一个热代谢的“冷却器”。曾有人计算过,一只飞行的鸽子,用自己所吸入空气的3/4来冷却体内产生的过多的热量。因此,飞行越快的鸟,气囊越发达,不能飞行的无翼鸟,气囊也就退化了。

  心脏 鸟类飞行是一种剧烈运动,没有强大的动力是不行的。鸟类的心脏是一个理想的“发动机”,它能使血液周身循环,及时地将氧气和其他营养物质运送到全身,并将废物迅速排除体外。
  鸟类的心脏容量大,具有完备的二心房和二心室,在心脏里动脉血和静脉血不再混合。鸟类心脏的重量同体重的比例,在脊椎动物中占首位,约占体重的0.4%~1.5%,如鸽子心脏占体重的1.71%,蜂鸟心脏占体重的2.37%。
  
鸟的心跳频率也比哺乳动物高得多,一般的鸟心跳每分钟在300~500次之间,如金丝鸟心跳为每分钟514次,而我们人类心跳每分钟只有60~80次。鸟的动脉压也较高,如鸡的动脉压为188毫米汞柱。鸟的血管有一个明显特征,凡是通到飞行肌肉中去的血管,都异常粗大,这样血液流量就多,再加上鸟类的血液循环迅速,因而对氧气和营养物质的供应以及废物的排除都比较快。鸟类的新陈代谢旺盛,它的体温比一般恒温动物高得多,通常可达到42℃,人类的正常体温只有37℃。鸟类为什么能达到这么高的体温呢?因为鸟类血液中红血球的数目很多,每立方毫米有200~760万个,红血球中的血红素与它携带的氧亲合力较弱,因此细胞组织内,氧气的放出十分旺盛,这样能促进体内的氧化过程,从而使鸟体温增高。由于代谢作用的旺盛,也就提高了鸟类的生理活动,这些都是对飞行生活的巧妙适应。
  
排泄 膀胱是动物和人类的贮尿器官,贮满了尿液的膀胱,显然会增加体重,这对飞行中的鸟类是很不利的。不过,人们不必担心,鸟类根本没有膀胱,它的尿液随时随地排除体外,因而不会因积存尿液而增加体重。这种奇异的减轻体重的方式,只有鸟类才有。
  
人们常说:“小鸡不撒尿,自有道道。”那么鸟类的尿液是通过什么途径排除体外的呢?
  这要从鸟类的肾脏说起。肾脏是制造尿液的“工厂”。鸟类的肾脏比较大,肾脏中的肾小球比哺乳类动物多,鸟类每1立方毫米的肾脏皮质中,含有100~500个肾小球,而哺乳类只有15个左右。因此,鸟类的肾功能很强,这对迅速地排除尿液,维持体内盐水平衡是有利的。肾脏通过输尿管把尿液送到“泄殖腔”,然后与粪便一起排除体外,也就是说鸟类的大小便走的是一条道——泄殖腔。泄殖腔还能把尿里所含的水分重新吸收到血液里去,所以鸟的尿液浓度大,主要成分是尿酸,不易溶于水,排出后遇空气氧化,形成半凝固状态的白色结晶体。平时,我们看到麻雀粪上的白色物质,就是它的尿液结晶后形成的。所以,我们看不到鸟类单独排尿,其道理就在这里。这是鸟类便于飞行,减轻体重的又一个适应。
  
海鸟生活在海洋,取食和饮水时摄取大量的盐分进入体内,要排除多余的盐分光靠肾脏是无法完成的。许多海鸟生有特殊的盐腺,盐腺中间是根导管,从这里向四周辐射出的上千根细管,跟血管交错在一起,它们把血液中的多余盐分离析出来,然后通过中央的导管排除到体外。因为导管开口在眼睛附近,所以人们把排出的盐水误认为鸟的“眼泪”,这套排盐的装置,仿佛是个“活的滤盐器”,能把海水化成淡水。这是海鸟对海洋生活的适应。否则,它们将因得不到淡水而渴死于海洋上了。
  
视觉和嗅觉 优良的视力是飞行的另一个必需条件。鸟类的视力,无疑是所有动物中最锐利的。兀鹫在距离地面1600米的高空,可发现地面上的腐肉;鹰雕可在高空搜寻到田野中的一只老鼠;鸣禽可以搜索到树底下的昆虫卵;潜鸟可以看到水底的猎物而发动追击——它们都有惊人的视力,远比人类敏锐。比如茶隼在寻找猎物时,视力就比人好8倍,在同样的距离,一只兔子显示在茶隼的视网膜上是清清楚楚的兔子模样,而在人的视网膜上则模糊不清。..........
 
很详细的一篇文章,看了觉得对鸟类的认识又提高了一步, 故而转贴, 谨供参考,



 







发表于 2008-6-23 10:32:13 | 显示全部楼层
沙发..终于抢到白姐的沙发了
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 楼主| 发表于 2008-6-23 10:34:59 | 显示全部楼层
引用第1楼断点于2008-06-23 10:32发表的 :
沙发..终于抢到白姐的沙发了   


坐沙发太舒服了, 要写读后体会的,
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发表于 2008-6-23 10:37:39 | 显示全部楼层
引用第2楼云于2008-06-23 10:34发表的 :


坐沙发太舒服了, 要写读后体会的,
哈哈哈,还留作业了。。
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发表于 2008-6-23 10:37:57 | 显示全部楼层
学习了,要好好学习一下进化论才能好好地研究这文章!
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发表于 2008-6-23 10:41:01 | 显示全部楼层
详细,科学的认识了鸟儿身体的构造.增多了对鸟的认识.

好帖,学习..............
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 楼主| 发表于 2008-6-23 11:20:24 | 显示全部楼层
再转贴一段:
花朵还是果实, 或是虫子, 都是软性物质, 不需要太多复杂的消化系统, 久而久之, 负责消化的肌胃便逐步退缩。有曾解剖过啄花鸟, 发现肚子里只有一根细长的肠子, 而且, 啄花鸟经常吸食花粉, 舌头成了碎条的毛笔状, 这些说的就是食性对生理构造演化的影响。
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发表于 2008-6-23 11:51:23 | 显示全部楼层
很优秀的学术文章,
白姐高人啊!
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发表于 2008-6-23 12:05:24 | 显示全部楼层
了解鸟类的好文章
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 楼主| 发表于 2008-6-23 12:06:56 | 显示全部楼层
引用第7楼火烧于2008-06-23 11:51发表的 :
很优秀的学术文章,
白姐高人啊!

是转帖啊, 我也跟着学习一下了,
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