家鸽的形态与结构.ppt

实 验 六,家鸽的形态与结构 （适应陆生飞翔的恒温动物）,贺秉军，纪炳纯，王新华，刘凤岐，赵忠芳 南开大学生命科学学院,一、 实验目的和要求,通过家鸽的解剖，进一步掌握鸟类的形态和结构以及适应飞翔的特征。,二、一般特征（1）进化地位与生物学特征,进化地位：由双颞窝爬行类中的初龙类演化而来，与恐龙具有共同的祖先，在系统发生上与恐龙中的兽脚类非常接近，并向空中飞翔方向发展的一支高等羊膜类脊椎动物。1.5亿年前的晚侏罗纪时期的始祖鸟既具有爬行类的特点，又具有现代鸟类的特点（证明鸟类是从爬行类起源的）。现代鸟类是恒温、高代谢率的高等动物，具有极好的适应空中飞翔的功能性特征。 生物学特征：身体流线型，颈长；具角质喙，无齿；体表被羽，皮肤薄而干，缺少腺体；前肢变为翼，后肢因不同习性而有变异；具气质骨，有发达的龙骨突和胸肌；肺呼吸，具气囊，为双重呼吸；心脏完全分隔为四室，血液完全双循环。左体动脉弓和肾门静脉退化；恒温；体内受精，产大型羊膜卵；大脑纹状体发达，有复杂的生殖行为；视觉发达；尿酸为主要排泄产物。,二、一般特征（2）身体外形及特化的特征,前肢特化为翼 身体被羽、流线型 骨骼轻，愈合程度高，胸骨具龙骨突，锁骨呈“V”字形 肺和气囊相连的双重呼吸 具有喙，无齿 肌胃消化 贯趾屈肌 具有眼睑和瞬膜，眼睛的调节能力强 颈部长 尾部退化,二、一般特征（3）进化的特征,体温高而恒定 完整的二心房、二心室，完全双循环 发达的神经系统和感官 复杂的行为,二、一般特征（4）与爬行动物共同的特征,皮肤干燥，缺乏皮肤腺 具表皮角质层衍生物（鳞片、羽毛） 单枕髁与寰椎相关节 卵生、盘裂、气囊为呼吸器官，排泄物主要为尿酸,二、一般特征（5）适应飞翔的特征,体表被羽 骨骼和支持系统 肌肉（胸大肌） 高效的双重呼吸系统 消化系统 循环系统的完善 体液的调节和排泄 神经及感官,二、一般特征（6）羽毛,结构：羽是由表皮角质化的产物，与爬行类角质鳞同源，在进化过程中角质鳞片加大、变轻，在生长过程中沉入真皮，并由真皮提供营养。 类型：羽分为3种正羽、绒羽和毛羽 颜色： 色素沉积：即在羽毛发生过程中色素细胞侵入并注入色素颗粒产生颜色。 结构色：即色素细胞上方的无色而凹凸不平的蜡质层和色素间无色而多角形的折光细胞引起，并随着观察角度的不同而有色彩的变化。,二、一般特征（7）换羽及羽毛的保护,换羽：鸟类的换羽有规律，相当于爬行类的蜕皮。大多数鸟类进行逐步换羽，不影响飞行。 羽毛的保护：鸟经常用喙整理羽毛以使钩槽相脱的羽小枝重新成为完整的羽片，同时以喙挤压唯一的皮肤腺即尾脂腺，将其分泌物油脂涂抹在羽毛上以润泽羽毛。,二、一般特征（8）外部形态及羽毛,体制：流线型，头、颈、躯干、翼(前肢)、后肢和尾 羽毛正羽具羽轴。羽小支（羽小钩）羽支羽片； 绒羽无明显羽轴，羽小钩退化； 刚毛变形硬羽； 初级飞羽着生在掌腕指骨上的飞羽； 次级飞羽着生在尺骨一段的飞羽； 三级飞羽着生在肘关节后，肱骨上； 小翼羽着生于第一指骨上。 皮肤：薄、干；羽区、裸区,羽毛,三、内部结构观察,家鸽的处死：左手握鸽颈，并赌住两鼻孔和喙，右手握住鸽躯干部，压迫胸部，使之不能隆起呼吸，窒息而死。,1.肌肉系统,背部肌肉退化，颈部肌肉发达； 胸肌和后肢肌肉发达； 胸肌是鸟类最重要的飞翔肌，约占体重的1/5。分为胸大肌和胸小肌，均起于胸骨及龙骨突，位于身体中心部位； 胸大肌：起于龙骨突两侧，连与肱骨上部，收缩时使翼下降； 胸小肌：起于胸骨前部，经肩带连到肱骨；,鸟类的循环系统较爬行动物的完善： （1）无论心脏内还是血管内，动脉血与静脉血完全分流，不再有任何混合现象； （2）心脏容量加大，肌肉壁发达，舒缩能力加强； （3）鸟类的心搏频率加快，动脉压增高，使血流速度增快，输送物质（营养物和废物）和气体的能力增强。（心脏比例大，是同等体重哺乳类心脏的1.4-2倍）。,2.循环系统,（1）动脉,鸟类在胚胎期和爬行动物相似，有左右一对体动脉弓，成鸟只有由左心室发出向右弯曲的右体动脉弓，并由它延续成背大动脉。分布到头颈去的颈总动脉和到前肢去的锁骨下动脉，也由右体动脉弓分出。,（2）静脉,鸟类的静脉系统与爬行动物基本相似，仅两点不同： （1）鸟类的肾门静脉趋向退化，成为不完全的肾门静脉； （2）鸟类有一条特有的尾综骨肠系膜静脉，即由尾静脉分叉处，分出的一条进入肝门静脉的静脉； （3）在两栖类和爬行类动物中所见的腹静脉，鸟类完全消失，然而产生了新的肠上静脉（腹壁上静脉）接受由肠系膜回心脏的血，最后汇入肝静脉。,3. 呼吸系统,高效的双重呼吸系统 鸟类具有独特的肺和气囊构成的高效呼吸器官，并具有独特的呼吸方式而满足鸟类飞翔时高的耗氧量和代谢水平。 肺：一个由各级支气管形成的彼此吻合的密网状管道系统。当气管进入胸腔后分为左、右支气管，即初级支气管，然后再分支为次级支气管、三级支气管，三级支气管再分支出许多微支气管，管径仅3-10m。分支彼此吻合，外围分布丰富的毛细血管。这种肺体积不大，但接触气体面积极大，比人肺约大10倍。,鸟类特有的气囊是呼吸的辅助系统，由单层上皮细胞膜围成，无气体交换功能。共4对半，位于体壁与内脏之间，分为后气囊（腹气囊和后胸气囊，与中支气管相连接）和前气囊（锁间气囊、颈气囊、前胸气囊，与次级支气管相连接）。在吸气时一部分新鲜空气经次级支气管直接进入后气囊储存，另一部分空气最终进入肺的微支气管进行气体交换。,3. 呼吸系统气囊,气囊,双重呼吸,4.消化系统,与高的代谢水平和飞翔中消耗大量能量相适应。鸟类消化能力强，消化速度快。 消化道包括喙、口腔、咽、食道、嗉囊、腺胃、肌胃、小肠、盲肠、直肠和泄殖腔（盲肠呈粒状，无胆囊 ） 消化腺包括肝脏和胰脏,嗉囊：是食道的膨大，储存和软化食物。 腺胃：分泌大量消化液。 肌胃：具有很厚的肌肉壁，黏膜表面是一层角质膜，胃内常含有沙石，具有很强的机械消化能力。 小肠：是化学性消化和吸收的主要部位，分为十二指肠、空肠、回肠。 盲肠：短，不能大量储存粪便。直肠和泄殖腔有明显的水分重吸收功能。,4.消化系统消化道,消化道,5.泄殖系统,雄性具1对乳白色椭圆形精巢，位于肾脏之前。多数种类无交配器，雌、雄鸟以泄殖腔孔相对以达到交配目的。输精管开口于泄殖腔。 雌性仅左侧卵巢和输卵管发育，右侧退化。卵成熟后排入输卵管伞。受精发生在输卵管上部。卵经蛋白分泌部被包上蛋白，经过子宫时形成蛋壳，最终经泄殖腔孔排出体外 肾脏：一对,6.神经系统脑,脑与脊髓成直角 较爬行类发达，但新脑皮仍停留在爬行类的水平。 小脑发达且体积大，与鸟类飞翔动作及其协调密切相关。 纹状体极为发达而使大脑体积增大。 纹状体是鸟类复杂的本能行为（求偶、营巢、孵卵、育雏等）和学习行为的中枢。 中脑视叶发达，因嗅觉退化其大脑嗅叶也退化。,6.神经系统感觉器官,视觉尤为发达，位听器官也很发达，嗅觉和味觉不发达； 鸟眼具有一般脊椎动物眼的结构，但有复杂的适应性特征 双重调节：可改变角膜凸度和晶体凸度，前者是鸟类所特有。可在瞬间由远视调节为近视； 视网膜上视锥细胞数量极多，密度大，有极强的分辨物象和色彩的能力； 栉膜：眼后方内有一富有色素细胞的折叠梳状结构，从视网膜后壁伸入玻璃体中，参与眼球内部的代谢并可在视网膜上投下阴影，有助于辨别眼前物体的移动； 瞬膜：除眼睑外还有发达的瞬膜，飞翔时以覆盖眼球以湿润和保护角膜。,结构特点：气质骨，即中空并充以空气的骨骼。骨质小梁加固骨腔；长骨无骨髓。 头骨：薄而充气，具单个枕髁；骨块间愈合成整体的大的颅腔和大的眼窝，骨内有蜂窝状孔； 胸椎：5块，1-3块愈合，第4块游离。第5块参综荐骨结构。每一胸椎的横突与肋骨相连接； 胸骨：发达，具龙骨突； 综荐骨：第5枚胸椎、6块腰椎、2块荐椎和5-6块尾椎愈合而成。两侧与骨盆相接，增强了翼及后肢的支撑作用。 尾综骨：后部的6块尾椎与1枚侧扁上翘的尾综骨（由4-6枚尾椎愈合而成），起支撑尾的作用。,7.骨骼系统,7.骨骼系统带骨,肩带与翼：由肩胛骨、乌喙骨和锁骨组成。具肩臼，与肋的肱骨相关节。左右锁骨在腹中线愈合成V形，也叫叉骨。前肢特化。上臂尾肱骨，前臂桡骨较细，附在尺骨内侧。下接愈合的腕骨、掌骨及退化的指骨。 腰带与后肢：由愈合在一起的髂骨、坐骨和耻骨构成开放式骨盆，左右坐骨及耻骨不在腹中线连合而伸向侧后方，利于产大型卵。腰带以髋臼连接后肢的股骨。腓骨退化，胫骨及近侧跗骨愈合成胫跗骨，远侧跗骨与蹠骨愈合成跗蹠骨，中间尾跗间关节，增强了起飞与降落时的弹性。,骨 骼,前肢特化,8.总结-1,世界上大约有9700种鸟类是全身被羽、前肢变为翼、产大型羊膜卵、恒温的脊椎动物。鸟类是从初龙类爬行动物进化而来，与中生代的兽脚类恐龙最接近。最早已知的来自侏罗纪的化石鸟始祖鸟具有许多爬行动物的特征，除具有羽毛外，几乎与某些兽脚类恐龙相同。鸟类对飞行的适应主要表现在2个方面：减少体重和加强飞翔的力量。 鸟类最明显的特征是具羽毛，是从爬行类角质鳞片演变来的，在维持体温和飞行中起重要作用。骨骼高度愈合，且为气质骨；轻便的角质喙以代替爬行类