Реферат по биологии на тему происхождение птиц

Обновлено: 05.07.2024

Несомненно, что птицы произошли от древних малоспециализированных древеснолазающих рептилий. Об этом свидетельствует наличие у них ряда обших черт строения с пресмыкающимися:

а) Сухая кожа, лишенная желез;

б) Перья, как и чешуя рептилий, эктодермального происхождения;

в) Наличие роговых чешуек на цевках птиц;

г) Яйца богатые желтком;

д) Сходство эмбрионов.

В юрском периоде уже существовала промежуточная между рептилиями и птицами форма — археоптерикс. В конце мезозоя появились настоящие птицы. Современные птицы характеризуются следующими прогрессивными чертами строения по сравнению с пресмыкающимися:

а) Прогрессивное развитие органов зрения, слуха и координации движений вместе с соответствующими центрами головного мозга (коры больших полушарий, мозжечка, промежуточного мозга).

б) Возникновение теплокровности как результат прогрессивных изменений в строении кровеносной, дыхательной и нервной систем.

в) Четырехкамерное сердце и полное разделение кругов кровообращения.

г) Образование губчатых легких и системы воздушных мешков, что в значительной степени повысило интенсивность газообмена и обусловило повышение уровня обмена веществ.

2. Многообразие птиц.

Класс делится на три надотряда:

а) Бескилевые. У большинства видов крылья плохо развиты. Эти птицы не летают, зато хорошо и быстро бегают. Кости не имеют воздухоносных полостей, на груди нет киля. К надотряду относятся страусы, обитающие в полупустынях, степях, саваннах Африки, Южной Америки, Австралии, а также новозеландский киви.

в) Килевые. Сюда относится более 20 отрядов птиц. Воробьинообразные — птицы малой и средней величины. К этому отряду принадлежит более половины всех птиц — вороны, галки, грачи, скворцы, дрозды, славки, пеночки, трясогузки, жаворонки, синицы, зяблики и др. В большинстве своем это дневные птицы. Многие питаются насекомыми, есть зерноядные. Куринообразные — птицы средней величины. Большинство ведет оседлый образ жизни. Это выводковые птицы. У большинства видов выражен половой диморфизм. Гнезда строят на земле. Питаются преимущественно растительной пищей, но в корме птенцов преобладают насекомые. Сюда относятся фазаны, куропатки, перепела, индейки, павлины, тетерева, глухари, рябчики и др. Гусеобразные — крупные и средней величины водоплавающие птицы. Выводковые. Питаются мелкими беспозвоночными, водными и береговыми растениями. Клюв обычно широкий с роговыми пластинками. Копчиковая железа сильно развита. Сюда относятся лебеди, утки, |уси, гаги. Соколообразные (дневные хищные птицы) — орлы, ястреба, коршуны, соколы, грифы. Для всех характерны острые, изогнутые когти и сильный, загнутый на конце клюв. Живут обычно парами. Птенцовые птицы. Дятлообразные — лесные птицы, приспособившиеся к лазанью по стволам деревьев. Ноги короткие, с острыми когтями. Два пальца направлены вперед, а два — назад. Перья хвоста очень жесткие. Клюв прямой, долотообразный. Язык тонкий и длинный. Наиболее обычны большой пестрый дятел, черный (желна), зеленый дятел и др.

Происхождение. Несомненно, что птицы произошли от древних групп пресмыкающихся, что подтверждается рядом общих черт строения.

Птицы – пернатые друзья человека. Их роль в природе неоценима. Об их происхождении, значении и охране читайте в статье.

Птицы: общая характеристика

Пернатые являются высокоорганизованными теплокровными животными. В природе насчитывается девять тысяч видов современных птиц. Характерными признаками класса являются следующие особенности:

Перья.
Жесткий клюв из роговицы.
Нет зубов.
Пара передних конечностей превращена в крылья.
Грудная клетка, тазовый пояс и вторая пара конечностей имеют особенное строение.
Сердце состоит из четырех камер.
Имеется воздушный мешок.
Птица насиживает яйца.

Птицы, общая характеристика которых представлена выше, благодаря перечисленным особенностям способны летать. Это и отличает их от других классов животных позвоночных.

Появление на земле

Происхождение птиц объясняется несколькими теориями. По одной из них предполагается проживание пернатых на деревьях. Сначала они перепрыгивали с ветки на ветку. Потом скользили, затем совершали небольшие перелеты в пределах одного дерева и наконец научились летать в открытом пространстве.

Другая теория предполагает, что происхождение птиц связано с предками пернатых, которые были рептилиями с четырьмя ногами. Эволюционируя, чешуйки становились перьями, что позволяло рептилиям совершать прыжок, пролетая небольшое расстояние. Позже животные научились летать.

Происхождение пернатых от рептилий

Опираясь на эту теорию, можно сказать, что предками птиц тоже были ползающие рептилии. Сначала их гнезда были на земле. Это привлекало хищников, которые постоянно уничтожали гнезда вместе с птенцами. Заботясь о своем потомстве, рептилии поселились в гуще ветвей деревьев. Одновременно с этим на яйцах стала образовываться твердая скорлупа. До этого они были покрыты пленкой. Вместо чешуи появились перья, которые служили источником тепла для яиц. Конечности стали длиннее и покрылись оперением.

Происхождение птиц от древних пресмыкающихся очевидно, как считают ученые. Предки пернатых начинают заботиться о своем потомстве: они кормят птенцов в гнезде. Для этого твердую пищу дробили на мелкие кусочки и вкладывали ее в клювики малышей. Обладая способностью летать, первобытные птицы древнего периода времени могли лучше защищаться от нападения своих врагов.

Предки – водоплавающие птицы

Происхождение птиц, согласно еще одной теории, связано с их водоплавающими собратьями. Своему существованию данная версия обязана останкам древних пернатых, которые были найдены в Китае. По мнению ученых, они были водоплавающими и жили более ста миллионов лет тому назад.

Согласно теории, птицы и динозавры жили вместе шестьдесят миллионов лет. Среди находок были перья, мышцы, перепонки. Исследуя останки, палеонтологи сделали такое заключение: предки древних птиц плавали. Чтобы добыть пищу из воды, они ныряли.

Чем похожи птицы и рептилии?

Если изучать происхождение птиц, сходства между ними и представителями других классов найти нетрудно. Оперение является самой заметной особенностью внешнего вида пернатых. У других животных перьев нет. Это отличие пернатых от других животных. Признаки сходства следующие:

Пальцы ног и цевка у многих птиц покрыты чешуйками из роговицы и щитками, как у пресмыкающихся. Значит, чешуя на ногах может заменять перья. Характерно, что зачатки перьев у птиц и пресмыкающихся не отличаются. Только у птиц потом развиваются перья, а у пресмыкающихся – чешуя.
Исследуя происхождение птиц, особенности в сходстве которых с пресмыкающимися невероятные, ученые определили, что более заметным является челюстной аппарат. Только у птиц он превратился в клюв, а у пресмыкающихся остался прежним, как у черепах.
Еще один признак сходства птиц и пресмыкающихся – скелетное строение. Череп и позвоночник сочленяются только одним бугорком, расположенным в затылочной области. Тогда как у млекопитающих и амфибий в этом процессе задействованы два бугорка.
Расположение тазового пояса птиц и динозавров одинаковое. Это видно по скелету ископаемого. Такое расположение связано с нагрузкой на кости таза при ходьбе, так как в удержании тела задействованы только задние конечности.
У птиц и пресмыкающихся сердце четырехкамерное. У некоторых рептилий перегородка камер бывает неполной, и тогда артериальная и венозная кровь смешиваются. Таких пресмыкающихся называют хладнокровными. У птиц более высокая организация, по сравнению с рептилиями, они теплокровные. Это достигается устранением сосуда, который несет в аорту кровь из вены. У птиц она не смешивается с артериальной.
Еще одна похожая особенность – насиживание яиц. Это характерно для питонов. Они откладывают около пятнадцати яиц. Змеи сворачиваются калачиком над ними, образуя своеобразный полог.
Больше всего птицы похожи с пресмыкающимися эмбрионами, которые в первой стадии своего развития похожи на рыбообразные существа с хвостами и жабрами. Это делает похожим будущего птенца на других позвоночных в ранних стадиях развития.

Отличия птиц от пресмыкающихся

Когда палеонтологи изучают происхождение птиц, они сравнивают факты и находки, собранные по крупицам, и выясняют, чем птицы схожи с пресмыкающимися.

В чем их различия, читайте ниже:

Когда у птиц появилось первое крыло, они стали летать.
Температура тела пернатых не зависит от внешних условий, она всегда постоянная и высокая, тогда как рептилии засыпают на время холодов.
У птиц многие кости сращены, они отличаются наличием цевки.
У пернатых имеются воздушные мешки.
Птицы строят гнезда, высиживают яйца и вскармливают птенцов.

Первоптицы

Мало изучены древние птицы. Общая характеристика сводится к определению внешнего вида и некоторых особенностей внутреннего скелета. Первоптица отличалась небольшим размером, примерно как современная сорока. Передними конечностями у нее были крылья, концы которых заканчивались тремя длинными пальцами с когтями. Вес костей большой, поэтому древняя птица не летала, а лишь ползала.

Место обитания – прибрежные территории морских лагун с густой растительностью. Челюсти имели зубы, а хвост – позвонки. Между археоптериксом и современными птицами никакие связи не установлены. Первоптицы не являлись прямыми предками наших птиц.

Значение и охрана птиц

Происхождение птиц имеет огромное значение в биогеоценозах. Птицы являются составной частью биологической цепочки и участвуют в круговороте живого вещества. Питанием растительноядных пернатых являются плоды, семена зеленая растительность.

Разные птицы играют разную роль. Зерноядные – поедают семена и плоды, отдельные виды – запасают их, перенося на большие расстояния. По дороге к месту хранения семена теряются. Так происходит расселение растений. Некоторые птицы обладают способностью опылять их.

Велика роль в природе насекомоядных птиц. Они контролируют численность популяций насекомых, поедая их. Если бы не было птиц, разрушительная деятельность насекомых была бы непоправимой.

Человек, по мере своей возможности, охраняет птиц и помогает им выжить в суровые зимы. Люди повсюду развешивают временные гнездовья. В них поселяются синицы, мухоловки, лазоревки. Зимние периоды характеризуются отсутствием природного корма для птиц. Поэтому пернатых следует подкармливать, наполняя гнездовье мелкими плодами, семенами, крошками хлеба. Отдельные птицы относятся к промысловым видам: гуси, утки, рябчики, глухари, тетерева. Их ценность для человека велика. Спортивный интерес представляют вальдшнепы, кулики, бекасы.

Интересные факты

Из глубины веков: тело и ноги археоптерикса были покрыты длинными перьями, три с половиной сантиметра. Можно предположить, что ногами птица не размахивала. Перья достались по наследству от предков, которые жили в более древние времена и при полете использовали все четыре крыла.

Сегодня: заполняя гнездовье птиц кормом, нужно следить, чтобы соль туда не попала. Она является белым ядом для пернатых.

Гипотеза о том, что птицы произошли от пресмыкающихся, была выдвинута ещё во второй половине XIX века. Однако вопрос происхождения птиц до сих пор вызывает жаркие споры среди палеонтологов.

Предки

Археоптерикс. Самая первая находка, обнаруженная в Баварии в 1861 году. По обнаруженным отпечаткам было описано небольшое существо величиной с ворону, жившее около 150 млн. лет назад. На принадлежность к птицам указывает наличие перьев. Анатомически больше похож на рептилию. Полноценно летать не умел. Возможно, только планировал с ветки на ветку. Однако археоптерикс отнесён к классу Птицы, подклассу Ящерохвостые.

Энанциорнис. Останки древних птиц были обнаружены в Аргентине в 1981 году. Жили 70-65 млн. лет назад и обладали признаками птиц: имели хорошо развитые крылья, умели летать. Наличие зубов и строение скелета роднят находку с археоптериксом.
Конфуциусорнисы. Самая древняя птица, независимо утратившая зубы, была найдена в Китае. Обитала около 120 млн. лет назад. Клюв был покрыт роговым чехлом. По отдельным признакам скелет схож с современными птицами.
Дромеозавриды.

Анхиорнис. Найден и описан в Китае в 2009 году. Относится к семейству Троодонтиды, отряд Ящеротазовые. Обитал 167-155 млн. лет назад. В длину достигал 30-40 см и весил 100 г. Имел оперение, длинных хвост, клюв.

Существуют и другие формы, указывающие на наличие перьев у динозавров. Например, каудиптерикс, живший 120-125 млн. лет назад, имел на хвосте веерные перья, служившие, вероятнее всего, для привлечения полового партнёра.

Эволюция – не линейный процесс. Найденные формы указывают на попытки разных видов освоить воздушное пространство. От какой именно линии произошли птицы, ещё предстоит узнать.

Гипотезы

которые читают вместе с этой

Находка Чаттерджи встретила резкую критику. Многие палеонтологи считают, что Чаттерджи нашёл химеру – кости, принадлежащие разным животным. На таких данных основывать гипотезу ненаучно.

Пресмыкающееся, похожее на археоптерикса, Scansoriopteryx некоторые палеонтологи относят к птицам, что также ставит под сомнение гипотезу о происхождении птиц от динозавров.

Что мы узнали?

Некоторые виды динозавров имели перья, что может свидетельствовать о происхождении птиц от динозавров. В то же время несколько находок опровергают эту гипотезу и предполагают, что птицы произошли от общего с динозаврами предка.

Содержание

1. Систематика………………………………………………….3
2. Происхождение птиц………………………………………..4
3. Происхождение млекопитающих…………………………..7
4. Список используемой литературы…………………………10

Работа содержит 1 файл

Птицы и звери.docx

Государственное образовательное учреждение

среднего профессионального образования .

по дисциплине : Биология.

студент 1 курса 101г

2 . Происхождение птиц………………………………………..4

3 . Происхождение млекопитающих…………………………..7

4 . Список используемой литературы…………………………10

Современные представления о происхождении птиц и зверей.

В системе Линнея все животные были разбиты на шесть основных категорий — классов, одну из которых, наряду с млекопитающими, амфибиями, рыбами, червями и насекомыми, заняли птицы, или Aves (позднее появились категории и более высокого порядка). Альтернативная филогенетическая систематика рассматривает группу Aves в качестве клады тероподных динозавров[17]. Согласно теории происхождения птиц от древних ящеров, Aves и её сестринская клада Crocodilia (крокодилы) считаются единственными современными ветвями клады рептилий Archosauria (архозавров). Все современные птицы имеют единого предка, которым некоторые учёные считают археоптерикса (Archaeopteryx lithographica) — животного, населявшего Землю в конце юрского периода 150—155 млн. лет назад, который считается самой древней известной птицей планеты[18]. Другие учёные полагают, что археоптерикс не был предком современных (веерохвостых) птиц. Ряд известных динозаврологов и последователей системы ФилоКод, таких как Жак Готье, Луис Киаппи и их последователей, под категорией Aves понимают лишь современных птиц, не включая туда группы, известные лишь по ископаемым останкам — археоптерикса, энанциорниса, конфуциусорниса, патагоптерикса и некоторых других. Однако эти учёные ввели новую категорию Avialae, или птиц в широком смысле, которая объединяет живущие в наше время виды и их ископаемых предшественников[19].

Все современные группы птиц относятся к инфраклассу Neornithes, или веерохвостых птиц, который в свою очередь разделяется на две категории — Paleognathae, или бескилевые птицы (сюда входят, как правило, нелетающие птицы вроде страуса), и Neognathae, новонёбные птицы (включающий все остальные виды). Обычно эти две категории имеют ранг надотряда, хотя в работах Лайвези и Зуси рассматриваются как когорты[17]. В зависимости от системы классификации насчитывают от 9800[2] до 10 050[20] современных видов птиц.

Археоптерикс - самый примитивный и ранний из всех известных представителей птиц. Берлинский экземпляр.

Конфуциусорнис (Confuchisornis sanctus) - примитивная ископаемая птица[21] из раннего мелового периода Китая.

Наиболее распространена гипотеза, что птицы произошли от тероподных динозавров из группы манирапторов, куда помимо прочего входят дромеозавры и овирапторы[22]. По мере того, как учёные обнаруживают всё большее количество ископаемых останков нелетающих тероподов и тем не менее имеющих родство с пернатыми, точная граница между птицами и не-птицами становится размытой. Если раньше одним из определяющих признаков птиц было наличие перьевого покрова, то ряд открытий конца XX — начала XXI веков в провинции Ляонин на северо-востоке Китая показывает, что многие мелкие тероподы имели перья, внося свой вклад в эту неопределенность[ 23]. Однако группа учёных Университета штата Орегон США показала, что некоторые особенности дыхательной системы птиц не позволяют с определённостью утверждать, что их предками были тероподные динозавры[24], поскольку малоподвижность бедра птицы определяет в конечном итоге её способность летать, а бедренные кости динозавров подвижны. Кроме того, возраст некоторых обнаруженных останков птиц превосходит возраст останков динозавров, их теоретических предков.

Динозавры и птицы

В последние годы среди палеонтологов достигнут консенсус, что ближайшими родственниками птиц являются дейнонихозавры (Deinonychosauria) — инфраотряд, включающий в себя семейства дромеозавров (Dromaeosauridae) и троодонтид (Troodontidae). Вместе эти три категории были объединены в единую группу, получившую название Paraves. Центральное место в семействе дромаеозавров занимают микрорапторы (Microraptor gui) — четырёхкрылые мелкие хищники, которые были способны летать либо планировать. Тот факт, что дейнонихозавры в основном были очень маленького размера, дал основание предполагать, что предок птиц вёл древесный образ жизни и мог перемещаться планированием[25][26].

Теория эволюции птиц от рептилий возникла после открытия в 1860 году окаменелых останков археоптерикса — животного, жившего около 150 млн лет назад в верхней юре. Археоптерикс обладал характеристиками типичного пресмыкающегося — особым строением таза и рёбер, зубами, когтистыми лапами и длинным, как у ящериц, хвостом. В то же время найденные окаменелости продемонстрировали хорошо сохранившиеся отпечатки маховых крыльев с перьями, аналогичных тем, что имеются у птиц. В отличие от предыдущих исследований, это существо уже не рассматривают в качестве общего прародителя всех современных птиц, однако оно считается древнейшим и наиболее примитивным представителем класса Aves или Avialae, и вероятно имеет близкое родство с настоящим предком[27]. Среди возможных ближайших родственников птиц рассматривается также авимим — маленький хищный динозавр с большими глазами и крупным мозгом, населявший Землю в меловом периоде около 75 млн. лет назад[28].

Альтернативные версии происхождения

Ранняя эволюция птиц

С точки зрения современной науки, ранняя эволюция птиц выглядит очень запутанной и сложной. Диверсификация, или эволюционное разделение на множество разнообразных форм, началось в меловом периоде[37]. Многие из этих форм, в том числе и предки современных веерохвостых птиц, на первоначальном этапе сохраняли доставшиеся им от динозавров крылья с когтями и зубы, которые впоследствии были редуцированы. Археоптерикс, джехолорнис (Jeholornis) и другие древнейшие птицы обладали длинным костянистым хвостом[ 37]. У других более развитых групп, таких как представителей клады пигостилевых (Pygostylia), 4—6 задних хвостовых позвонков были слиты воедино, образовав кость, известную как пигостиль.

Предками млекопитающих, несомненно, были древние палеозойские рептилии, еще не утратившие некоторых черт строения амфибий: кожные железы, расположение сочленений в конечностях (между голенью и предплюсной и между предплечьем и запястьем) и, быть может, двойной затылочный мыщелок. Такой предковой группой считают подкласс звероподобных (Theromorpha).

Особенно близок к млекопитающим один из отрядов этого подкласса — отряд зверозубых (Theriodontia), у представителей которого зубы были дифференцированы на те же категории, что и у млекопитающих, т. е. на резцы, клыки и коренные, и сидели они в альвеолах. Имелось вторичное костное нёбо — признак весьма характерный для млекопитающих. Квадратная кость и сочленовная кость нижней челюсти были сильно уменьшены. При этом сочленовная кость не была приращена к нижней челюсти. Зубная кость, наоборот, была очень крупной. Здесь следует учесть, что у млекопитающих нижняя челюсть состоит только из зубной кости, а сочленовная кость превращена в одну из слуховых косточек — молоточек.

Эволюция птиц началась, согласно традиционным представлениям, в юрском периоде. Согласно этой версии, самым древним из известных видов птиц считается археоптерикс (Archaeopteryx lithographica). Птицы в этом случае рассматриваются как специализированные представители теропод, близкие к другим оперённым динозаврам из группы манирапторов, например дромеозавридам.

Содержание

История изучения проблемы [ ]

Изображение археоптерикса, 1904 год

Первая иллюстрация предка птиц (Pycraft, 1906 год)

Изображение древнего предка птиц (Burian, 1960 год)

Эволюция птиц от динозавров (Mark Hallett, 1985 год)

Современный взгляд [ ]

В настоящее время, преобладает гипотеза происхождения птиц от динозавров. Считается, что птицы произошли от группы двуногих хищных динозавров — тероподов, известных как целурозавры, членами которых являются как величественный Тираннозавр рекс, так и мелкие велоцирапторы. На протяжении десятилетий, единственной ископаемой связью палеонтологов между птицами и динозаврами был археоптерикс — гибридное существо с оперенными крыльями, но с зубами и длинным костистым хвостом, как у динозавра. Это животное, похоже приобрело свои птичьи черты: перья, крылья и полет, всего за 10 миллионов лет — это просто эволюционный скачек для такого короткого времени. "Археоптерикс, по-видимому, появился полностью со всеми характеристиками современных птиц, — говорит Майкл Бентон, палеонтолог из Бристольского университета в Англии. Чтобы объяснить эту чудодейственную метаморфозу, ученые предложили теорию, согласно которой основные эволюционные скачки требуют крупномасштабных генетических изменений, качественно отличающихся от рутинной модификации вида. Только такие существенные изменения за относительно короткий промежуток времени, могут объяснить внезапное превращение от тяжеловесного теропода к доисторической птице, на подобии иберомезорниса (Iberomesornis), размером с воробья.

Однако, становится все более очевидным, что история происхождения птиц от динозавров, гораздо более тонкая и деликатная. Находки показывают, что особенности птичьего строения, такие как перья, начали появляться задолго до эволюции птиц, указывая на то, что птицы просто адаптировали ряд ранее уже существовавших функций. В 1990-х годах приток новых окаменелостей пернатых динозавров из Китая придал неожиданный толчок идее о том, что птицы произошли от динозавров. Хотя у многих из этих окаменелостей не хватало полноценных крыльев, у них уже имелись следы оперения, от нечеткой щетины и пуха до полностью артикулированных перьев. Открытие этих новых промежуточных видов, которые дополнили разнообразную историю окаменелостей, вызвало изменение во взглядах палеонтологов, которые предположили происхождение птиц от динозавров. Тем не менее, перья, некогда считавшиеся уникальными для птиц, должны были развиться у динозавров задолго до того, как развились сами птицы.

Проведенные анализы этих окаменелостей подтверждают идею о том, что птичьи черты эволюционировали в течение длительных периодов времени. В исследовании, опубликованном осенью 2014 года, Стивен Брюсатт, палеонтолог из Эдинбургского университета в Шотландии и его коллеги, исследовали окаменелости целурозавров, от которых вероятно произошел археоптерикс и современные птицы. Они отслеживали изменения в ряде скелетных свойств с течением времени и обнаружили, что не было никакого резкого эволюционного прыжка, который бы резко отличил птиц от других целурозавров.

Хотя большинство людей считают перья и крылья в качестве ключевого признака, отличающего птиц от динозавров, очень небольшой размер тела представителей этой группы, также чрезвычайно важен. Проведенные исследования показывают, что предки птиц быстро сокращались в размерах, указывая на то, что маленький размер был важным и выгодным признаком, вполне возможно, важным компонентом эволюции птиц. Как и другие особенности птиц, уменьшение размера их тела, вероятно, началось задолго до того, как эволюционировали сами птицы. Некоторые целурозавры начали уменьшаться еще за много миллионов лет до появления археоптерикса, в то время как большинство других динозавров увеличивались в размерах.

Читайте также: