Строение нервной системы органов чувств птиц

Нервная система птиц. Чем нервная система птиц отличается от нервной системы пресмыкающихся?

Птицы являются самой многочисленной группой среди позвоночных животных. Они распространены во всех экосистемах нашей планеты и населяют даже отдельные участки Антарктиды. Какое строение имеет нервная система и органы чувств птиц? В чем заключаются их особенности? Чем нервная система птиц отличается от нервной системы пресмыкающихся?

Класс Птицы

Птицы — наиболее разнообразная и многочисленная группа позвоночных. В природе они выполняют немаловажную роль, являясь звеном пищевой цепочки. Пернатые поедают насекомых, а ими, в свою очередь, питаются млекопитающие. Кроме того, они важны для хозяйственной деятельности человека – их разводят ради мяса, яиц, перьев, жира.

Известно более 10 500 современных видов птиц и около 20 300 подвидов. В России распространено 789 видов. Главной особенностью этого класса является наличие крыльев и оперения, которое покрывает тело животных. Основным способом передвижения для многих видов является перелет, хотя у некоторых крылья не выполняют данной функции.

Способность летать отразилась на внешних и внутренних признаках, которыми обладает класс Птицы. Нервная система, пищеварительная и дыхательная отличаются строением от органов других животных. К примеру, они обладают двумя типами дыхания, усиленным обменом веществ и газообменом.

Особенности строения нервной системы птиц

Обычно нервная система состоит из нервов, размещенных в разных частях тела, а также из различных отделов мозга. Все эти структуры тесно взаимодействуют друг с другом. Они представляют единый механизм, который регулирует работу всех систем организма и отвечает за реакцию на раздражители внешней среды.

Органы нервной системы птиц составляют центральную нервную систему (спинной и головной мозг) и периферические отделы (нервные окончания, нервы спинного и головного мозга). Строение мозга имеет общие черты с позвоночными, хотя некоторые особенности существенно отличают его.

Строение нервной системы и органов чувств птиц напрямую связано с их жизнедеятельностью. Птицы обладают хорошим чувством равновесия и координации движений, необходимых им для полётов. Благодаря этому они прекрасно маневрируют в воздухе.

Большинство видов питается подвижной пищей. Будь то насекомые, рыба, грызуны или пресмыкающиеся, пернатым важно хорошо ориентироваться в пространстве и обладать отличным зрением, слухом и быстротой реакции. Органы, отвечающие за данные функции, развиты у птиц лучше всего.

Головной мозг

Ещё сто лет назад считалось, что птицы не способны к сложным действиям. Людвиг Эдингер выдвигал теорию, что их мозг составляют подкорковые узлы, которые отвечают за инстинкты и простые функции. Позже оказалось, что нервная система птиц очень похожа на человеческую.

Крупнейшим отделом головного мозга является передний мозг. Он состоит из двух полушарий с гладкой поверхностью, заполненных подкорковыми ядрами. Они отвечают за ориентацию в пространстве, поведение, спаривание, прием пищи. Полушария соединяются с достаточно большим мозжечком, который регулирует координацию движений.

Продолговатый мозг является частью ствола головного мозга. Этот отдел отвечает за важные для жизнедеятельности птицы функции: кровообращение, дыхание, пищеварение и т. д. Средний мозг развит хорошо, он состоит из двух бугров, которые отвечают за обработку слуховой и зрительной информации.

Птицы обладают крупным гипофизом, зато их эпифиз и промежуточный мозг развиты недостаточно. Общее число головных нервов – 12 пар, но одиннадцатая пара слабо отделяется от десятой.

Спинной мозг

Центральная нервная система птиц включает также спинной мозг. От головного мозга он разделен условно. Внутри него находится полость или центральный канал. Сверху спинной мозг защищен тремя оболочками – мягкой, паутинной и твердой, от центрального канала их отделяет спинномозговая жидкость.

В поясничном и плечевом отделах спинной мозг птиц имеет небольшие утолщения. Здесь от него расходятся нервы, которые соединяются с передними и задними конечностями. Таким образом, сформировано тазовое и плечевое сплетения.

В области поясницы центральный канал имеет расширенную ромбическую ямку, которую прикрывают оболочки соединительной ткани. Ветви поясничного и плечевого сплетений спинного мозга отвечают за работу мышц соответствующих конечностей.

Отличие от пресмыкающихся

Оба класса относятся к высшим позвоночным животным, и по строению нервной системы птицы наиболее близки к рептилиям. Однако между ними наблюдаются существенные отличия. Чем нервная система птиц отличается от нервной системы пресмыкающихся?

Птицы и рептилии обладают одинаковыми отделами мозга. Различие наблюдается в размерах этих отделов, что связано с различным способом жизни животных. Рептилии имеют 12 пар нервов, отходящих от головного мозга, а их спинной мозг имеет утолщения в поясничном и плечевом отделах.

Нервная система птиц отличается прежде всего размерами головного мозга, который значительно превышает мозг пресмыкающихся. Его масса составляет 0,05-0,09% (от массы тела) у бескилевых и 0,2-8% у летающих представителей птиц. Кора полушарий переднего мозга у птиц является пережитком или рудиментом. У рептилий она развита лучше из-за возникновения полового обоняния.

У птиц половое обоняние отсутствует, а само обоняние развито крайне плохо, исключение составляют виды, питающиеся мясом. У обоих классов значительная доля переднего мозга образована полосатыми телами на его дне. Они отвечают за анализ и реакцию на поступающую информацию.

Органы чувств

Наименее развитые чувства у птиц – обоняние и вкус. Большинство видов с трудом различают запахи, исключение составляют хищники, например, американские грифы. Вкус еды определяют вкусовые почки, располагающиеся у основания языка и на нёбе. Особой потребности в них нет, так как пища в основном просто заглатывается.

Осязательные рецепторы находятся в разных местах. Их представляют тельца Гранди, Гербста или Меркеля. У некоторых видов они расположены возле оснований больших перьев на коже, а также на клюве в восковице. У сов для этого существуют специальные перья на клюве, у куликов и уток рецепторы находятся в челюстном аппарате, у попугаев — на языке.

Лучше всего у птиц развиты зрение и слух. Их уши прикрыты перьями и лишены ушной раковины. Они состоят из внутреннего, среднего и зачатков наружного уха. В чувствительности к звукам они превосходят многих млекопитающих. У сов, салаганов, гуахаро есть способность к эхолокации. Развитый лабиринт внутреннего уха обеспечивает птицам отличное чувство равновесия.

Птицы обладают острым монокулярным зрением (у сов бинокулярное). Некоторые способны видеть на расстоянии одного километра. Глаза имеют уплощенную форму и широкий обзор. Они малоподвижны, поэтому птицам часто приходится разворачивать голову. У некоторых видов угол зрения составляет 360 градусов. Сетчатка реагирует даже на ультрафиолет, а гибкий хрусталик позволяет видеть даже под водой.

Интеллект

За свою долгую историю птицы показали способность справляться со сложными ситуациями, делать расчеты и проявлять изобретательность. Они способны запоминать и воспроизводить различные звуки и фразы человеческой речи.

Для своих потребностей птицы нередко используют предметы в качестве орудий труда. Например, небольшими упругими палочками они могут доставать насекомых в коре деревьев. Древесный вьюрок использует для этих целей колючки кактусов, а некоторые научились делать инструменты самостоятельно.

Птицы довольно быстро адаптируются к среде. Например, синицы научились проклевывать дыры в крышках бутылок с молоком, а иногда и вовсе снимать их. Виды, которые питаются рыбой, иногда бросают в водоем ложную приманку, чтобы привлечь добычу.

Вороны многократно бросают орех на землю, до тех пор, пока он не разобьется. Орлы для этой же цели поднимают высоко в воздух черепаху, казалось бы, надежно спрятанную в панцире. Некоторые пернатые, чтобы разбить скорлупу добычи, бросают на неё камни.

Заключение

Птицы обладают более развитой нервной системой по сравнению с пресмыкающимися. Головной мозг намного крупнее в размерах, что позволяет выполнять более сложные задачи, вырабатывать сложные формы поведения и приспосабливаться к различным ситуациям.

Нервная система птиц состоит из головного, спинного мозга и двенадцати пар нервов. Хорошо развиты передний, средний отделы головного мозга, а также мозжечок, что связано в первую очередь со способностью птиц летать.

Они обладают отличным слухом и зрением. Они различают не только привычные нам цвета, но и ультрафиолет, а некоторые обладают способностью к эхолокации. Вкус и обоняние развиты крайне слабо. Местонахождение осязательных рецепторов находится в различных частях тела, в зависимости от вида.

Источник

§ 43. Нервная система и органы чувств птиц

§ 43. Нервная система и органы чувств птиц

Нервная система птиц состоит из центрального и периферического отделов. Головной мозг птиц крупнее, чем у любых современных представителей рептилий. Он заполняет полость черепа и имеет округлую форму при небольшой длине (см. рис. III-12). Самый крупный отдел — передний мозг. Он состоит из двух полушарий с гладкой поверхностью или слабо обозначенными продольными углублениями. Эти углубления не являются истинными бороздами, а отражают границы слоёв внутренних ядер (рис. III-13, а, в). Только у попугаев можно заметить небольшое морфологическое обособление височной доли полушарий. Основной объём полушарий занимают подкорковые ядра, кора имеет рудиментарное строение и занимает небольшую часть верхней стенки мозга. Полушария переднего мозга простираются назад до контакта с мозжечком. Следствием разрастания переднего мозга назад, а мозжечка — вперёд является то, что промежуточного мозга снаружи совсем не видно, хотя его можно определить по выросту эпифиза. Эпифиз у птиц развит незначительно, а гипофиз достаточно крупный. Средний мозг сильно развит, но из-за бокового расположения имеет нехарактерную внешнюю морфологию. Передние выпячивания крыши среднего мозга сдвинуты латерально. Их часто называют зрительными долями (Lobi optici). Мозжечок состоит из массивной средней части (червя), пересекаемой обычно 9 извилинами, и двух небольших боковых долей, которые гомологичны клочку мозжечка млекопитающих. Задний и продолговатый мозг имеет два резких изгиба, обусловленных ориентацией и подвижностью головы птиц.

Гистологическое строение головного мозга птиц существенно отличается от такового у других групп позвоночных. Уже у амфибий можно выявить старый и древний стриатум, септум и в зачаточном виде базальные ядра переднего мозга. У рептилий появляется новый стриатум, который становится доминирующей структурой переднего мозга (см. рис. III-12; III-13, а).

Важно подчеркнуть, что новый стриатум возникает у птиц вопреки развитию зачаточного неокортекса рептилий. Иначе говоря, у рептилий получили значительное развитие структуры стриатума и септума переднего мозга. Они расположены в базальных частях переднего мозга птиц и развиты намного лучше, чем у рептилий (см. рис. III-13, а). Однако рептилии приобрели и зачаточные корковые структуры переднего мозга, которые сформировались в результате развития дополнительной (половой) обонятельной системы. Эти структуры стали выполнять у рептилий функции нового интегративного мозгового центра на базе переднего мозга. Казалось бы, дальнейшее развитие корковой системы переднего мозга гарантировало бы птицам необходимые поведенческие преимущества. Тем не менее этого не произошло. У птиц корковые структуры, впервые появившиеся в переднем мозге рептилий, носят откровенно рудиментарный характер.

Эволюция корковых структур переднего мозга рептилий полностью остановилась у птиц. Зачатки палео-, архи- и неокортекса практически не играют роли в контроле поведения, поскольку обоняние у птиц развито намного меньше, чем у рептилий. У большинства современных птиц нет развитого обоняния, а вомероназальная система полового обоняния у них вообще отсутствует. По-видимому, в период отделения предков птиц из общего рептилийного ствола обоняние перестало играть для них какую-либо роль. Крупный передний мозг остался функционально невостребован и стал морфологическим субстратом для возникновения ассоциативных центров. Зачаточные корковые структуры не могли играть существенной роли на фоне «освободившихся» от своих функций огромных ядер стриатума и септума. Невостребованная нейронная система этих структур надолго обеспечила мозг птиц резервами памяти и возможностями развития сложного адаптивного поведения.

Следы кортикальных структур переднего мозга птиц расположены только в дорсальной зоне полушария, а большую часть мозга занимают стриатум, септум и неостриатум. Функции ассоциативного центра в переднем мозге птиц выполняют чрезвычайно развитые структуры стриатума (рис. III-14, а). Однако историческое название «гиперстриатум» не отражает реального происхождения этого центра птиц. Ранее считалось, что гиперстриатум возник из стриатума и является его гомологом. Специальные исследования кинетики пролиферации и миграции нейробластов у птиц позволили установить, что гиперстриатум состоит из нейронов различного происхождения.

Они по большей части мигрируют из латеральной (paleopallium) и новой коры (neopallium). Особенностью развития стриатума стало формирование структур ядерного типа, а не стратифицированных корковых образований. У птиц и рептилий разрастание стриатума приводит к экспансии дорсального внутрижелудочкового бугорка, который практически полностью занимает полость латеральных желудочков (см. рис. III-14, а). Гиперстриатум птиц (рептилии имеют его признаки) выполняет функции новой коры. Он представляет собой высший ассоциативный центр, который определяет принятие решений и является основной зоной хранения индивидуального опыта. Через стриатум осуществляются контроль за двигательными функциями и связь с лимбической системой (Northcutt, 1981).

Спинной мозг птиц развит очень хорошо. Он образует большие утолщения в плечевой и поясничной области, откуда отходят нервы передних и задних конечностей (см. рис. III-12, а). В поясничном утолщении верхняя стенка спинного мозга расходится, и центральный канал расширяется в ромбовидный синус, покрытый сверху только мозговыми оболочками. Спинномозговые нервы соединяются у птиц корешками ещё в канале позвоночного столба и выходят между дугами или через отверстия слившихся позвонков. В плечевом сплетении обычно участвуют 4 нерва, реже 3, а у страусов — только 1 нерв. Для управления задними конечностями у птиц существует два сплетения: поясничное и седалищное, или крестцовое. Поясничное сплетение обычно состоит из 3, но у страусов может включать и 5 нервов. Седалищное сплетение у всех птиц состоит из 4 крестцовых нервов.

Черепно-мозговые нервы у птиц представлены 12 парами, которые начинаются по отдельности.

Обонятельный нерв (I) идет от нижней поверхности обонятельной доли, которая спереди и снизу примыкает к полушариям переднего мозга. Зрительные нервы (II) после хиазмы плавно переходят в средний мозг, а блуждающий нерв, как и у рептилий, идёт из черепа далеко назад, иннервируя сердце, лёгкие, пищевод и желудок. В отличие от рептилий, добавочный нерв (XI) представлен тонкой веточкой блуждающего нерва, а подъязычный (XII) нерв имеет корешки, отходящие как от продолговатого, так и от спинного мозга (Савельев, 2001).

Симпатическая нервная система птиц построена по общему для всех позвоночных принципу. Однако у птиц в шейной части расположен большой симпатический нерв, часто называемый пограничным стволом. Он лежит в канале, образованном двукорневыми началами поперечных отростков позвонков. Участок этого нерва прилежит к сонным артериям, а далее кзади симпатический нерв находится в канале, образуемом головками и бугорками рёбер, и только в поясничной области он лежит свободно.

По строению органов чувств птицы имеют несколько отличий от остальных животных. Осязание многих птиц (кулики, утки) сосредоточено в челюстном аппарате, где расположены специализированные механорецепторы (тельца Гранди и Хербста). Осязательные тельца расположены в коже у основания крупных перьев и сконцентрированы в восковице, покрывающей основание клюва. Совы обладают особыми осязательными перьями, расположенными вокруг клюва. У дятлов, дроздов, попугаев и глухарей осязательные функции выполняет язык, весьма богатый нервными окончаниями; в нём присутствуют преимущественно различные типы механорецепторов, а не вкусовые сосочки. Птицы пользуются языком как органом осязания. Вкусовые рецепторы у большинства птиц развиты плохо, поскольку птицы обычно заглатывают пищу, не измельчая её в клюве.

Зрение птиц чрезвычайно острое. Глаз способен к аккомодации и обладает рядом морфологических особенностей, позволяющих эффективно ориентироваться, успешно охотиться и издалека определять качество пищи. В сетчатке глаза птиц плотность фоторецепторов намного больше, чем у других позвоночных. В центральной части глаза расположен наклонный гребень, где сосредоточены светочувствительные клетки. Поскольку оптическая проекция растягивается на наклонной плоскости гребня, птицы видят эту часть изображения увеличенной в 0,25-1,2 раза. Дополнительным приспособлением, улучшающим цветовосприятие, являются масляные капли в колбочках сетчатки. Они функционируют, как цветовые фильтры, что позволяет различать больше оттенков в световом диапазоне электромагнитных волн. Зрительная система птиц позволяет воспринимать объекты, излучающие в ультрафиолетовом диапазоне, и поляризованный свет. Некоторые перелётные птицы могут непосредственно воспринимать направление электромагнитных полей, что позволяет им ориентироваться в любой точке на поверхности Земли.

У птиц отлично развит слух. Орган слуха состоит из внутреннего, среднего и зачатков наружного уха. Птицы воспринимают звуковые сигналы очень широкого диапазона. В этом отношении они могут намного превосходить многих млекопитающих как по диапазону, так и по чувствительности к слабым звукам. У птиц хорошо развит вестибулярный аппарат. Он состоит из полукружных каналов, отвечающих за рецепцию, связанную с угловым ускорением, и гравитационного рецептора (рецептора линейного ускорения). Все эти компоненты есть и у рептилий. Однако у птиц появился совершенный мозговой центр анализа вестибулярных и кинестетических сигналов — мозжечок.

Читайте также

Органы чувств у рыб

Органы чувств у рыб Нельзя допустить, что рыбы не наделены зрением, что они не слышат, не имеют обоняния и осязания, не ощущают вкуса. Рыбам присущи все перечисленные пять чувств, у них имеются и соответствующие органы этих чувств. Кроме того, считается, что у рыб есть и

§ 13. Рецепторы и органы чувств

§ 13. Рецепторы и органы чувств Органы чувств по источникам воздействий можно разделить на эндогенные и экзогенные. Первые специализируются на рецепции внутренней среды и органов животного, а вторые информируют о внешней среде. Оба источника информации крайне важны для

§ 23. Нервная система моллюсков

§ 23. Нервная система моллюсков Наибольший морфофункциональный контраст представляют собой организация нервной системы головоногих и двустворчатых моллюсков (рис. II-9; II-10, а). У двустворчатых моллюсков есть парные головные, висцеральные и педальные ганглии, соединённые

§ 48. Органы чувств млекопитающих

§ 48. Органы чувств млекопитающих Органы чувств млекопитающих имеют ряд особенностей, которых нет у позвоночных других групп. У млекопитающих хорошо развит орган обоняния. В отличие от птиц он состоит из основного органа обоняния и вомероназальной системы. Основной

Глава 10 Нервная система

Глава 10 Нервная система ГипнотизмДругая разновидность заболеваний, которые не подпадают под теорию Пастера, — это заболевания нервной системы. Такие заболевания смущали и пугали человечество испокон веков. Гиппократ подходил к ним рационалистично, однако большинство

Глава 13 ВЫСШАЯ НЕРВНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЗЕМНОВОДНЫХ, ПРЕСМЫКАЮЩИХСЯ И ПТИЦ

Глава 13 ВЫСШАЯ НЕРВНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЗЕМНОВОДНЫХ, ПРЕСМЫКАЮЩИХСЯ И ПТИЦ Современные потомки первых обитателей суши сохранили в своей организации и поведении многие следы той ломки, которая сопровождала выход животных из водной стихии. Это видно, например, при

3.2. НЕРВНАЯ СИСТЕМА И ПОВЕДЕНИЕ

3.2. НЕРВНАЯ СИСТЕМА И ПОВЕДЕНИЕ В поведенческом акте участвуют многие системы организма. Он реализуется с помощью аппарата движений, деятельность которого тесно связана с различными функциями организма (дыханием, кровообращением, терморегуляцией и др.). Управление

ОРГАНЫ ЧУВСТВ

ОРГАНЫ ЧУВСТВ Говоря об органах чувств, для собак наиболее важным следует признать хорошее зрение, особенно для рабочих пород. Глаз представляет собой сложный орган, в нем может развиться множество дефектов, и он легко доступен для подробного исследования. Возможно, по

Нервная система

Нервная система Как известно, нервная система впервые появляется у низших многоклеточных беспозвоночных. Возникновение нервной системы — важнейшая веха в эволюции животного мира, и в этом отношении даже примитивные многоклеточные беспозвоночные качественно

Органы чувств и сенсорные способности

Органы чувств и сенсорные способности Большой интерес для познания психической деятельности низших многоклеточных беспозвоночных представляет устройство и функционирование их органов чувств, представленных также весьма различными образованиями в соответствии с

Центральная нервная система

Центральная нервная система В соответствии со сложной и высокодифференцированной организацией двигательного аппарата находится и сложное строение центральной нервной системы насекомых, которую, однако, мы можем здесь охарактеризовать лишь в самых общих чертах.Как и у

Вегетативная нервная система

Вегетативная нервная система Некоторые общие принципы организации сенсорных и двигательных систем весьма пригодятся нам при изучении систем внутренней регуляции. Все три отдела вегетативной (автономной) нервной системы имеют «сенсорные» и «двигательные» компоненты.

9. Нервная система

9. Нервная система Общие понятия. Нервная система является очень сложной и своеобразной по своему строению и функциям системой организма. Ее назначение — устанавливать и регулировать взаимоотношение органов и систем в организме, связывать все функции организма в

10. Органы чувств

10. Органы чувств Организм живет в постоянно изменяющихся условиях внешней среды с бесчисленным количеством всевозможных раздражителей. Одни из них не имеют никакого отношения к организму и не являются для него сигналами для соответствующего поведения. Другие же

Источник