Фізіологія. 
Біологія та природне і господарське значення рибоїдних птахів»

Загальний план будови тіла птахів в значній мірі визначається їх походженням, характером розмноження, розміром і двома властивими їм способами пересування. Те, що більшість птахів можуть і літати, і ходити по землі, кардинально впливає на будову їх тіла. Велика грудина і прикріплені до неї літальні м’язи допомагають їм зберігати рівновагу в польоті, а спаяний складний крижі і м’язи ніг — при пересуванні по землі. При ходьбі птиці, так само як коні і собаки, спираються на фаланги пальців. Подовжена цівка перетворює гомілковостопний суглоб птахів в функціональний аналог коліна ссавців. Суглоб, відповідний нашому коліну, розташований дуже близько до корпусу птиці.

Істотний вплив на фізіологію птахів надає відкладання великих яєць з кальцинованої шкаралупою. І хоча у більшості птахів яйця відносно малі їх тазова область збільшена, а з двох яйцепроводів і яєчників функціонують тільки ліві. У деяких хижих птахів зберігаються обидва яєчника.

Розміри сім'яників і яєчників у птахів у значній мірі залежать від фази статевого циклу. Оскільки період розмноження птахів жорстко приурочений до певної пори року, вони не обтяжені постійно вагою розвиваються в статевих шляхах яєць. Яйце птаха являє собою чудову систему життєзабезпечення: в ньому містяться всі необхідні для росту і розвитку зародка речовини, крім кисню. Механізми надходження газів через шкаралупу обговорюються в статті «Як дихають яйця птахів». У цій роботі аналізуються деталі структурної організації пір в шкаралупі і будова яйцевих оболонок, спільно регулюють інтенсивність газообміну. При занадто високій інтенсивності газових потоків зародок може висохнути, так як яйце буде випаровувати багато води, при недостатній інтенсивності - задихнутися. Всі риси будови яйця — від організації пір і оболонок на молекулярному рівні до його загальної форми — протягом мільйонів років піддавалися відбору на оптимізацію газових потоків і повне задоволення енергетичних потреб зародка.

М’язи Крила, ноги і решта частин тіла здійснюють рух з допомогою приблизно 175 різних скелетних поперечносмугастих м’язів. Вони називаються також довільними, тобто їх скорочення можуть контролюватися «свідомо» — головним мозком. В більшості випадків вони парні, симетрично розміщені з двох боків тіла.

Політ забезпечують в основному два великі м’язи, грудний і надкоракоїдальний. Обидва вони розпочинаються на грудині. Грудний м’яз, найбільший, тягне крило вниз і тим самим в повітрі обумовлює рух птаха вперед і вгору. Надкоракоїдальний м’яз тягне крило вгору, готуючи його до наступного помаху.

Окрім скелетних м’язів у птахів є гладкі, що залягають шарами в стінках органів дихальної, кровоносної, травної та сечостатевої систем. Гладкі м’язи знаходяться також в шкірі, де вони обумовлюють рух пір'я, і в очах, де вони забезпечують акомодацію, тобто фокусування .

Нервова система Центральна нервова система складена із головного і спинного мозку, які, в свою чергу утворені численними нервовими клітинами (нейронами).

Найпомітніша частина головного мозку птахів — великі півкулі, що являють собою центр вищої нервової діяльності. Поверхня їх гладка, без борозен та звивин, що властиві багатьом ссавцям, площа її порівняно невелика, що непогано корелює із порівняно низьким рівнем «інтелекту» пернатих. Всередині великих півкуль розміщено центри координації інстинктивних форм поведінки. Мозочок, що у птахів є доволі цікавим, знаходиться безпосередньо позаду великих півкуль і вкритий борознами і звивинами. Його складна будова і великі розміри відповідають непростим завданням, які пов’язані із збереженням рівноваги в повітрі і координацією багатьох необхідних для польоту рухів.

Серцево-судинна система Серце у птахів відносно велике. У птахів, які часто літають (морські), серце велике, щоб забезпечує швидку циркуляцію крові. Як і у ссавців, серце птахів чотирикамерне. Птахи є теплокровними, причому діапазон нормальних температур їх тіла вищий, ніж у людини — від 37,7 до 43,50С. Кров птахів зазвичай містить більше еритроцитів, ніж у більшості ссавців, і як результат за одиницю часу може переносити більше кисню, що необхідно для польоту.

Дихальна система У птахів ніздрі ведуть у носові порожнини в основі дзьоба. Повітря, потрапивши у ніздрі прямує до рота, спрямовується у гортань, від якої розпочинається трахея. У птахів гортань не видає звуків, а утворює лише клапанний апарат, який захищає нижні дихальні шляхи від потрапляння до них їжі і води.

Поблизу легень трахея розгалужується на два бронхи, кожний з яких прямує у свою половину легень. В точці їх розділення розміщена нижня гортань, що є голосовим апаратом. Вона утворена розширеними кістковими кільцями трахеї і бронхів та внутрішніми перетинками. До них прикріплено пари особливих співочих м’язів. Коли через нижню гортань проходить повітря, яке видихається із легень, то воно викликає вібрацію перетинок, що видає звуки. При вході до легень кожний бронх розділяється на окремі трубочки. Їх стінки пронизано кровоносними капілярами, що отримують із повітря кисень і віддають до нього вуглекислий газ. Трубочки ведуть до тонкостінних повітряних мішків, які нагадують мильні бульбашки і не пронизані капілярами. Ці мішки знаходяться за межами легень — в області шиї, плечей і тазу, навколо нижньої гортані і травних органів, а також проникають до великих кісток кінцівок.

Повітря, що вдихається рухається через трубочки і потрапляє до повітряних мішків. При видиханні воно іде із мішків знову по трубочках через легені, де знову відбувається газообмін. Таке подвійне дихання збільшує забезпечення організму киснем, що необхідно для польоту. Повітряні мішки виконують і інші функції. Вони зволожують повітря і регулюють температуру тіла, дозволяючи оточуючим їх тканинам втрачати тепло за рахунок випромінювання і випаровування.

Травна система, в принципі, являє собою порожнисту трубку, що прямує від дзьоба до клоаки. Вона приймає в себе їжу, виділяє сік із ферментами, що їжу розщеплюють, всмоктує виникаючі речовини і виводить назовні неперетравлені рештки. Хоча будова травної системи і її функції у всіх птахів як правило однакові, існують відмінності в деталях, пов’язані із конкретними харчовими звичками та раціоном тієї чи іншої групи пернатих.

Процес травлення розпочинається, коли їжа потрапляє до рота. Більшість птахів має слинні залози, які виділяють слину. Слинні залози деяких стрижів утворюють клейку рідину, що використовується для будівництва гнізд.

Із рота їжа надходить у стравохід. У птахів стравохід здатний розтягуватись і може тимчасово вміщувати значну кількість їжі, перш ніж вона надійде до шлунку. Останній поділено на дві частини — залозисту і м’язову («пупок»). Перша утворює шлунковий сік, що починає розщеплювати їжу на гідні для всмоктування речовини. «Пупок» вирізняється товстими стінками і твердим внутрішніми гребенями, що перетирають їжу, отриману із залозистого шлунку. Це компенсує відсутність у птахів зубів. У хижих птахів в м’язистому шлунку із неперетравлених решток їжі, зокрема кісток, пір'я, волосся і твердих частин комах, утворюються округлі частинки, що періодично відригаються.

За шлунком травний тракт продовжується тонкою кишкою, де їжа остаточно перетравлюється. Товста кишка у птахів — це коротка пряма трубка, яка веде до клоаки, куди також відкриваються протоки сечостатевої системи. Таким чином, в неї потрапляють фекальні маси, сеча, яйця і сперма. Всі ці продукти виводяться із організму через єдиний отвір.

Сечостатева система Видільна система включає в себе дві нирки, що видаляють шкідливі продукти життєдіяльності із крові і утворюють сечу. Птахи не мають сечового міхура, і сеча по сечоводах проходить пряму в клоаку, де більша частина води знову всмоктується в організм. Білі кашицеподібні рештки кінець кінцем викидаються назовні разом із темними фекальними масами, що надходять із товстої кишки.

Статева система складена із гонад, або статевих залоз, і трубок, які відходять від них. Чоловічі гонади — це пара сім'яників, в яких формуються чоловічі статеві клітини — сперматозоїди. Форма сім'яників овальна або еліпсоїдна, причому лівий зазвичай більшого розміру. Вони лежать в порожнині тіла поблизу переднього кінця кожної нирки. Перед настанням сезону розмноження гормони призводять до збільшення розмірів сім'яників в сотні разів. По тонкій звивистій трубці, сім'явивідному каналу, сперматозоїди потрапляють із кожного сім'яника в сім'яний пухирець. Там вони накопичуються до настання моменту розмноження, під час якого виводяться через зовнішній отвір клоаки назовні.

Жіночі гонади, яєчники, утворюють жіночі статеві клітини — яйцеклітини. У птахів яєчник лише один, лівий. В порівнянні із мікроскопічним сперматозоїдом яйцеклітина велетенська. Основну її частину по масі складає жовток — поживний матеріал для зародка, що розвивається після запліднення. Із яєчника яйцеклітина потрапляє в трубку, що має назву яйцеводу. М’язи яйцевода проштовхують її повз різні залозисті області в його стінках. Вони оточують жовток білком, підшкаралуповими оболонками, твердою, із значним вмістом кальцію шкаралупою і, нарешті, додають до шкаралупи речовини-барвники. Перетворення яйцеклітини в готове до відкладання яйце займає близько 24 годин. Запліднення у птахів внутрішнє. Сперматозоїди потрапляють під час спарювання в клоаку самки і пливуть вгору до яйцевода. Запліднення, тобто злиття чоловічої і жіночої статевих клітин відбувається у верхньому кінці яйцевода перш, ніж яйцеклітина вкриється білком, м’якими оболонками і шкаралупою.

Органи чуття. Щоб досить добре бачити під час швидкого польоту, птахи мають кращий, ніж усі інші тварини, зір. Добре розвинений у них також слух, але нюх і смак слабкі.

Зір Очі птахів мають ряд структурно-функціональних особливостей, пов’язаних з їх способом життя. Особливо помітні їх великі розміри, що забезпечують широке поле зору. У деяких хижих птахів вони значно більші, ніж у людини. Акомодація очей, тобто пристосованість їх до чіткого бачення предметів за зміни відстані до них, у птахів проходить із дивовижною швидкістю. Скопа, що переслідує здобич, безперервно тримає її у фокусі до самого моменту ловлі. Пташине око має дві унікальні структури. Одна із них — це гребінець, складка тканини, що вдається у внутрішню камеру ока з боку зорового нерву. Можливо, ця структура допомагає вловлювати рухи, відкидаючи тінь на сітківку, коли птах рухає головою. Інша особливість — це кісткове кільце — шар дрібних пластинчастих кісточок в стінці ока. У деяких видів, особливо у денних хижаків і сов, кільце так сильно розвинене, що надає оку форму трубки. Це відсуває кришталик від сітківки, і як наслідок, птах здатний розрізняти здобич на великій відстані.

У більшості птахів очі щільно закріплені в очних западинах і не можуть рухатись. Однак цей недолік компенсовано надзвичайною рухливістю шиї, що дозволяє повертати голову майже в любому напрямку. На додачу у птахів дуже широке поле зору, оскільки очі розміщено по боках голови. Цей тип зору, при якому кожний об'єкт в кожний момент часу бачиться одним оком, називається монокулярним. Загальне поле монокулярного зору — до 340о. Його загальне поле у них обмежено приблизно 70о.

Слух Як і у ссавців, орган слуху птахів включає три частини: зовнішнє, середнє і внутрішнє вухо. Однак вушна раковина у них відсутня. «Вушка» або «ріжки» деяких хижих птахів — це лише пучки подовженого пір'я, що не мають жодного відношення до слуху. У більшості птахів зовнішнє вухо являє собою короткий прохід.

Зовнішній слуховий прохід веде до барабанної перетинки. Її коливання, викликані звуковими хвилями, передаються через середнє вухо (заповнену повітрям кісткову камеру) у внутрішнє. Там механічні коливання перетворюються в нервові імпульси, що спрямовуються по слуховому нерву у головний мозок. Внутрішнє вухо включає в себе також три напівколові канали, рецептори яких забезпечують збереження рівноваги тіла.

Нюх Загалом, нюх у птахів розвинений дуже слабко. Це відповідає малим розмірам нюхових долей головного мозку і коротким носовим порожнинам, розташованим між ніздрями і ротовою порожниною.

Смак розвинений слабко, тому вистілка ротової порожнини і покриви язика в основному рогові і місця для смакових сосочків на них мало.