A madarak anatómiája - a madarak testének felépítése . Egyedülálló, elsősorban repüléshez tervezett adaptációk jellemzik . A madarak könnyű csontvázat , könnyű és erős izomrendszert fejlesztettek ki, amely az érrendszerrel és a légzőrendszerrel együtt képes ellenállni a repüléshez szükséges nagyon intenzív anyagcserének. A csőr fejlődése jellegzetes emésztőrendszer kialakulásához is vezetett. A madarak mindezen anatómiai tulajdonságai ahhoz vezettek, hogy a gerincesek külön osztályába különüljenek el .
Főcikk: Madárcsontváz
Az intenzív anyagcsere biztosításához repülés közben a madaraknak sok oxigénre van szükségük. Az evolúció során a madarak egyedülálló rendszert fejlesztettek ki, az úgynevezett folyamatos légzést. A tüdő szellőztetése légzsákok segítségével történik , amelyek jelenleg csak a madaraknál találhatók (valószínűleg a dinoszauruszoknál is előfordultak).
Maguk a légzsákok nem gázcserét végeznek, hanem levegőt tárolnak és fújtatóként működnek , fenntartva a friss levegő egyirányú áramlását a tüdőn keresztül belégzéskor és kilégzéskor is [1] .
Amikor a levegő átáramlik a zsákrendszeren és a tüdőn, az emlősök légzőrendszerével ellentétben nem keveredik az oxigénben gazdag és oxigénszegény levegő. Ennek köszönhetően a madarak tüdejében az oxigén parciális nyomása a levegővel azonos szinten marad, ami hatékonyabb gázcserét eredményez mind az oxigén, mind a szén-dioxid tekintetében. Ezenkívül a levegő belégzéskor és kilégzéskor is áthalad a tüdőn, a légzsákok miatt, amelyek a következő levegőmennyiség tárolójaként szolgálnak.
A madarak tüdeje nem tartalmaz alveolusokat, mint az emlősökben, hanem milliónyi vékony parabronchiból áll , amelyek a végén a dorsobronchushoz és a ventobronchushoz kapcsolódnak. Minden parabronchuson egy kapilláris fut végig. A bennük lévő vér és a parabronchiban lévő levegő ellentétes irányba mozog. A gázcsere a levegő-vér gáton keresztül történik.
A madaraknak négykamrás szívük van, akárcsak a legtöbb emlősnek és egyes hüllőknek (például a krokodiloknak). Ez a felosztás növeli a keringési rendszer hatékonyságát, elválasztja az oxigénben és tápanyagokban gazdag vért az anyagcseretermékekben gazdag vértől. Az emlősöktől eltérően a madarak megtartották a jobb aortaívet. Az aktivitás fenntartása érdekében a szív nagyon gyorsan ver, például a rubintorkú kolibri esetében a pulzusszám elérheti az 1200-at percenként (körülbelül 20 ütés/másodperc) [2] .
A madár nyelőcsöve meglehetősen tágulható, különösen azoknál a madaraknál, amelyek életmódjuk során nagy mennyiségű táplálékot (például halat ) kénytelenek lenyelni . Sok madárnak gyakran van golyva – a nyelőcső megnagyobbodása, mirigyekben gazdag. A golyva tápláléktárolóként szolgál azoknál a madaraknál, amelyek egyszerre nagy mennyiségű táplálékot esznek, majd hosszú ideig éheznek. Az ilyen madarakban a táplálék belép a golyvába, majd fokozatosan a gyomorba. Más madarakban ( csirkék , papagájok ) a golyva megkezdi a táplálék elsődleges lebomlását, és már félig emésztett formában kerül a gyomorba. A ragadozó madaraknál a golyva emészthetetlen táplálékrészecskéket - tollakat, csontokat, gyapjút stb. - halmoz fel, amelyeket azután pellet formájában regurgitálnak . Egyes madarak (például galambok) golyvamirigyei egy különleges aludttejet termelnek - "madártejet" ( golyva tejet ), amelyet a fiókák etetésére használnak. A tejet a hímek és a nőstények is termelik. A flamingóknál és a pingvineknél hasonló titkot választanak ki a nyelőcső és a gyomor mirigyei.
A madarak gyomrának elülső részét mirigygyomornak nevezik; kémiai feldolgozásnak teszi ki az ételt, a hátsó rész - az izmos gyomor - pedig mechanikusan dolgozza fel az ételt.
A gyomor mirigyes része jobban és jobban fejlett azoknál a madaraknál, amelyek egyszerre nagy mennyiségű táplálékot nyelnek le. Itt különféle enzimek választódnak ki a mirigyekből, segítve az ide került táplálék feloldását. A madarak emésztőmirigyeinek titka nagyon hatékony. Sok ragadozó madárnál részben feloldja a csontokat, halevésnél pedig a halpikkelyeket. A baglyok és a siklófélék csontjait azonban nem emésztik meg. A kitin , a keratin és a rostok minden típusú madárnál nem emésztődnek fel ( galambokban , csirkékben és kacsákban csak részben szívódnak fel a belekben élő baktériumok miatt).
A gyomor izmos szakaszát egy záróizom választja el a belektől, egy gyűrű alakú hajlító izom, amely megakadályozza, hogy csontdarabok és más megemésztetlen részecskék bejussanak a belekbe. A magevő és ízeltlábúakkal evő madarak ( galambok , struccok , darvak , veréb , libák , csirkék ) izmos gyomrát, ahogy a neve is sugallja, fejlett izomzata jellemzi, amely ínlemezeket képez. Még a gyomor falai is részt vesznek az élelmiszerek feldolgozásában. Más madaraknál (húsevő és halevő) a gyomor izmos szakaszának izmai nem fejlettek erősen, és itt a táplálék kémiai feldolgozása nagyrészt a mirigygyomorból ideérkező enzimek segítségével folytatódik. Sok madár izmos gyomrának csöves mirigyei kutikulát alkotnak: kemény keratinhüvelyt, amely a táplálék mechanikus feldolgozását (őrlését) is segíti. Egyes madarak lenyelik a kavicsokat, üvegeket, csontokat stb., az étel jobb őrlése érdekében is.
A halevő madaraknak van egy pylorus zsákja is, a gyomor harmadik szakasza, amelyben a táplálékot még alaposabban dolgozzák fel.
A gyomorban megemésztett táplálék a nyombélbe, majd a vékonybélbe kerül. Sok madárnak van emésztési funkcióját is ellátó vakbél, de néhány madárnál a vakbél maradványos. A vakbél a növényevő madaraknál a legfejlettebb.
A végbélben felhalmozódnak az emésztetlen táplálékmaradványok, átjutnak a kloákába. A kloáka a madarak és hüllő őseik közös szerve . A húgyúti és a reproduktív rendszer kiválasztó csatornái is a kloákába nyílnak. A kloáka hátoldalán található a Fabricius táska, amely a felnőtt madarakban (8-9 hónapos kortól kezdődően) jelentősen csökkent, de fiatal madarakban normálisan működik. A Fabricius zacskója limfocitákat és oxifil leukocitákat termel .
A madarak mája testük méretéhez képest nagyon nagy, epevezetékei a nyombélbe áramlanak. A legtöbb madárnak van epehólyagja is, amely nagy mennyiségű epével látja el a beleket a vizes és zsíros ételek feldolgozásához.
A madarak hasnyálmirigye különböző formájú és mindig jól fejlett, testméretükhöz képest sokkal nagyobb, mint az emlősök hasonló szerve . A hasnyálmirigy a magevő madaraknál nagyobb, a húsevő madaraknál kisebb.
A madarak emésztési folyamata gyors és energikus. A hús és a gyümölcsök gyorsabban, a magvak és a gabonák lassabban emésztődnek. A nap folyamán egy madár sokat ehet, és messze meghaladja a szükséges tápanyagmennyiséget. Így például a kis baglyok 4 óra alatt megemésztik az egeret, a vizes verébbogyókat 8-10 perc alatt. A csirkeszemek 12-24 órán belül megemésztődnek. A rovarevők naponta 5-6 alkalommal, a magevők kétszer esznek. A ragadozó madarak naponta egyszer vagy kétszer táplálkoznak. A kis madarak súlyuk körülbelül 1/4-ét eszik meg naponta, a nagy madarak körülbelül 1/10-ét. A fiókák egyre gyakrabban esznek, mint a felnőtt madarak. Tehát a széncinege körülbelül 350-390-szer visz enni a fiókáknak egy nap, az amerikai kölyök pedig körülbelül 600-szor. Így világossá válik a rovarevő madarak jelentősége a természetben és az emberi életben. E. N. Golovanova (1975) szerint a seregélycsalád 70-80 g rovart eszik meg naponta. A fészkelő időszakban egy seregélypár 70 fát takarít meg a cigánylepke hernyótól , 40 fát a tölgylevélféregtől .
A szervezet vízszükséglete kicsi. A madarak bőrből történő párolgása elhanyagolható, sőt, a vizeletből a víz visszaszívódik, amikor a vizelet a felső kloákában van. A húsevő és gyümölcsevő madarak egyáltalán nem isznak.
A madár testét szinte teljes egészében tollak borítják, amelyek a hüllőpikkelyek származékai, és a korai szakaszban hasonló módon fejlődnek. A bőr tollakkal (leggyakrabban csíkokkal) borított területei - pterilia , köztük szabad terek - apteria . A tollak szerkezete némileg különbözik a funkciótól és a testen elfoglalt helytől függően. A fő pigment a melanin , amely minden színt ad a feketétől a sárgáig, de vannak továbbiak is ( karotinoidok ), például a fácánoknál a házassági öltözékben - a vörös asztaxantin , a zooxantin élénksárga színt biztosít, például a kanáriknál. emellett az afrikai turakókban egyedülálló karotinoidok találhatók ( porfirin (piros) és turacoverdin (zöld), réz- és vastartalmukban különböznek egymástól).
A kifejlett madárfajok számos fajánál a vedlés évente kétszer fordul elő: a költés előtt és után, de számos változata létezik. A mechanizmus az epidermisz rétegződése , ezt követő tollvesztés, és az epidermisz az apteriákon (nem tollas területeken) is hámlik. A tollak változása bizonyos sorrendben történik, az agyalapi mirigy és a pajzsmirigy hormonjainak köszönhetően . A tenyészszezon előtt általában csak a kontúrok változnak, amelyek meghatározzák a párzási ruhát, a tenyésztés után pedig teljes változás (szintén bizonyos minta szerint: általában a testtől a testvégekig és oly módon nehogy kárt tegyen a repülésben). Kicsiknek általában gyorsan megy, nagyoknak egész évben (sasok). A vízimadarak nagyon gyorsan vedlnek, így a költési időszak után már nem tudnak repülni, elrejtőzni kényszerülnek.
A madarak lábközépcsontját, ujjait és néha az alsó lábszár egy részét pikkelyek vagy kanos lemezek borítják, amelyek elhelyezkedése egyes fajok esetében fontos szisztematikus jellemző. Egyes esetekben a lemezeket és a mérlegeket típus szerint különböztetik meg. A tollas lábközépcsont-pikkelyekkel rendelkező madarak hiányozhatnak.
Fő cikk: Ramfoteka
A gázlómadarak csőrszövetében nagyszámú Herbst test található , ami lehetővé teszi számukra, hogy táplálékkeresés közben még enyhe víznyomás-ingadozásokat is érzékeljenek.
Minden élő madárnál az állkapocs a koponyához képest mozgatható, de a mozgékonyság mértéke fajonként eltérő.
A madár csőre és szeme közötti területet kantárnak nevezik. Néha nem tollas és színes lehet, mint például a kormoránoknál .
Podoteka - sűrű pikkelyes borítás a madár lábain.
Főcikk : Csőr
A csőr a madarakra jellemző szerv a legjellemzőbb formában. A csőr etetésre, ápolásra, vadászatra, tárgyak manipulálására, agresszív viselkedésre, udvarlásra, csibék etetésére szolgál. Annak ellenére, hogy a különböző madárfajoknál a csőr mérete, alakja és színe eltérő, szerkezete mindig azonos, és két fogatlan állkapocs (felső és alsó csőr) és egy védőszarvvédő (ramfotéka) alkotja. A legtöbb fajnak orrlyukai vannak a csőrében a légzéshez.
A madarak immunrendszere hasonló a többi állkapocs állatéhoz . A madarak mind veleszületett, mind szerzett immunitással rendelkeznek. A madarak hajlamosak daganatokra , immunhiányos betegségekre és autoimmun betegségekre .
A kloákális bursa (Fabricius táska) a madarak nyirokrendszerének egy szerve , amely részt vesz az adaptív humorális immunitás folyamatában . Jelen van azokban a madarakban, amelyek nem érték el a pubertást, és a pubertás után nem láthatók.
AnatómiaKloáka ( Fabrician) táska - egy kör alakú táska, amely a kloáka felső hátára van rögzítve. Hajtogatott felületű, melyen több mint 10 ezer tüsző található, kötőszövettel és mesenchymával körülvéve. Minden tüsző körülbelül 150 000 B-limfocitát tartalmaz [3] .