§ 46. Размножение и развитие птиц

Определения и обозначения

Внутреннее оплодотворение — слияние мужской и женской половых клеток внутри организма самки. У птиц оно происходит до образования скорлупы. Благодаря этому развитие зародыша начинается ещё до того, как яйцо отложено.

Яйцо птицы — развивающийся зародыш с запасом питательных веществ, окружённый оболочками и скорлупой. Запас пищи нужен, потому что зародыш растёт вне организма самки. Оболочки и скорлупа защищают его и помогают создать условия для развития.

Насиживание — согревание яиц родителями, необходимое для нормального развития зародыша. Птица удерживает кладку в тепле, а иногда родители сменяют друг друга. Так зародыш получает подходящие условия, пока не вылупится.

Выводковые птенцы — птенцы, которые вскоре после вылупления способны ходить и самостоятельно клевать пищу. Они могут следовать за родителями и не проводят всё время в гнезде. Такое определение помогает отличать их от птенцов, которые после вылупления остаются беспомощными.

Гнездовые птенцы — птенцы, которые вылупляются беспомощными и остаются в гнезде. Они не могут самостоятельно добывать пищу, поэтому взрослые кормят и обогревают их. Название указывает на их длительную связь с гнездом и родительской заботой.

Как это устроено

Птицы раздельнополы: самец образует сперматозоиды, а самка — яйцеклетки. Перед размножением у многих видов меняется поведение и появляются брачные сигналы, например демонстрация окраски или особые звуки. Такие сигналы помогают птицам найти партнёра своего вида и подготовиться к спариванию. После спаривания мужская половая клетка может соединиться с женской внутри организма самки.

После внутреннего оплодотворения яйцо формируется в организме самки, а затем откладывается. В нём зародыш обеспечен желтком — запасом питательных веществ, которые расходуются по мере роста. Белок и оболочки окружают зародыш и защищают его, а скорлупа предохраняет яйцо от повреждений. Скорлупа не сплошная преграда: её поры позволяют происходить газообмену, который нужен развивающемуся зародышу.

Количество яиц в кладке и место, где птица их откладывает, зависят от вида. Гнездо помогает удерживать кладку вместе и защищать яйца и птенцов от внешних воздействий. Однако не каждой птице нужно сложное сооружение: некоторые виды откладывают яйца без тщательно построенного гнезда. Поэтому место и устройство кладки у разных птиц могут заметно различаться.

Зародышу требуется тепло, чтобы его развитие шло нормально. Родители насиживают кладку, то есть согревают яйца, и у некоторых видов сменяют друг друга, чтобы яйца не оставались без тепла. Если подходящая температура не поддерживается, развитие может нарушиться. Сколько длится насиживание, зависит от вида птицы.

После вылупления птенцы бывают выводковыми или гнездовыми, и различие связано с тем, насколько они готовы к самостоятельной жизни. Выводковые птенцы вскоре начинают передвигаться и клевать пищу, часто следуя за родителями. Гнездовые птенцы остаются в гнезде и сильно зависят от взрослых: те приносят им пищу и согревают. Значит, родительская забота нужна обоим типам, но её характер и продолжительность различаются.

Сравнение выводковых и гнездовых птенцов

Сравнивайте не один признак, а сразу несколько: состояние при вылуплении, способность видеть, передвигаться и получать пищу. Так легче правильно определить тип птенца, даже если один признак не вполне типичен. Таблица также показывает, почему гнездовым птенцам требуется более длительная забота взрослых.

Разбор задач

Последовательность этапов размножения

Условие. Нужно расположить этапы: формирование яйца, оплодотворение, откладывание яйца, развитие зародыша, вылупление. Важно учитывать, что оплодотворение у птиц происходит внутри самки. Поэтому следует отделить процессы, происходящие в её организме, от дальнейшего развития яйца.

1. Сначала происходит оплодотворение: сперматозоид соединяется с яйцеклеткой внутри организма самки. Это следует из того, что у птиц оплодотворение внутреннее.

2. Затем формируется яйцо: вокруг зародыша возникают запасы питательных веществ, оболочки и скорлупа. Поэтому формирование яйца в данном списке идёт после оплодотворения.

3. После этого самка откладывает яйцо. Далее зародыш развивается внутри него, а завершает последовательность вылупление птенца.

Ответ. Оплодотворение → формирование яйца → откладывание яйца → развитие зародыша → вылупление.

Скорлупа и насиживание

Условие. Нужно объяснить, почему скорлупа имеет поры и зачем яйца насиживают. В ответе важно учесть, что зародыш развивается внутри яйца, но вне организма самки. Значит, ему одновременно нужны защита, обмен газами и подходящая температура.

1. Скорлупа защищает яйцо от повреждений, но не может полностью перекрывать обмен с окружающей средой. Через поры проходят газы, необходимые зародышу в процессе развития.

2. Одной защиты и газообмена недостаточно: для нормального развития зародышу нужно тепло. Насиживая кладку, родители согревают яйца и поддерживают подходящие условия.

3. Свяжите оба признака с потребностями зародыша: поры помогают газообмену, а насиживание обеспечивает теплом. Так становится понятно, что скорлупа не герметична, а согревание кладки — не случайное поведение.

Ответ. Поры скорлупы нужны для газообмена, а насиживание — для поддержания тепла, необходимого зародышу.

Определение типа птенцов

Условие. У птенцов вида А после вылупления открыты глаза, тело покрыто пухом, и они следуют за родителями. Птенцы вида Б вылупляются беспомощными и остаются в гнезде. Нужно определить тип развития и сравнить, насколько каждый вид зависит от заботы взрослых.

1. Для вида А отмечены пух, открытые глаза и способность следовать за родителями. Эти признаки указывают на выводковых птенцов, которые вскоре после вылупления могут передвигаться.

2. Птенцы вида Б беспомощны и остаются в гнезде. Это признаки гнездовых птенцов, которым взрослые приносят пищу и помогают сохранять тепло.

3. Сравните не только место пребывания, но и самостоятельность. Птенцы А быстрее начинают двигаться и клевать пищу, а птенцы Б дольше полностью зависят от родителей.

Ответ. Вид А — выводковые птенцы, вид Б — гнездовые. Выводковые быстрее становятся подвижными, а гнездовые нуждаются в более полной и длительной заботе родителей.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что оплодотворение происходит после откладывания яйца. Так можно подумать, если представлять яйцо как отдельный объект, в котором всё начинается заново. Однако у птиц оплодотворение внутреннее и предшествует откладыванию. Проверяйте себя вопросом: где встречаются половые клетки?

Ошибка: считать скорлупу полностью непроницаемой. Её прочность легко принять за герметичность, но зародышу нужен газообмен. Через поры скорлупы проходят газы. Чтобы проверить себя, вспомните, что яйцо защищает зародыш, но одновременно должно обеспечивать его потребности.

Ошибка: полагать, что все птенцы сразу ходят и кормятся самостоятельно. Такое обобщение возникает, если помнить только о выводковых птенцах. Гнездовые птенцы беспомощны и зависят от взрослых. Сверяйте тип птенца сразу по нескольким признакам: может ли он двигаться, где остаётся и кто добывает ему пищу.

Ошибка: путать насиживание с простым пребыванием в гнезде. Птица может находиться у кладки, но смысл насиживания именно в согревании яиц. Тепло необходимо для развития зародышей. Проверить себя можно так: объясните, какую потребность зародыша удовлетворяет поведение родителей.

Связь с другими темами

Для понимания размножения птиц нужно знать, что такое половые клетки, оплодотворение и развитие зародыша. Эта тема показывает, как строение яйца и поведение взрослых помогают птицам размножаться и заботиться о потомстве. Она связана также с сезонными явлениями в жизни животных, поскольку размножение у многих видов приурочено к определённому времени года. Эти знания пригодятся при сравнении позвоночных и изучении их жизненных циклов.

Что запомнить

• Птицы раздельнополы, оплодотворение у них внутреннее.
• Зародыш птицы развивается в яйце вне организма самки.
• Желток содержит запас питательных веществ для зародыша.
• Скорлупа защищает яйцо, а её поры обеспечивают газообмен.
• Насиживание поддерживает условия, необходимые для развития зародыша.
• Выводковые птенцы вскоре после вылупления способны передвигаться и кормиться.
• Гнездовые птенцы вылупляются беспомощными и нуждаются в заботе родителей.