Тип Хордовые: птицы и млекопитающие

Определения и обозначения

Птицы — класс позвоночных животных, для которых характерны перьевой покров, передние конечности-крылья и размножение яйцами. Перья защищают тело, а крылья помогают летать или выполнять другие движения; однако не все птицы способны к полёту.

Млекопитающие — класс позвоночных животных, самки которого вскармливают детёнышей молоком; тело обычно покрыто шерстью. Молоко даёт потомству питание на раннем этапе жизни, а шерсть помогает уменьшать потерю тепла.

Теплокровность — способность поддерживать относительно постоянную температуру тела независимо от температуры окружающей среды. Благодаря этому животное может сохранять работу органов при похолодании или потеплении, хотя его активность зависит и от других условий.

Забота о потомстве — поведение родителей, повышающее выживаемость детёнышей или птенцов. Родители могут согревать их, защищать и обеспечивать пищей, пока молодые животные не станут самостоятельными.

Как это устроено

Перьевой покров удерживает возле тела слой воздуха, поэтому помогает птице сохранять тепло. Контурные перья придают телу обтекаемую форму, уменьшающую сопротивление воздуха, а маховые перья на крыльях создают подъёмную силу и помогают двигаться вперёд. Рулевые перья участвуют в управлении полётом и торможении. Форма крыльев, скелет и мышцы связаны с тем, как птица передвигается: например, у нелетающих видов крылья могут выполнять иные функции.

Во время полёта мышцам нужно много кислорода, поэтому дыхательная система птиц работает особенно эффективно. Лёгкие соединены с воздушными мешками, которые служат резервуарами и помогают перемещать воздух. Воздушные мешки сами не обеспечивают газообмен: кислород поступает в кровь в лёгких. Благодаря особенному движению воздуха через лёгкие они получают свежий воздух и при вдохе, и при выдохе.

Полет и активное движение требуют больших затрат энергии, а значит, тканям нужно постоянное снабжение кислородом. Четырёхкамерное сердце полностью разделяет артериальную кровь, богатую кислородом, и венозную, в которой кислорода меньше. Это позволяет эффективно доставлять кислород к органам. Интенсивный обмен веществ помогает птицам и млекопитающим поддерживать относительно постоянную температуру тела, даже когда вокруг становится холоднее или теплее.

У млекопитающих шерсть удерживает тепло у поверхности тела, а молочные железы вырабатывают молоко для питания детёнышей. У большинства видов детёныши развиваются внутри организма матери и рождаются живыми, но есть яйцекладущие млекопитающие. У птиц зародыш развивается в яйце, а родители некоторых видов согревают кладку и кормят птенцов. Различия в размножении и развитии связаны с особенностями групп, поэтому нельзя считать один способ общим для всех их представителей.

Птицы и млекопитающие освоили разные места обитания, поэтому их конечности, органы чувств и питание очень разнообразны. Крылья птиц приспособлены к полёту, а лапы могут помогать ходить, плавать или хватать добычу; у млекопитающих конечности бывают бегательными, плавательными или хватательными. Развитые органы чувств помогают находить пищу и замечать опасность. Такое разнообразие позволяет животным занимать разные экологические ниши — места в природе с определёнными условиями и источниками пищи.

Сравнение птиц и млекопитающих

Сначала ищи в таблице признаки, которые помогают различить классы: перья или шерсть, особенности передних конечностей и размножения. Затем сравнивай общие черты, например строение сердца и теплокровность. Для определения класса лучше использовать несколько признаков вместе.

Разбор задач

Задача 1. Назовите два признака, по которым можно отличить птицу от млекопитающего, и объясните их значение. Нужно не только назвать особенности, но и показать, как они связаны с жизнью животных. Удобно сравнить покров тела и размножение.

1. У птиц тело покрыто перьями, а у большинства млекопитающих — шерстью. Оба покрова помогают сохранять тепло, но перья связаны с особенностями строения птиц и участвуют в полёте.
2. Птицы откладывают яйца, а большинство млекопитающих рождает живых детёнышей. Самки млекопитающих кормят потомство молоком; при этом нужно помнить, что существуют яйцекладущие млекопитающие.

Ответ: птицу и млекопитающее можно различить по покрову тела и способу размножения. Перья характерны для птиц, шерсть — для большинства млекопитающих, а молочное вскармливание является признаком млекопитающих.

Задача 2. У животного обнаружены шерсть, четырёхкамерное сердце и вскармливание детёнышей молоком. Определите класс и обоснуйте ответ. Здесь даны признаки разного значения: один указывает на покров тела, другой встречается у двух классов, а третий помогает распознать млекопитающих. Поэтому ответ нужно строить по совокупности признаков.

1. Шерсть обычно покрывает тело млекопитающих и помогает уменьшать потерю тепла. Это сильная подсказка, но лучше проверить её другими признаками.
2. Четырёхкамерное сердце есть и у птиц, и у млекопитающих. Само по себе оно не позволяет выбрать один из этих классов.
3. Вскармливание детёнышей молоком — характерная особенность млекопитающих. В сочетании с шерстью она подтверждает вывод, а сердце ему не противоречит.

Ответ: это млекопитающее. Вывод подтверждают шерсть и вскармливание детёнышей молоком; четырёхкамерное сердце показывает сходство с птицами, но не меняет определения класса.

Задача 3. Сравните дыхание птицы и млекопитающего и объясните, почему дыхательная система птиц особенно эффективна при полёте. Важно разделить два вопроса: какие органы участвуют в дыхании и что помогает получать кислород во время активного движения. Не следует говорить, будто газообмен происходит в воздушных мешках.

1. И птицы, и млекопитающие дышат лёгкими, через которые кислород поступает в организм. У млекопитающих воздух движется в лёгкие и обратно при вдохе и выдохе.
2. У птиц лёгкие работают совместно с воздушными мешками. Они перемещают воздух так, что он проходит через лёгкие и при вдохе, и при выдохе; обмен газов с кровью происходит в лёгких.
3. Полёт требует интенсивной работы мышц и большого количества кислорода. Поэтому эффективное прохождение воздуха через лёгкие помогает удовлетворять высокую потребность птицы в кислороде.

Ответ: у обоих классов есть лёгкие, но у птиц с ними работают воздушные мешки. Они обеспечивают эффективное движение воздуха через лёгкие при вдохе и выдохе, что особенно полезно во время полёта.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что все птицы умеют летать. Такое мнение возникает потому, что полёт часто связывают с главным признаком птиц, но часть видов утратила эту способность. Проверь себя: вспомни страуса или пингвина — они не летают, однако имеют перьевой покров и относятся к птицам.

Ошибка: называть шерсть и перья одинаковым покровом. Оба помогают сохранять тепло, поэтому их функции легко перепутать, хотя сами образования различны. Чтобы проверить ответ, свяжи перья с птицами, а шерсть — с большинством млекопитающих.

Ошибка: считать теплокровность постоянной активностью животного. Постоянство температуры помогает организму работать в разных условиях, но не заставляет животное всё время двигаться. Проверь себя: на активность также влияют отдых, доступность пищи, безопасность и другие условия среды.

Ошибка: утверждать, что все млекопитающие рождают живых детёнышей. Так заключают, вспоминая большинство знакомых видов, однако утконос и ехидны откладывают яйца. Проверяй признак класса по нескольким особенностям: яйцекладка не отменяет того, что детёнышей млекопитающих вскармливают молоком.

Связь с другими темами

Чтобы понять сходства птиц и млекопитающих, нужно знать общие признаки позвоночных: наличие позвоночника и внутреннего скелета. Пригодятся также сведения о строении кровеносной и дыхательной систем, в частности о сердце и лёгких. Это помогает объяснить, как органы связаны с образом жизни и обеспечивают организм кислородом.

Сравнение классов позвоночных понадобится при изучении разнообразия животных и их приспособлений к среде обитания. Сопоставляя признаки разных групп, можно увидеть, как образ жизни связан со строением тела. Такие сравнения помогают также разбираться в эволюции животных и родстве между группами.

Что запомнить

• Птицы и млекопитающие — позвоночные животные.
• Тело птиц покрыто перьями, передние конечности преобразованы в крылья.
• У птиц лёгкие работают совместно с воздушными мешками.
• Тело млекопитающих обычно покрыто шерстью.
• Самки млекопитающих вскармливают детёнышей молоком.
• У птиц и млекопитающих четырёхкамерное сердце и постоянная температура тела.
• Способ размножения и степень заботы о потомстве различаются у представителей этих классов.