Главной причиной мощного развития класса птиц было овладение воздушной средой, где у них нет конкурентов, не считая насекомых и небольшой группы рукокрылых из класса млекопитающих. Почти все современные птицы летают, а нелетающие виды, несомненно, имели летающих предков. Естественно, для того чтобы подняться в воздух, телу птицы необходим мощный движитель. Таким органом у птиц являются прочные крылья, покрытые легкими перьями и приводящиеся в движение мощными мускулами. Немного о скелете птицы.
Это удивительно легкая и одновременно прочная конструкция, идеально приспособленная к полету. Кости птиц внутри полые (пневматизированные), что существенно уменьшает общий вес скелета. Передние конечности превращены в крылья. Для того, чтобы они появились, должны были пройти крупные преобразования в скелете конечности. Кости кисти птицы срастались, образуя мощный рычаг, совершающий гигантскую работу по созданию подъемной силы и движению птицы во время полета и испытывающий огромные нагрузки. Прежде всего, срослись ряд косточек запястья и пястья, образовав пряжку. С пряжкой соединены две оставшиеся крупные фаланги третьего пальца. К ним крепятся очины первостепенных маховых перьев. От второго пальца остается только одна фаланга. К нему присоединяется крылышко – небольшой пучок перьев, предотвращающий возникновение завихрений воздуха на поверхности крыла. От четвертого пальца остается только одна маленькая фаланга. Мышцы, приводящие крыло в движение, достигают огромных размеров. Естественно, что им необходима большая поверхность для крепления. Такая поверхность появляется благодаря разрастанию грудины и образованию киля. На его двух плоских боковых поверхностях и прикрепляются большие грудные мышцы, приводящие крыло в движение. Масса больших грудных мышц достигает от 18 до 25% от общего веса птицы. Именно эти мышцы, называемые в кулинарии «куриные грудки», являются излюбленным лакомством гурманов. Некоторые изменения происходят и в поясе верхних конечностей. Коракоиды удлинены и соединены с грудиной. Ключицы срастаются в прочную вилочку – своеобразную пружину, расположенную между плечевыми суставами и смягчающую толчки при взмахе крыла.
Превращение передних конечностей в крыло привело к двуногости птиц – перемещению по земле и ветвям деревьев только с помощью задних конечностей. Это потребовало усиления тазового пояса. Кости таза срастаются не только между собой, но и с крестцовым отделом позвоночника и частью хвостовых костей. Таз у птиц открытый (лобковые и седалищные кости не соединяются концами), что позволяет птицам откладывать крупные яйца. Большая поверхность тазовых костей и их прочное соединение с осевым скелетом создают надежную опору для задних конечностей и обеспечивают крепление сильной мускулатуры. Кости самих нижних конечностей у птиц также срастаются. Слияние ряда костей предплюсны и всех костей плюсны приводит к появлению цевки. Так возникает добавочный рычаг – прочная опора пальцев, одновременно увеличивающая длину шага. У подавляющего большинства птиц развито четыре пальца. Первый направлен назад, а три остальных вперед.
У сов, турако, скоп и некоторых других птиц второй палец может произвольно быть направленным либо вперед, либо назад. У древесных птиц, таких как некоторые дятлы, кукушки и попугаи, два пальца направлены вперед, а два назад. У наземных бегающих птиц задний палец укорачивается или совсем исчезает. У африканских страусов остается только два пальца.
Для птиц характерна компактность туловища. Грудные позвонки прочно сочленяются друг с другом, а у многих видов они срастаются в грудную кость, образуя прочную и компактную опору крыльям. Как уже говорилось выше, срастаются и поясничные, крестцовые и часть хвостовых позвонков с костями таза. Они образуют сложный крестец. Поэтому осевой скелет туловища жесток и практически неподвижен. Тело в полете не изгибается и не вибрирует.
Подвижными частями осевого скелета являются только хвост и шея. Шея образована из 11-25 позвонков. Первые два шейных позвонка – атлант и эпистрофей, обеспечивают возможность вращения головой. Все птицы свободно поворачивают голову на 180о, а совы — даже на 270о. Число подвижных хвостовых позвонков невелико – 5-9. Последние сливаются в пластинку – пигостиль, к которому и крепятся хвостовые (рулевые) перья.
Череп птиц представляет собой идеальный пример легкой и прочной конструкции. Небольшой вес черепа необходим для успешного полета, в противном случае, голова бы перевешивала и перемещение по воздуху было бы невозможно. Кости черепа так тонки, что их соединение с помощью швов невозможно. Поэтому у птиц кости черепа срастаются. Сам череп птиц отличается относительно большими размерами черепной коробки и крупными глазницами. Челюсти птиц преобразованы в клюв. Вероятно, это также служит общему облегчению скелета головы. Для скелета челюстей характерен кинетизм (подвижность) надклювья. Это позволяет птицам совершать клювом довольно сложные манипуляции. Верхняя и нижняя челюсть покрыта роговыми чехлами (рамфотекой), которые могут принимать самые разнообразные формы. В обиходе именно эти роговые образования мы и называем клювом.
