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第二十章鸟纲鸟类繁殖、生态、迁徒及与人类的关系本章知识框架及重点适应飞翔？主要特征主要类群平胸总目企鹅总目突胸总目进步性？鸟类的起源与适应辐射外形皮肤骨骼肌肉消化呼吸循环排泄神经感官生殖恒温第一节鸟类的起源与适应辐射槽齿类起源说鳄类起源说兽脚类起源说赫婿黎1926年，丹麦著名古生物学家海曼教授出版经典著作--《鸟类起源》。有力地支持了鸟类起源于槽齿类的假说。南非著名古生物学家布罗姆教授详细描述了一种叫做假鳄类的槽齿类爬行动物化石之后，正式提出了鸟类起源于比恐龙更为原始的槽齿类的新假说。RobertBroom1970年，高尔顿提出的鸟类与鸟臀类恐龙具有较近亲缘关系的看法又掀起了关于鸟类起源问题争论的新的浪潮。假鳄类1.槽齿类起源说PeterGalton作为世界上迄今所知的最原始的鸟类，始祖鸟和孔子鸟的头骨上都应该有眶后骨和鳞骨这两块从爬行动物祖先那里遗留下来的原始构造，这样的构造与后期的鸟类、尤其是现代的鸟类有极大的差异。此外，杜氏孔子鸟的双弓型头骨证明鸟类起源于爬行动物大家族中最早出现双弓型头骨的类型--初龙类，而不是恐龙类。侯连海坚持说：鸟类不起源于恐龙1972年，英国科学家沃尔克教授又提出了鸟类与鳄类亲缘关系较近的假说。2.鳄类起源说美国堪萨斯大学的古生物学家马丁教授，他从1979年开始连续发表了多篇论文，依赖着对鸟类与鳄类头骨解剖特征的比较，继续坚持着鸟类的鳄类起源假说。LarryMartin1970年，高尔顿提出的鸟类与鸟臀类恐龙具有较近亲缘关系的看法又掀起了关于鸟类起源问题争论的新的浪潮。1973年，奥斯特姆发表了一系列文章，以令人信服的证据和分析复活了赫婿黎提出的鸟类起源于兽脚类恐龙的假说。3.兽脚类起源说JohnOstrom1986北美晚三叠纪较始祖鸟早几千万年?中华龙鸟“中华龙鸟”，后经证实为一种小型食肉恐龙。它的骨架大小有1米左右，前肢粗短，爪钩锐利，后腿较长，适宜奔跑，全身还披覆着一至原始绒毛。虚骨龙中华龙鸟原始祖鸟原羽鸟鸟类羽毛的演化主要经历了四个阶段：1）鳞片延长；2）鳞片中部增厚，出现羽轴；3）分化出羽支；4）长出羽小支和羽小钩等构造，最终形成现代鸟类这样的典型羽毛。周忠和近期，波兰科学家们哈萨克斯坦晚侏罗世早期地层中发现了前鸟（Praeornis）的羽毛化石，它在年代上早于所有带羽毛的恐龙，因此可能是联系爬行动物鳞片和现代鸟类羽毛的重要环节之一。2010年11月18日作者：wingkoffaywater来源：化石网圣贤孔子鸟始见于早白垩纪，是现今发现的具有角质喙的最古老的鸟，在鸟类进化研究中占有重要地位。产于辽宁朝阳大佛堂，化石中可以清晰地看到在圣贤孔子鸟颈部有鱼类的残体，因此该发现为重建古生态食物链提供了重要的直接证据。华夏鸟完整个体，趾骨不全。为朝阳地区最早被发现的中生代鸟类之一，它个体小，头部骨骼很少愈合，头颅较大，吻较长而低，具牙齿。胸骨龙骨突低，但与乌喙骨关连的面宽阔，肱骨近端已有小的气窝，掌骨近端愈合，并有腕骨滑车，指爪仅有两个且不发育，耻爪也不太钩曲。今鸟——现代鸟类祖先朝阳鸟燕鸟鸟类祖先是恐龙？八大证据揭示进化历程1、始祖鸟具有典型的恐龙特征2、恐龙蛋化石与鸟蛋非常相似3、恐龙在飞行进化时体型会变小4、恐龙的呼吸系统与现代鸟类相似5、恐龙和鸟一样由雄性守巢孵卵6、化石黏性物质证实恐龙和鸟同源7、部分恐龙化石有羽毛痕迹8、始祖鸟的足趾与恐龙类似一、鸟类与爬行动物共同的特征1.皮肤干燥，缺乏皮肤腺2.具表皮角质层衍生物（鳞片、羽毛）3.单枕髁与寰椎相关节4.卵生、盘裂、尿囊为呼吸器官，排泄物主要为尿酸第二节鸟类的主要特征二、恒温及其在动物演化史上的意义1.新陈代谢水平显著提高。——6倍2.快速运动能力明显提升。——捕食及御敌3.生活和分布范围扩大。——夜间活动、寒带生活4.自身体温略高于环境温度。——利于散热、防止热死5.产热和散热过程动态平衡。——中枢神经系统高度发达三、鸟类适应飞行的特征四、鸟类在系统演化中的进步特征鸟类的主要特征1.体呈纺锤型，体外被羽；红雀-食种子反嘴鹬–探寻洞穴虫子鹈鹕–水中网食火烈鸟–泥中滤食鹰-肉食蛇鸟–食鱼乌鸦-无特点喙鹦鹉-食谷物2.啄食器官为角质喙，其形状与食性有关；3.眼大、具眼睑和瞬膜可保护眼球；白头海4.耳孔凹陷，周围着生耳羽，有助收集声波；5.颈长而灵活尾退化，躯干紧密结实，后肢强大；6.前肢特化为翼，后肢具四趾，拇指通常向后，适于握树枝；7.尾羽扇状，飞行中起舵的作用，其形状与飞行特点有关。一、皮肤特点：薄、松、软、干。表皮衍生物：羽毛、角质鳞、喙的角质鞘、距、爪、尾脂腺；真皮衍生物：冠及垂肉羽毛：1、羽区和裸区2、种类：正羽、绒羽、纤羽3、羽衣的功能？1.羽的类型羽毛发育自真皮和表皮所构成的羽原基。羽原基向上延伸形成羽鞘，羽原基周围向下凹陷，在羽原基基部形成羽囊（滤泡）。羽原基基部细胞增生带（羽根环）两侧分化为羽支，增生带中间的细胞生长迅速，发育成为羽轴。2.羽的形成3.羽的分布图19-1鸟体的羽区和裸区4.羽毛的保护800x600288kjpg伪装交流识别求偶警告色素沉积（多数色彩）结构色（蓝色金属光泽）羽色羽毛发生中色素细胞侵入并注入色素颗粒产生颜色无色而凹凸不平的蜡质层折光细胞引起，观察角度5.羽的颜色6.换羽夏羽:冬季及早春更换的羽毛.冬羽:繁殖结束后更换的羽毛.蚀羽:雁鸭类HerringGull二、骨骼系统骨骼轻而坚固，骨骼内充气（气质骨），以减轻体重。2）骨骼有愈合现象，以增加牢度。头骨单枕髁、单一听骨薄而轻、形成一个整体、有腔隙；上下颌骨极前伸成为喙，无齿；大的颅腔和大的眼窝，枕骨大孔移向腹面。脊柱及胸骨：脊椎:分化为颈、胸、腰、荐、尾颈椎：多数8-25，马鞍形关节面称异凹椎骨。胸椎：5-10枚；与胸骨通过肋骨连接胸椎愈合荐骨腰椎（5~6枚）（与骨盘连接）荐椎（2枚）尾椎（前5枚）尾综骨：尾椎愈合轻坚紧3.四肢和带骨3.1前肢变为翼：骨片多愈合或消失，形成腕掌骨；仅留2、3、4指，指端无爪。3.2具V型锁骨：又称叉骨，为鸟类所特有。由锁骨和间锁骨愈合而成。3.3具胫跗骨和跗庶骨利于落地和弹跳的缓冲。3.4腰带与脊柱综荐骨愈合，形成稳定支架，并形成开放式骨盆，便于产大型硬壳卵。三、肌肉系统1）与飞翔有关的胸大肌、胸小肌特别发达。2）背部肌肉退化,颈部肌肉发达。3）皮肤肌发达。4）具有特殊的鸣肌5）后肢有适合于栖树握枝的肌肉装置：栖肌、贯趾曲肌和腓骨中肌。四、消化系统(bursafabricii)五、高效的双重呼吸系统静止或休息时：胸腹式呼吸飞翔时：双重呼吸微气管中支气管(初级支气管)气管背支气管（次级）腹支气管（次级）d-p-v系统：背、腹支气管借数目众多的平行支气管相互联结，气体在肺内沿一定方向流动，即从背支气管一平行支气管一腹支气管。气囊的功能：1.辅助呼吸；2.减少内脏摩擦3.减轻身体比重；4.调节体温气囊的结构：单层鳞状上皮少量结缔组织和血管AirflowandGasExchangeintheAvianLungRespiratorycycleofabird六、完善的循环系统完全双循环,具右体动脉弓1.心脏：分为两房、两室，静脉窦消失。心脏大、心跳频率快；动脉血压高，血液流动迅速；右房室瓣为肌肉质结构鸟类与其他脊椎动物心脏及心跳的比较种类心脏与体重之比心跳(次/min）蛙0.57%22蟒蛇0.31%20狗1.05%140人0.42%78乌鸦0.95%342麻雀1.68%460蜂鸟2.37%615图19-13鸟类的循环系统腹面观(2)静脉窦退化与右心房合并。(3)具尾肠系膜静脉。(4)肾门静脉明显退化。(5)红细胞仍保留细胞核。七、排泄系统后肾，大，代谢旺盛。肾小管的数目多，肾小球简单。肾小管和排泄腔可重吸收水分。排泄物为含尿酸的白色糊状物。无膀胱，输尿管开口于泄殖腔。海生及盐碱地区的有盐腺。雄：大多无交接器，无副性腺，非繁殖季节生殖腺萎缩，减轻体重。雌：多数仅具左侧卵巢等构造。八、生殖系统复杂的繁殖行为占区、配对、营巢、求偶、孵卵、育雏提高后代的成活率繁殖行为包括占区、求偶、营巢、孵卵、育雏1．占区一一鸟类在繁殖期间，每对亲体都要占有一定区域作为取食，营巢，繁殖的范围，这个区域叫巢区。在巢区内又有一个范围不大的区域，不准其他同种个体侵入，并以武力保护之，不因受到威胁而轻易退出，这个区域叫占区，对于小型鸟类来说，巢区=占区繁殖之前，先占有占区，才求偶，无占区则求不到偶，成为游荡个体。保卫占区的方式有：鸣叫、格斗占区的大小：依个体大小、活动能力大小而异。占区的特点：弹性大小占区的意义：（1）保证幼体食物来源、资源分摊（2）调节种群密度（3）减少干扰（4）互相影响，一起进入繁殖状态占区的实质：鸟类自己建立起来的最适生境，在占区内，繁殖成功率达最高点。求偶方式：鸣叫、炫耀、跳舞、彩礼意义：（1）雌雄互相吸引，为育雏过程的通力合作打下基础（2）激发雌雄体内激素水平，使交配、受精过程同步化。（3）保证同种繁殖、防止种间杂交，保证生殖隔离。婚配制度鸟类配对是为了繁殖，繁殖期一过，各散东西，少数是终生的。一雄一雌制：双方共同负担育雏职责。一雄多雌制：雄不负担一雌多雄制：极少数的鹤形目、行形目有之，雌性是产卵机器，不负担育雏，所以，雌性体型大，凶狠，占区，保护地盘。九、神经和感官晶体凸度+角膜凸度晶体角膜远视近视改变距离瞬间双重调节2.感官：嗅觉退化、听觉较差、视觉极为发达体温高而恒定（38~42.5˚C）取食量大消化力强完全双循环效率高新陈代谢旺盛双重呼吸气体交换效率高绒羽保温有下丘脑体温调节中枢古鸟亚纲和新鸟亚纲的形态比较形态特征古鸟亚纲新鸟亚纲牙齿有大多不存在肋骨具钩状突无大多发达胸骨具龙骨突无大多发达掌骨不并合相互并合指端有爪无爪尾综骨无大多存在始祖鸟与鸟类相似的特点：1.具羽毛；2.有翼；3.骨盆为“开放式”；4.后趾具三趾,前三后一;5.具“v”型锁骨等.始祖鸟与爬行类相似的特点:1.上下颌具齿;上颌13枚,下颌11枚;2.有18-21个分离的尾椎骨构成的长尾;3.前肢具3枚分离的掌骨和指骨,趾端具爪;4.肋骨无钩状突;5.腿和头部具爬行类的鳞等.古鸟亚纲为早已灭绝的化石种类，如始祖鸟Archaeopteryxlithogrdphica），距今约1.5亿年。新鸟亚纲可分为四个总目：1.上下颌具齿…………………………………齿颚总目上下颌无齿……………………………………………22.龙骨突不发达…………………………古颚（平胸）总目龙骨突发达………………………………………………………33.翼大多发达，具飞羽……………………新（今）颚（突胸）总目翼为鳍状，不具飞羽而被以鳞片状短羽……企鹅（楔翼）总目在新鸟亚纲中，齿颚总目包括黄昏鸟目和鱼鸟目，全部为化石，如黄昏鸟和鱼鸟。现存鸟类共有三个总目，全部属于新鸟亚纲。目前，已知全世界现存的鸟类约为9200种。鸟类外形图头部颈部躯干部喙（嘴）翼脚尾跗跖部的鳞片特征跗跖部的鳞片特征包括大型横列的的盾状鳞（scutellated）、小型多角型的网状鳞(reticulated)和连成整片的靴状鳞(booted)。咬鹃翠鸟雨燕啄木鸟鸊鷈鸬鹚鸊鸥鸭鸊鷉平胸总目（Ratitae）可分为8个目，现存的只有5个目：鸵形目、几维目（无翼目）、共鸟形目、美洲鸵目、鹤鸵目。孤共鸟4鸟类的生态类群根据鸟类的生态习性和构造特征，大致分为八个主要的生态类群，即走禽类、游禽类、涉禽类、陆禽类、猛禽类、攀禽类和鸣禽类。除走禽类以外，中国具有6个生态类群的鸟类。中国鸟类生态类群检索表1脚适于步行；蹼不发达或缺如…………………………………2脚适于游泳；蹼较发达或缺如………………………………游禽类2颈和脚均短；胫全被羽；无蹼…………………………………3颈和脚均长;脚适于涉水;胫的下部裸露;蹼不发达…………涉禽类3嘴爪均特强壮和弯曲；肉食性……………猛禽类嘴爪形或平直或稍弯曲；若弯曲，也非肉食性………………44足呈离趾型（阔嘴鸟科除外）…………………………………5足不呈离趾型……………………………………………………攀禽类