Những đặc điểm cấu tạo và hình dạng thích nghi với đời sống bay ở chim

*BÀI THẢO LUẬNNHỮNG ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO VÀ HÌNH DẠNG THÍCH NGHI VỚI ĐỜI SỐNG BAY Ở CHIMNHÓM 1CÁC THÀNH VIÊNNguyễn Ngọc Lan ThanhTrần văn ThànhLê Thi Hoài NhiPhan Văn ĐạtLê Thị Bông HồngNguyễn Thị Kiều TrangLớp Chim có số lượng loài phong phú, có khoảng 8.600 loài, phân bố khắp mọi miền trên Trái Đất. Trên suốt 130 triệu năm tiến hoá theo hướng thích nghi với chuyển vận bay nên tất cả các loài chim hiện đại từ chim ruồi chỉ nặng 1,8g đến đà điểu châu Phi to lớn nặng gần 80kg đều có cấu trúc cơ thể đồng dạng. GIỚI THIỆU CHUNGĐặc điểm thích nghi đời sống bay của chim- Cơ thể chim có hình dạng ô van ngắn, chia bốn phần: Đầu, cổ, thân và đuôi. Toàn thân phủ lông vũ. Chi trước thường biến đổi thành cánh thích nghi để bay. Chi sau biến đổi khác nhau thích hợp với đậu trên cành cây, đi trên mặt đất và bơi trong nước. Bàn chân 4 ngón.- Da mỏng, hầu như không có tuyến, trừ tuyến phao câu toàn thân phủ lông vũ, một điều kiện rất cần thiết để cho chim có thể bay được. Chân phủ vảy sừng- Bộ xương hoàn toàn bằng xương.Xương có cấu tạo xốp, nhiều khoang khí để thích nghi với quá trình bay.Hộp sọ lớn, có một lồi cầu chẩm, xương hàm không có răng chỉ phủ mỏ sừng. Các đốt sống thân có xu hướng gắn lại với nhau, trong khi đó các đốt sống cổ lại khớp với nhau rất linh hoạt.Xương sườn nhỏ, xương ức phát triển tạo nên gờ lưỡi hái.Đai vai và xương chi trước biến đổi thích nghi với sự bay..Hệ thần kinh phát triển cao: Bán cầu não, thuỳ thị giác và tiểu não lớn, thuỳ khứu giác nhỏ. Não bộ uốn khúc rõ ràng. Có 12 đôi dây thần kinh não.Giác quan phát triển: Cơ quan thính giác gồm tai trong, giữa và ngoài, có vành tai đơn giản. Cơ quan thị giác phát triển, là bộ phận định hướng khi bay. Khứu giác kém phát triển.Hệ tuần hoàn khá phát triển: Tim 4 ngăn, chỉ còn cung chủ động mạch phải. Hệ mạch máu gan thận tiêu giảm. Có 2 vòng tuần hoàn cách biệt, máu không pha trộn, tế bào máu đỏ có nhân. Hô hấp bằng phổi, có hệ túi khí phát triển len lỏi trong nội quan, da và xương. Hệ thống túi khí giúp chim giảm nhẹ trọng lượng, cách nhiệt và đặc biệt là tham gia hô hấp khi chim bay. - Cơ quan tiêu hoá biến đổi quan trọng như không có răng, thiếu ruột thẳng tích trữ phân, các phần nội quan đều tập trung về phía trước cơ thể.- Hệ bài tiết là hậu thận. Ống dẫn niệu nối với huyệt, không có bóng ***, nước tiểu đặc, sản phẩm bài tiết giống như bò sát là axit uric, được thải ra cùng với phânĐặc điểm cấu tạo ngoàiÝ nghĩa thích nghiThân: Hình thoiGiảm sức cản không khí khi bay.Chi trước: Cánh chimQuạt gió ( động lực của sự bay), cản không khí khi hạ cánh.Chi sau: Ba ngón trước, một ngón sau, có vuốtGiúp chim bám chặt vào cành cây và khi hạ cánh.Lông ống: Có các sợi lông làm thành phiến mỏngLàm cho cánh chim khi dang ra tạo nên một diện tích rộng.Lông tơ: Có các sợi lông mảnh làm thành chùm lông xốpGiữ nhiệt, làm cơ thể nhẹMỏ: Mỏ sừng bao lấy hàm không có răngLàm đầu chim nhẹCổ: Dài, khớp đầu với thânPhát huy tác dụng của giác quan, bắt mồi, rỉa lôngVí dụ: Đặc điểm cấu tạo ngoài chim bồ câu thích nghi với đời sống bayBộ xươngĐặc điểm nổi bật của bộ xương chim là tất cả các xương đều có cấu tạo chắc, nhẹ và xốp, nhằm thích nghi với sự vận chuyển (bay hay bơi) của chim.1. Xương sọCác xương sọ của chim gắn với nhau thành mảng, không còn ranh giới giữa các xương. Sọ của chim có biến đổi cơ bản như sọ nhẹ, hộp sọ lớn, lỗ chẩm ở đáy sọ. Thay thế răng bằng mỏ sừng để làm nhẹ phần đầu khi bay. Hàm dưới là một xương phức hợp gồm một số xương quay quanh 2 xương nhỏ có thể di chuyển được, giúp cho miệng chim mở rộng. Hàm trên gồm xương trước hàm và xương hàm trên, thường gắn với xương trên trán. Một số loài chim như vẹt, hàm trên khớp động với sọ, giúp cho mỏ chim rất linh hoạt khi lấy thức ăn và tạo ra cho nhiều loài chim ăn côn trùng có thể bắt được mồi khi bay.2. Cột sốngCó một số biến đổi nhằm thích nghi với sự bay. Chia làm 4 phần là cổ, ngực, chậu và đuôi. Đốt sống có kiểu lõm khác (heteroxen), đặc trưng cho chim. Đốt sống cổ rất linh hoạt có khoảng 13 - 14 đốt. Phần ngực có 7 đốt, gắn chặt với nhau và gắn chặt với phần chậu. Tất cả các đốt sống ngực đều mang xương sườn, gồm có 2 đoạn là đoạn lưng và đoạn bụng khớp với nhau. Nhờ khớp này mà lồng ngực có thể phồng lên hay xẹp xuống, có tác dụng tốt cho sự hô hấp. Xương mỏ ác có gờ lưỡi hái rất lớn là nơi bám của cơ ngực đập cánh. Phần chậu gồm 13 - 14 đốt, gắn liền với nhau gồm các đốt sống thắt lưng, một số đốt đuôi với đai hông thành bộ xương chậu tổng hợp, làm chỗ dựa vững chắc cho các chi sau. Các đốt sống đuôi cuối cùng gắn liền với nhau thành xương phao câu.Cấu trúc xương của chim (theo Hickman)Xương xốp, nhẹ nhưng rất chắc, giúp cho chim bay thuận lợiBộ xương và vị trí các lông cánh chim (theo Hickman)a. Lông cánh sơ cấp trên xương cổ bàn; b. Lông cánh thứ cấp trên xương tay trụ; c. Ba lông cánh mọc trên ngón cái1. Khe lông cánh sơ cấp; 2. Lông cánh sơ cấp; 3. Các ngón tay; 4. X. bàn tay; 5. Ngón tay; 6. x. cổ tay; 7. x. tay (quay - trụ); 8. x. cánh; 9. Ổ mắt; 10. Lỗ mũi; 11. Hàm trên; 12. Hàm dưới; 13. x. vuông; 14. x. đòn; 15. x. quạ; 16. x. bả; 17. cột sống; 18. x. ức; 19. x. sườn; 20. x. mác; 21. x. chày; 22. x. bàn chân; 23 -25. các x. ngón chân; 26. gót; 27. x. đùi; 28. x. ngồi; 29. x. háng; 30. x chậu; 31. Lông vai3.1 Đai vaiGồm có 3 xương có hình dạng và vị trí thích hợp với sự bay và làm cho chim đập cánh dễ dàng. Xương bả có dạng lưỡi kiếm, nằm phía trên phần gốc xương sườn, song song với cột sống và gắn với xương quạ làm cho đai vai được cố định. Xương quạ to khoẻ, thẳng đứng là chỗ tựa vững chắc cho xương cánh. Xương đòn có một đầu gắn với xương quạ, đầu kia gắn với nhau làm thành chạc.3.2 Xương chi trướcCó những biến đổi quan trọng so với chi 5 ngón điển hình của động vật Có xương sống, cấu tạo nên cánh chim. Tất cả xương của chi trước chỉ ăn khớp theo mặt phẳng để dương cánh hay cụp cánh thuận lợi và vững chắc.3.3 Đai hôngCó cấu tạo thích hợp với việc đẻ trứng lớn có vỏ cứng, xương đai hông không khớp với nhau và phần bụng mở rộng. Xương hông lớn gắn phần chậu với cột sống, xương ngồi gắn với xương hông, xương háng mảnh, dài nằm mép ngoài xương hông.3.4 Xương chi sauXương chi sau ít biến đổi hơn xương chi trước, gồm 3 phần là xương đùi, xương ống chân (gồm chày lớn và xương mác nhỏ) và xương bàn chân và các ngón chân. Đáng chú ý là xương đùi nằm sâu vào hai bên hông chim. Xương ống gồm xương chày lớn, xương mác tiêu giảm thành các xương nhỏ. Xương bàn chân chỉ còn lại một xương lớn, tạo thành "giò" chim. Đa số chim có 3 ngón hướng về phía trước, 1 hướng về phía sau. Một số chim trèo có 2 ngón hướng về phía trước, 2 ngón hướng về sau, một số ít loài có 2 ngón.Hề tuần hoàn1. TimTim của chim lớn, có cấu tạo rất hoàn chỉnh nhờ chim trao đổi chất mạnh, tim có 4 phần hay buồng (2 tâm nhĩ, 2 tâm thất), chia tim thành 2 nửa trái, phải riêng biệt: Nửa phải chứa máu tĩnh mạch, nửa trái chứa máu động mạch.2. Hệ động mạchChim chỉ có 1 cung động mạch chủ phải, đi từ tâm thất trái dẫn tới động mạch chủ lưng. Ở gốc cung chủ động mạch phát ra một đôi động mạch không tên, mỗi động mạch không tên phân thành 3 động mạch là động mạch cảnh, động mạch dưới đòn và động mạch ngực đi tới cánh và ngực. Thân chính của động mạch không tên vòng qua phế quản phải, kéo dài dọc sống lưng hình thành nên động mạch chủ lưng, từ đây hình thành các động mạch tới nội quan. Tới vùng chậu, sau khi hình thành đôi động mạch ngồi và đôi động mạch đùi, động mạch chủ lưng trở thành động mạch đuôi.3. Hệ mạch máuTâm thất phải phát ra thân chung, sau đó tách thành 2 động mạch phổi đưa máu tĩnh mạch tới phổi.Hệ tĩnh mạchChim có hệ gánh thận không đầy đủ. Từ tĩnh mạch đuôi phân hai tĩnh mạch gánh thận. Tĩnh mạch qua thận còn tiếp nhận tĩnh mạch đùi mang máu từ chi sau về làm thành đôi tĩnh mạch hông, đôi này gắn với nhau làm thành chủ sau. Ở gốc tĩnh mạch đuôi còn có một tĩnh mạch treo ruột cùng đặc trưng cho chim, đổ vào tĩnh mạch gan. Ngoài ra còn có tĩnh mạch trên ruột mang máu từ mạc treo đổ vào tĩnh mạch gánh gan. Máu ở phần đầu đổ vào đôi tĩnh mạch chủ trước, tĩnh mạch chủ sau đi vào tâm nhĩ phải.Máu ở phổi đổ vào 4 tĩnh mạch phổi, sau đó vào tâm thất trái.Như vậy chim có 2 vòng tuần hoàn: Máu động mạch từ tâm thất trái theo cung chủ động mạch tới cơ quan rồi theo tĩnh mạch về tâm nhĩ phải là vòng lớn. Máu tĩnh mạch từ tâm thất phải tới phổi để trao đổi khí, theo tĩnh mạch phổi về tâm nhĩ trái là vòng tuần hoàn nhỏ. Như vậy máu không pha trộn.Nhịp timSo với nhiều động vật khác thì tim chim đạp nhanh, nhịp tim tỷ lệ với nghịch với khối lượng cơ thể. Ví dụ ở gà là 250 lần/phút, ở chim sơn tước đầu đen khi ngủ là 500 lần/phút, còn khi hoạt động thì đạt tới 1.000 lần/phút. Nhờ vậy máu lưu thông nhanh, đảm bảo cung cấp ôxy cho cơ thể kịp thời. Mặt khác hồng cầu của chim có nhiều và lồi hai mặt, có nhân, hemoglobin liên kết với ôxy và khí cacbonic yếu nên việc giải phóng ôxy và khí cacbonic thực hiện nhanh. Điều này giải thích vì sao thân nhiệt của chim rất cao (khoảng 38 - 45,50C) tuỳ theo loài.Cơ quan hô hấp của lớp ChimCơ quan hô hấp của chim bay có cấu tạo đặc biệt, gồm đường hô hấp, phổi và túi khí. Cơ quan hô hấp và hoạt động hô hấp của chim thể hiện sự thích nghi cao với hoạt động bay lượn.1. Đường hô hấpTừ khe họng dẫn đến thanh quản gồm sụn nhẫn và sụn hạt cau. Ở chim 2 sụn này không tham gia phát thanh vì chúng có cơ quan phát thanh riêng được gọi là minh quản (syrinx). Minh quản nằm ngay ở nơi phân khí quản thành 2 phế quản, cấu tạo nói chung giống với thanh quản. Chim có 2 loại dây thanh dài ngắn khác nhau, nhờ cơ hót hoạt động rất linh hoạt nên phát ra tiếng kêu rất đặc trưng.2. PhổiPhổi của chim nhỏ, là 1 túi xốp, ít giãn nở vì ẩn sâu vào gốc xương sườn, có vô số các vi khí quản. Phổi chim có dung tích lớn, diện tích mao mạch rất lớn có nhiều phế nang và tiểu phế nang.3. Túi khíPhế quản đi tới phổi tạo ra các vi khí quản, xuyên qua thành phổi tạo thành các túi đặc biệt gọi là túi khí. Ngoài các túi chính nằm ở phần bụng và phần ngực, còn có các túi nhỏ len lỏi trong nội quan. Chim có 9 túi (1 túi lẻ, 1 đôi túi ở cổ, 2 đôi ở ngực, 1 đôi túi bụng). Túi khí có thể tích lớn hơn phổi nhiều lần, chứa nhiều không khí nên có thể thực hiện hô hấp kép khi chim bay, làm nhẹ cơ thể, điều hòa thân nhiệt .Động tác hô hấp của chim rất đặc trưng và có hiệu quả rất cao:- Khi chim không bay (khi chim nghỉ), sự hô hấp được thực hiện do cử động lồng ngực nhờ các cơ gian sườn.- Khi bay, do cơ ngực hoạt động chim không thể hô hấp bằng co giãn lồng ngực mà phải thở bằng hệ thống túi khí. Khi nâng cánh túi khí nở ra và hút không khí từ mũi vào khí quản, đến phế quản, qua phổi vào túi khí sau (chiếm khoảng 75% lượng khí), các túi khí sau là nơi dự trữ không khí sạch. Khi đập cánh, nội quan ép vào túi khí, không khí lại từ túi khí sau qua phổi đến các túi khí trước và đi ra ngoài. Chu kỳ 1 là hít vào (màu đỏ): không khí đi vào khí quản, vào túi khí phía sau, sau đó đi vào phổi;Chu kỳ 2 không khí đi từ phổi đi vào các túi khí trước sau đó đi qua khí quản. Sự di chuyển của không khí qua phổi là trực tiếp từ phía sau ra phía trước (từ bên phải qua bên trái của sơ đồ) Như vậy phổi nhận không khí sạch cả trong quá trình hít ra và thở vào, hầu hết dòng không khí giàu ôxy liên tục đi qua hệ thống vi khí quản. Hiện tượng này được gọi là hô hấp kép.