§ 20. Птахи: розмноження та розвиток. Сезонні явища в житті птахів

Птахам притаманне внутрішнє запліднення. Після запліднення яйцеклітина вкривається захисними яйцевими оболонками – так формується яйце.

Яка будова яйця птахів? Розглянемо будову пташиного яйця, виконавши невеличке дослідження (мал. 117).

• 1. Візьміть у руку куряче яйце. Визначте його форму та колір. Знайдіть гострий і тупий кінці яйця.
• 2. Розбийте обережно сире куряче яйце й вміст вилийте в одну чашку Петрі, а шкаралупу покладіть в іншу. Дослідіть рідкий білок, що розтікся по чашці Петрі. За допомогою лупи знайдіть білкові канатики, які тримають жовток.
• 3. Дослідіть жовток, роздивіться на його поверхні зародковий диск.
• 4. Візьміть шкаралупу, спробуйте пінцетом відтягнути підшкаралупову оболонку. Біля тупого кінця яйця відшукайте повітряну камеру.
• 5. Обберіть шкаралупу на круто звареному яйці. Розріжте скальпелем його вздовж, дослідіть розташування жовткової та білкової оболонок.

Мал. 117. Будова яйця птахів: 1 – жовток; 2 – зародковий диск; 3 – білкова оболонка; 4 – білкові канатики; 5 – повітряна камера; 6 – підшкаралупові оболонки; 7 – шкаралупа

Отже, ви з’ясували, що яйцеклітина птахів вкрита тоненькою оболонкою, має великий запас поживних речовин (жовток) і води, потрібних для розвитку зародка. Сам зародок у вигляді диска розташований на поверхні жовтка. Яйцеклітина оточена кількома яйцевими оболонками, що виконують захисні функції. Безпосередньо її оточує білкова оболонка. Крім захисної функції, білкова оболонка постачає воду для зародка. У ній є особливі білкові утвори – канатики, що підтримують яйцеклітину в певному сталому положенні – зародковим диском догори. Таким чином, хоч як яйце перевертати, зародковий диск завжди буде ближче до джерела тепла, яке виділяють птахи, що насиджують яйця.

Білкова оболонка оточена двома підшкаралуповими оболонками у вигляді тоненьких плівочок. Ці оболонки захищають зародок від хвороботворних мікроорганізмів. На тупому полюсі підшкаралупові оболонки розходяться та утворюють повітряну камеру із запасом повітря для зародка.

Шкаралупа захищає яйце від механічних пошкоджень. Пори в ній забезпечують процеси газообміну зародка, що розвивається. Зовні шкаралупи розташована ще одна тоненька оболонка, яка перешкоджає проникненню хвороботворних мікроорганізмів. У птахів, що відкладають яйця у відкритих гніздах або на ґрунті, забарвлення яєць часто збігається з тлом навколишнього середовища, що робить їх малопомітними.

Як розмножуються птахи? Період розмноження птахів припадає на той час, коли настають сприятливі погодні умови і є достатня кількість їжі. Перед відкладанням яєць більшість птахів влаштовує гнізда.

Лише деякі види птахів не влаштовують гнізд. Кайри, наприклад, утворюють величезні скупчення – так звані пташині базари, де самки відкладають одне яйце на виступи скель. Зозуля підкидає по одному яйцю в гнізда птахів інших видів. Вилупившись із яйця, пташеня зозулі викидає з гнізда інші яйця (мал. 118). Таким чином, «прийомні батьки» вигодовують лише пташеня зозулі.

Для нормального розвитку зародка яйця потрібно обігрівати. В одних видів птахів (голуби, дятли та багато інших) яйця насиджує почергово кожен з батьків, у інших – тільки один з них.

У птахів, як і в рептилій, розвиток прямий. За ступенем розвитку пташенят, що вилупилися з яєць, птахів поділяють на виводкові та нагніздні. Пташенята виводкових птахів вилуплюються повністю вкриті пухом і з відкритими очима (мал. 119, 1). Невдовзі після вилуплення вони можуть залишати гніздо й самостійно живитися в супроводі батьків. До виводкових птахів належать переважно види, що гніздуються на землі або біля води (лебеді, журавлі, гуси, качки, мартини, кури).

Мал. 118. Пташеня зозулі викидає з гнізда яйце «прийомних» батьків

Пташенята нагніздних птахів (горобці, ластівки, голуби та ін.) народжуються безпорадними, позбавленими пуху або слабко опушеними, сліпими та глухими (мал. 119, 2). Вони не здатні триматися на ногах, температура їхнього тіла непостійна. Такі пташенята тривалий час залишаються в гнізді й потребують постійної уваги батьків, які їх годують та обігрівають.

Які сезонні явища спостерігають у житті птахів? У річному циклі птахів можна виділити такі періоди: підготовка до розмноження, виведення пташенят, линяння, підготовка до зимівлі та зимівля. Під час підготовки до зимівлі птахи інтенсивно живляться, накопичуючи запаси жиру, потрібного для міграцій і зимівлі. Зимують птахи по-різному. Горобці, сороки, сірі куріпки, тетеруки, глухарі залишаються на одному й тому самому місці. Такі види птахів називають осілими (мал. 120).

Мал. 119. 1. Виводкові пташенята лебедя-шипуна. 2. Нагніздні пташенята горобця

Мал. 120. Осілі птахи: 1 – горобець хатній; 2 – сорока; 3 – глухар (доповніть перелік)

Мал. 121. Перелітні птахи: 1 – ластівка сільська; 2 – соловей; 3 – журавель сірий (доповніть перелік)

Перелітні птахи (ластівки, солов’ї, гуси, журавлі тощо) здійснюють щорічні тривалі перельоти – міграції: вони відлітають з місць гніздування на зимівлю, а навесні повертаються (мал. 121). Місцями гніздування вважають ті території, де птахи розмножуються, а місцями зимівлі – ті, де завершується їхня осіння міграція. Птахи, що гніздяться в Україні, зимують здебільшого на території країн Середземномор’я, Близького Сходу чи Африки. Першими зазвичай відлітають птахи, що прилетіли навесні пізніше за інших, і навпаки – останніми ті, які прилетіли першими.

Кочові птахи (сойки, дятли, синиці та ін.) (мал. 122) можуть переміщуватись у пошуках їжі, не віддаляючись на значні відстані від місць гніздівлі. За умов теплої зими деякі види перелітних птахів можуть не відлітати на південь і залишатися зимувати в Україні (наприклад, шпаки, дрозди, крижні).

Мал. 122. Кочові птахи: 1 – сойка; 2 – дятел; 3 – синиця велика

Період зимівлі – критичний період у житті птахів. Зникають комахи, осипається насіння та плоди, коротшає світловий день, може випадати рясний сніг, замерзнути водойма тощо. Тому багато лісових мешканців (повзики, дятли, сойки та ін.) на зиму перебираються до міст, де легше здобути їжу. Ви можете допомогти птахам пережити зимовий період, підгодовуючи їх. Переживати сильні морози птахи можуть лише за достатньої кількості корму.

Біологічний словничок: виводкові та нагніздні птахи, осілі, кочові, перелітні птахи, міграції.

ПЕРЕВІРТЕ ЗДОБУТІ ЗНАННЯ

1. Яка будова яйця? 2. Які птахи належать до виводкових, а які – до нагніздних? Наведіть приклади. 3. Як птахи готуються до зимівлі та зимують? 4. Які птахи належать до осілих, кочових і перелітних? Наведіть приклади.

Обговоріть у групах

Які, на вашу думку, причини міграцій птахів?

Для допитливих і кмітливих

У виводкових птахів турботу про нащадків бере на себе здебільшого один з батьків, а в нагніздних – обидва. Поміркуйте чому.

§ 21. ПТАХИ: РОЗМНОЖЕННЯ ТА РОЗВИТОК. СЕЗОННІ ЯВИЩА В ЖИТТІ ПТАХІВ

Птахам притаманне внутрішнє запліднення. Після запліднення яйцеклітина вкривається захисними яйцевими оболонками — так формується яйце.

ЯКА БУДОВА ЯЙЦЯ ПТАХІВ? Розглянемо будову пташиного яйця, виконавши невеличке дослідження (мал. 127).

Мал. 127. Будова яйця птахів: 1 – жовток; 2 – зародковий диск; 3 – білкова оболонка; 4 – білкові канатики; 5 – повітряна камера; 6 – підшкаралупні оболонки; 7 – шкаралупа

1. Візьміть у руку куряче яйце. Визначте його форму та колір. Знайдіть гострий і тупий кінці яйця.

2. Розбийте обережно сире куряче яйце і вміст вилийте в одну чашку Петрі, а шкаралупу покладіть в іншу. Дослідіть рідкий білок, що розтікся по чашці Петрі. За допомогою лупи знайдіть білкові канатики, які тримають жовток.

3. Дослідіть жовток, роздивіться на його поверхні зародковий диск.

4. Візьміть шкаралупу, спробуйте пінцетом відтягнути підшкаралупову оболонку. Біля тупого кінця яйця відшукайте повітряну камеру.

5. Обберіть шкаралупу на круто звареному яйці. Розріжте скальпелем його вздовж, дослідіть розташування жовткової та білкової оболонок.

Отже, ми з’ясували, що яйцеклітина птахів, вкрита тоненькою оболонкою, має великий запас поживних речовин (жовток) і води, потрібних для розвитку зародка. Сам зародок у вигляді диска розташований на поверхні жовтка. Яйцеклітина оточена кількома яйцевими оболонками, що виконують захисні функції. Безпосередньо її оточує білкова оболонка. Крім захисної функції, білкова оболонка постачає воду для зародка. У ній є особливі білкові утвори – канатики, що підтримують яйцеклітину в певному сталому положенні – зародковим диском догори. Таким чином, хоч як яйце перевертати, зародковий диск завжди буде ближче до джерела тепла, яке виділяють птахи, що насиджують яйця.

Білкова оболонка оточена двома підшкаралуповими оболонками у вигляді тоненьких плівочок. Ці оболонки захищають зародок від хвороботворних мікроорганізмів. На тупому полюсі підшкаралупові оболонки розходяться й утворюють повітряну камеру із запасом повітря для зародка.

Шкаралупа захищає яйце від механічних пошкоджень. Пори в ній забезпечують процеси газообміну зародка, що розвивається. Зовні шкаралупи розташована ще одна тоненька оболонка, яка перешкоджає проникненню хвороботворних мікроорганізмів. У птахів, що відкладають яйця у відкритих гніздах або на ґрунті, забарвлення яєць часто збігається з тлом навколишнього середовища, що робить їх малопомітними.

ЯК РОЗМНОЖУЮТЬСЯ ПТАХИ? Період розмноження птахів припадає на той час, коли настають сприятливі погодні умови і є достатня кількість їжі. Перед відкладанням яєць більшість птахів влаштовує гнізда. Спорудження гнізда є прикладом вродженої поведінки.

Лише деякі види птахів не влаштовують гнізд. Кайри, наприклад, утворюють величезні скупчення – так звані пташині базари, де самки відкладають одне яйце на виступи скель. Зозуля підкидає по одному яйцю в гнізда птахів інших видів. Вилупившись з яйця, пташеня зозулі викидає з гнізда інші яйця (мал. 128). Таким чином, «прийомні батьки» вигодовують лише пташеня зозулі.

Для нормального розвитку зародка яйця потрібно обігрівати. В одних видів птахів (голуби, дятли та багато інших) яйця насиджують почергово кожен з батьків, у інших – тільки один з них.

У птахів, як і в рептилій, розвиток прямий. За ступенем розвитку пташенят, що вилупилися з яйця, птахів поділяють на виводкові та нагніздні. Пташенята виводкових птахів вилуплюються повністю вкриті пухом і з відкритими очима (мал. 129, 1). Невдовзі після вилуплення вони можуть залишати гніздо і самостійно живитися в супроводі батьків. До виводкових птахів належать переважно види, що гніздуються на землі або біля води (лебеді, журавлі, гуси, качки, мартини, кури).

Мал. 128. Пташеня зозулі викидає з гнізда яйце «прийомних» батьків

Мал. 129. 1. Виводкові пташенята лебедя-шипуна. 2. Нагніздні пташенята горобця

Пташенята нагніздних птахів (горобці, ластівки, голуби та ін.) народжуються безпорадними, позбавленими пуху або слабко опушеними, сліпими та глухими (мал. 129, 2). Вони не здатні триматися на ногах, температура їхнього тіла непостійна. Такі пташенята тривалий час залишаються в гнізді й потребують постійної уваги батьків, які їх годують та обігрівають.

ЯКІ СЕЗОННІ ЯВИЩА СПОСТЕРІГАЮТЬ У ЖИТТІ ПТАХІВ? У річному циклі птахів можна виділити такі періоди: підготовка до розмноження, виведення пташенят, линяння, підготовка до зимівлі та зимівля. Під час підготовки до зимівлі птахи інтенсивно живляться, накопичуючи запаси жиру, потрібного для міграцій і зимівлі. Зимують птахи по-різному. Горобці, сороки, сірі куріпки, тетеруки, глухарі залишаються на одному і тому самому місці. Такі види птахів називають осілими (мал. 130).

Перелітні птахи (ластівки, солов’ї, гуси, журавлі тощо) здійснюють щорічні тривалі перельоти – міграції: вони відлітають з місць гніздування на зимівлю, а навесні повертаються (мал. 131). Місцями гніздування вважають ті території, де птахи розмножуються, а місцями зимівлі – ті, де завершується їхня осіння міграція. Птахи, що гніздяться в Україні, зимують здебільшого на території країн Середземномор’я, Близького Сходу чи Африки. Першими, як правило, відлітають птахи, що прилетіли навесні пізніше за інших, і навпаки, останніми ті, які прилетіли першими.

Мал. 130. Осілі птахи: 1 – горобець хатній; 2 – сорока; 3 – глухар (доповніть перелік)

Мал. 131. Перелітні птахи: 1 – ластівка сільська; 2 – соловей; 3 – журавель сірий (доповніть перелік)

Мал. 132. Кочові птахи: 1 – сойка; 2 – дятел; 3 – синиця велика

Кочові птахи (сойки, дятли, синиці та ін.) (мал. 132) можуть переміщуватись у пошуках їжі, не віддаляючись на значні відстані від місць гніздівлі. За умов теплої зими деякі види перелітних птахів можуть не відлітати на південь і залишатися зимувати в Україні (наприклад, шпаки, дрозди, крижні).

Період зимівлі – критичний період у житті птахів. Зникають комахи, осипається насіння та плоди, коротшає світловий день, може випадати рясний сніг, замерзнути водойма тощо. Тому багато лісових мешканців (повзики, дятли, сойки та ін.) на зиму перебираються до міст, де легше здобути їжу. Переживати сильні морози птахи можуть лише за достатньої кількості корму. Ви можете допомогти птахам пережити зимовий період, підгодовуючи їх.

Біологічний словничок: виводкові та нагніздні птахи, осілі, кочові та перелітні птахи, міграції.

УЗАГАЛЬНЕННЯ ЗНАНЬ

Птахи розмножуються, відкладаючи яйця. Для всіх видів птахів притаманна турбота про нащадків. Для птахів характерний прямий розвиток. Залежно від особливостей пташенят, що вилуплюються з яєць, птахів поділяють на виводкових і нагніздних.

У житті птахів, як й інших тварин, спостерігають сезонні явища, пов’язані зі зміною різних пір року. Залежно від розташування місць гніздування та зимівлі птахів поділяють на: осілих, кочових та перелітних. Перелітні птахи здійснюють щорічні міграції.

ПЕРЕВІРТЕ ЗДОБУТІ ЗНАННЯ

1. Яка будова яйця? 2. Яких птахів відносять до виводкових, а яких – до нагніздних? Наведіть приклади. 3. Як птахи готуються до зимівлі та зимують? 4. Які птахи належать до осілих, кочових і перелітних? Наведіть приклади.

ОБГОВОРІТЬ У ГРУПАХ

Які, на вашу думку, причини міграцій птахів?

ДЛЯ ДОПИТЛИВИХ І КМІТЛИВИХ

У виводкових птахів турботу про нащадків бере на себе здебільшого один з батьків, а в нагніздних – обидва. Поміркуйте чому.

Будова яйця птаха та цікаві факти про нього

Господині знають, що в яйці є білок і жовток. Однак наукове розуміння будови пташиного яйця набагато складніше. З яких компонентів воно складається і в чому його користь, пояснили біологи Мері Стоддарт і Лі Барроуз.

З чого складається яйце птаха

Пташині яйця мають сферичну форму. При цьому форма яєць у птахів різних видів відрізняється подовженістю і загостреністю. Такого висновку дійшла еволюційний біолог Мері Стоддард на чолі групи вчених Прінстонського університету.

На думку дослідників, форма яйця корелює зі здатністю птаха до польоту і залежить від мембрани, що лежить під шкаралупою і відчуває тиск зародка, який розвивається всередині. Підтверджує цю думку і гарвардський учений Лі Барроуз.

Про існування такої мембрани в яйці багато хто навіть не замислюється. Для більшості яйце складається з білка, жовтка і шкаралупи. Але структура яйця досить складна, що зумовлено необхідністю створити всередині шкаралупи своєрідну капсулу з комфортним для розвитку зародка середовищем. Ця капсула зберігає тепло і підтримує необхідний для пташеняти мікроклімат.

Яка будова яйця птахів? Згідно з підручником “Біологія. 7 клас”, виданим за редакцією професора Володимира Пасічника, яйце птаха складається з таких компонентів:

• Шкаралупа.
• Двошарова підшкірлупова оболонка (мембрана, кутикула).
• Розташована між оболонками повітряна камера.
• Халази (нитки, що відповідають за пересування зародка всередині оболонки).
• Білок.
• Жовток.
• Зародковий диск.

Які функції у пташиних яєць? Кожен з елементів пташиного яйця відіграє важливу роль у розвитку майбутнього пташеняти. Шкаралупа, що складається на 95% з карбонату кальцію, захищає зародок від зовнішнього середовища. Халази утримують жовток у центрі яйця, перешкоджають його переміщенню, виконують функції пуповини.

Шари підшкаралупної оболонки щільно прилягають один до одного, покриваючи білок. У тупому кінці яйця вони утворюють повітряну камеру, яка пропускає гази і дозволяє зародку дихати. Якщо газообмін порушується, пташеня, що росте, помирає. Оболонку, що прилягає безпосередньо до шкаралупи, часто називають кутикулою. Вона захищає зародок від інфекцій і перешкоджає проходженню вологи всередину шкаралупи. У разі пошкодження кутикули яйце псується швидше, а зародок не розвивається.

Білок одночасно виконує захисну функцію, утримуючи жовток від спливання до шкаралупи, слугує живильним середовищем для розвитку зародка. Він складається з 4 шарів:

• внутрішній градинковий шар, який сіткою оточує жовток;
• внутрішній рідкий;
• щільний зовнішній;
• рідкий зовнішній.

Білок на 80% складається з води і на 10% з протеїну. У ньому містяться вуглеводи (близько 1%), а ось жири геть відсутні.

Жовток – основне живильне середовище ембріона, в якому накопичені всі необхідні для розвитку пташеняти речовини і вітаміни. Він має кулясту форму і займає третину загальної маси яйця. Попри гадану однорідність, він теж складається з кількох шарів. Вони з’єднані між собою зародковим диском.

Усі існуючі сьогодні види птахів розмножуються шляхом висиджування яєць. За будовою всі яйця схожі. До істотних відмінностей між яйцями птахів різних видів відносять тільки їхні розміри та співвідношення компонентів.

Цікаві факти про пташині яйця

Для архітекторки Захи Хадід пташині яйця слугують натхненням. У рамках акції Fabergé Big Egg Hunt дизайнерка створила в його формі футуристичну скульптуру під назвою Liquid Skyline (“Рідкий горизонт”).

На думку Harper’s Bazaar, яйця – обов’язковий компонент здорового сніданку. У них містяться антиоксиданти лютеїн і зеаксантин, що запобігають захворюванням очей, велика кількість поживного холіну і високоякісний білок.

Існує й низка інших цікавих фактів про пташині яйця. Ось деякі з них:

• У буддистів яйце – символ другого народження. Пробивши “шкаралупу невігластва”, людина ніби народжувалася наново і досягала просвітлення.
• Куряче яйце – чи не найпопулярніший у світі харчовий продукт. Як пише Ілля Чумаков у кулінарному блозі LIEBHERR, у ньому міститься близько 6 г білка, 20 амінокислот і необхідні організму вітаміни. Популярності продукту сприяє величезна популяція курей. За рік один птах зносить 250-270 яєць.
• Припускають, що вимерлі багато сотень років тому слонові птахи несли яйця вагою до 27 кг. Сьогодні найбільшими вважають 2-кілограмові яйця страуса, варити які потрібно не менше двох годин. Якщо враховувати не розмір яйця, а його співвідношення з масою тіла птаха, безумовним лідером стане ківі. Австралійський нелітаючий птах несе яйця, маса яких становить чверть його ваги.
• На початковій стадії формування яйця шкаралупа завжди має білий колір. У процесі дозрівання, залежно від виду і породи птаха, на зовнішній оболонці з’являється пігмент. Він може бути коричневого, синього або зеленого кольору. Інтенсивність кольору і фінальне забарвлення шкаралупи залежить від виду птаха.
• У більшості випадків у яйця один жовток. Зустрічаються і багатожовткові яйця з двома, трьома і навіть дев’ятьма жовтками. Це свідчить про збої в організмі птаха.
• Для прокльовування шкаралупи пташенята використовують спеціальний орган – яйцевий зуб. Він є у більшості птахів, наприклад у качок і курей. Через кілька днів після вилуплення він відвалюється. Пташенята, у яких такого зуба немає, розбивають шкаралупу ногами.
• Найкращими квочками вважаються кури-бентамки. Їх використовували в Новій Зеландії для відновлення популяції птахів такахе. Яйця цих птахів необхідно було перевезти на 130 км, не виймаючи з-під квочки. З огляду на складність майбутньої дороги, для курей влаштували спеціальну підготовку. Їх возили по вибоїнах на всюдиході. Одна з птахів навіть вилетіла з транспорту разом із гніздом, але навіть після цього не встала з кладки.
• У Китаї роблять підроблені яйця. За зовнішнім виглядом їх практично неможливо відрізнити від справжніх, а ось смак контрафакту і натурального продукту відрізняється. Для виготовлення яєць використовують крохмаль, желатин, альгінат кальцію і різні пігменти. Шкаралупу для підробок роблять із гіпсу, кальцію та парафіну.
• Фотографія звичайного курячого яйця на білому тлі б’є рекорди популярності інстаграм-блогерів. Публікація з цим фото набрала майже 56 млн лайків.
• Найдорожчим вважають яйце Фаберже, виконане для приватної колекції сім’ї Ефруссі. У 1905 році Беатріса Ефруссі подарувала його молодшому братові Едварду Ротшильду. Ювелірний виріб являє собою автоматичного півника з дорогоцінних каменів. Птах умів розправляти крила, кланятися і співати. У 2007 році шедевр був проданий з аукціону за $18,5 млн.

Дім Фаберже і сьогодні робить унікальні ювелірні вироби на тему яйця. З нагоди десятиріччя серіалу “Гра престолів” ювеліри зробили унікальне ювелірне драконяче яйце вартістю $2,2 млн.

Яйце птаха – необхідне для розвитку пташеняти захисне і поживне середовище. У кулінарії його вважають одним із найпопулярніших харчових продуктів, а в мистецтві звичайне яйце надихнуло майстрів на створення шедеврів.