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鸟类生理解剖学

鸟类生理解剖学

典型的鸽子骨骼: 1. 颅骨 2. 颈椎 3. 叉骨 4. 鸟喙骨 5. 肋骨钩状突 6. 龙骨突 7. 髌骨 8. 跗跖骨 9. 趾骨 10. 胫骨 (胫跗骨) 11. 腓骨 (胫跗骨) 12. 股骨 13. 坐骨 (髋) 14. 耻骨 (髋) 15. 髂骨 (髋) 16. 尾椎 17. 尾综骨 18. 综荐骨 19. 肩胛骨 20. 腰椎 21. 肱骨 22. 尺骨 23. 桡骨 24. 腕骨 25. 掌骨 26. 指骨 27. 小翼羽

鸟类的骨骼进化为高度适应飞行:重量极轻而强度高,能够经受起飞至降落的整个飞行期间所产生的各种应力。其中一种适应性变化,是许多骨头会融合成单块融合骨(ossification),例如尾综骨。除此之外,鸟类也没有牙齿,甚至没有一个真正的下巴,而是进化出重量极轻的喙。正因为如此,鸟类的骨头数量比绝大多数陆生脊椎动物要少得多。许多鸟类在出生前就会在喙上长出一个称为破壳器的突出物,用于在孵化结束时在蛋壳上凿出一个洞。

鸟类的许多骨头都有空洞(气腔),中间纵横交错着可以加强结构强度的支撑柱和桁架。这种有空腔的骨头的数量在各种鸟之间不尽相同,那些可以滑翔和飞行的鸟类通常有更多这样的骨头。而这种骨头中的空腔,通常会存在由呼吸气囊所延伸出的气袋[1]。某些不会飞行的鸟类如企鹅以及鸵鸟没有这种空心的骨头,这更加证明了空心骨头是为了飞行而进化出来的[來源請求]。

鸟类颈椎的节数比很多脊柱动物要多,其中大多数由13-25块脊椎骨构成,因此脖子十分柔软灵活。鸟类是所有现存脊椎动物中唯一将锁骨融合成为叉骨,以及将胸骨融合成龙骨突的动物。用于飞行(或者如企鹅游泳)所需的胸肌非常巨大,因此需要龙骨突来提供一个更大的附着面。而那些不会飞的鸟类如鸵鸟等,其胸骨上的龙骨突并不发达。研究发现,游泳的鸟类胸骨通常较宽,飞行的鸟类长宽几乎相等,而只能在陆地上行走的鸟类,其胸骨相对较窄长[9]。

在鸟类的肋骨上,还有一种称为肋骨钩状突的结构。该结构的作用是通过覆盖后面一根肋骨,来增强整个肋骨框架的结构强度。喙头蜥也有类似的结构。和部分爬行类动物相似,鸟类的髋部较长,后肢有内跗关节。此外脊椎骨之间大量融合,胸带(锁骨、肩胛骨)愈合成上肢带骨也是一大特点。鸟类的头骨只有一个枕骨髁,此外与部分有前泪腺窝的爬行类动物一样,鸟类的头骨是双窝型的。[10]

骨骼

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腿部的结构和鳞甲

鸟类的趾型

鸟类的颅骨主要由5个部分组成:顶部、枕部、面部、上喙和下喙。这几个部分均由多块骨愈合而成,由于在生长早期阶段就已开始愈合,因此已看不到骨缝。为了适应飞行,鸟类的颅骨变得非常轻,只占体重的约1%,其中部分位置还有气腔。

脊椎则可分为三大部分:颈部(13-16节),由背部至髋部等骨愈合而成的综荐骨,以及尾综骨。

胸腔正前方是叉骨和鸟喙骨,这两块骨和肩胛骨构成了上肢带骨。侧面是肋骨,肋骨在胸前与胸骨连接。

鸟的肩膀由肩胛骨、鸟喙骨以及肱骨(上臂)构成,肱骨则与尺骨和桡骨相连形成肘部。腕骨和掌骨形成了翅膀中“腕”和“掌”的部分,而指骨则互相融合成为一体。鸟类翅膀的骨头重量极轻,挥动翅膀时在自身重量上所作的功便相应减少了。

鸟的盆腔主要由三块骨头组成,分别是髂骨、坐骨 、耻骨,这三块骨头互相融合成開放性骨盆,明显演变为适合生蛋及孵化。在髋骨上有一对髋臼,下肢的第一块骨头股骨就与髋骨连接于此。

下肢的上段是股骨,在膝关节处与下方的胫跗骨相连,而胫跗骨的下端则于跗跖骨相连,趾骨则形成了爪。鸟类的脚趾形状可分为:不等趾型、对趾型、异趾型、并趾型以及前趾型等[11]。下肢骨头是鸟类最重的骨头,可使得鸟类的中心下移,以利于飞行。

鸟类所有的骨头加起来,其重量约为体重的5%,重量轻有利于飞行。

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