Центральная нервная система и органы чувств

Центральная нервная система птиц претерпела значительные изменения, по сравнению с пресмыкающимися, – резко увеличился объём головного мозга (особенно переднего отдела), усложнилась его микроструктура, возрос уровень координирующей деятельности в отношении систем и органов. Усложнение ЦНС определило систему многообразных поведенческих реакций птиц, особенно связанных с размножением и заботой о потомстве.

Головной мозг, как у всех позвоночных, состоит из пяти отделов – переднего, промежуточного, среднего, мозжечка и продолговатого.

Передний отдел мозга по своему объёму равен объёму остальных отделов, вместе взятых, и может значительно (в 2–3 раза) их превосходить, например, у хищных птиц и попугаев. Он состоит из двух крупных, с гладкой поверхностью полушарий, кпереди от которых находятся небольшие обонятельные доли. Основу этого отдела, как и у рептилий, составляют полосатые тела, сосредоточенные на дне. Однако в тонкой крыше переднего мозга, наряду с первичным мозговым сводом нервного вещества (архипаллиум), имеют место зачатки неопаллиума – вторичного свода нервного вещества, характерного для млекопитающих.

Промежуточный мозг развит слабо, прикрыт сверху полушариями переднего мозга. На его спинной стороне лежит небольшой эпифиз, а на дне – воронка с крупным гипофизом и перекрест зрительных нервов – хиазма.

Средний мозг имеет крупные зрительные доли, которые несколько раздвинуты в стороны полушариями и мозжечком.

Мозжечок крупный, примыкает к полушариям переднего мозга, значительно прикрывая средний мозг и часть продолговатого мозга. Срединная его часть (червячок) имеет поперечные борозды, способствующие увеличению объёма этого отдела – центра координации движений и равновесия. Значительное развитие мозжечка отражает большую двигательную активность птиц, сложность и разнообразие их движений.

Продолговатый мозг имеет характерный для всех высших позвоночных изгиб.

От головного мозга отходит двенадцать пар нервов (одиннадцатая пара нечётко отграничена от десятой).

Спинной мозг имеет плечевое и поясничное утолщения, а отходящие от них нервы формируют соответствующие сплетения. Это связано с координацией работы сложной двигательной мускулатуры поясов и конечностей.

Органы чувств

Среди органов чувств у птиц главную роль играет зрение, которое хорошо развито у всех птиц, отличаясь особой остротой у хищников. Зрительное восприятие птиц играет большую роль в ориентации на местности, при передвижениях, особенно в полёте, и служит важным средством при внутривидовом и межвидовом общении.

Глаза крупные, у большинства видов расположены по бокам головы, лишь у ряда видов (совы) сдвинуты кпереди, на лицевой диск, что значительно увеличивает возможности объёмного видения. Глаза защищают подвижные веки (часто с ресницами) и мигательная перепонка. Стекловидное тело глаза крупное; в области зрительного нерва есть гребень, который вдаётся в стекловидное тело и выполняет функцию доставки кислорода и удаления продуктов обмена.

Чёткость зрительного восприятия определяется наличием фоторецепторов на сетчатке глаза – палочек и колбочек. Общее их количество в области «острого зрения» сетчатки глаза птиц может достигать до 0,5–1 млн. на 1 кв. мм. Количество и соотношение фоторецепторов отличается у разных видов.

На сетчатке хищных птиц имеется два центра острого зрения и, в целом, разрешающая способность зрения чрезвычайно велика. Все птицы обладают цветным зрением и могут различать множество оттенков. В колбочках, определяющих цветное зрение, имеются своеобразные светофильтры в виде масляных капель разного цвета.

Подвижный зрачок защищает сетчатку от избыточного освещения. Аккомодация глаза осуществляется с помощью изменения формы хрусталика и кривизны роговицы. Поле зрения каждого глаза составляет 150–170^о, поле бинокулярного видения у большинства видов лишь 20–30^о. Однако у ночных птиц оно значительно возрастает в связи с приближением глаз к клюву.

Орган слуха, в дополнение к зрению, является важным органом чувств, помогающим ориентироваться в окружающей обстановке, обнаруживать добычу, общаться и т. д. Внутреннее ухо развито лучше, чем у рептилий, и представлено удлинённой улиткой, в которой увеличено количество чувствующих клеток. Среднее ухо имеет увеличенное стремечко и куполообразную барабанную перепонку. По краю слухового прохода, ведущего к барабанной перепонке, имеется складка кожи, представляющая собой зачаток наружного уха, особенно развитого у некоторых ночных хищников (ушастая сова).

Слух у многих птиц связан со звукоиздаванием, что значительно увеличивает информационные и ориентационные возможности птиц. Некоторые виды птиц, живущие в пещерах (гуахаро, саланганы), способны к эхолокации – они излучают низкочастотные звуки, отражения которых улавливаются слуховыми органами. Благодаря этому, птицы хорошо ориентируются в полной темноте.

Обоняние птиц несколько уступает уровню развития зрения и слуха, однако в носовой полости увеличены носовые раковины и площадь обонятельного эпителия. Многие птицы способны улавливать запахи на достаточно большом расстоянии и даже в плотном грунте.

Орган вкуса определяется количеством и расположением вкусовых чувствующих клеток (вкусовые почки). Они находятся в слизистой оболочке рта, на языке и у его основания. Благодаря вкусовым почкам, к которым подходят нервные окончания, птицы способны различать практически все проявления вкусовой гаммы – горькое, солёное, сладкое.

Осязание выполняется чувствующими клетками, расположенными на разных участках тела, в ротовой полости и даже на клюве (у птиц, добывающих корм в мягком грунте). Некоторые из рецепторов, расположенных на теле, служат термодатчиками, позволяющими анализировать изменения температуры окружающей среды.