鳥：特性、種類、システム、繁殖 - 生物学 - 2025

鳥が飛んで、温かみのある - 純血、羽脊椎動物や動物。脊椎動物の中では、9,700種を超える種の中で2番目に豊富なクラスであり、魚だけがこれを上回っています。このクラスの動物の最も重要な特徴は、上肢の翼への改造です。

したがって、鳥は、森林、砂漠、山、草原など、さまざまな生態系の空を征服しました。羽も不可欠な特性です。生物に羽がある場合、それは鳥です。

出典：pixabay.com

種は多種多様ですが、鳥の形態は均一です。翼、羽、角化したくちばしなど、解剖学はすべて同じです。この顕著な均一性は、進化を通じて、おそらく飛行によって制約されてきました。

鳥のすべての特性は自然淘汰の結果であると考えられており、空中を最もよく移動した個体を優先します。したがって、鳥の解剖学的構造は、その気化した骨から肺まで、そして効率的な代謝まで、飛行のために「設計」されているように見えます。

鳥は優れた視力を特徴としています。彼らは巨大で実質的に不動の眼窩を持っています-事実は頭の高回転によって補償されました。

現代の鳥は2つの基本的なグループに分けられます：古生類と新成虫。1つ目は、飛べない鳥またはラットです。ネオグナタには、飛行のための強力な筋肉を持つ残りの鳥も含まれます。

鳥を研究する動物学の分野は鳥類学と呼ばれ、ギリシャ語の起源ornis = "bird"から派生した用語です。

一般的な特性

形態学的および生理学的特性

鳥の形態。Vanellus malabaricusの例。1くちばし、2ヘッド、3アイリス、4瞳孔、5マントル、6レスコバート、7肩甲骨、8コバート、9ターシャリ、10ランプ、11プライマリ、12ベント、13 -太もも、14-脛骨-足根関節、15-タルス、16-フィンガー、17-脛骨、18-ベリー、19-フランク、20-チェスト、21-スロート、22-ワトル、23-アイストライプ。出典：ウィキメディア・コモンズ

鳥は、前肢が飛行のために翼の形に変更された生物です。これらの手足を陸生脊椎動物の手足と比較すると、鳥が指骨を失い、手足が細長くなっていることがわかります。

個人が止まったり、歩いたり、泳いだりすることを可能にする後肢も修正されました。4本の指があり、場合によっては3本または2本までです。

表皮は、羽と鱗で後肢で覆われています。鳥の腺はまれですが、尾の端に特殊な油性分泌物があります。

鳥は吸熱性生物であり、体温を調節することができます。哺乳動物も吸熱ですが、彼らは共通の祖先からこの生理学的能力を獲得しなかったため、収束進化の例になりました。

さまざまなシステムで、鳥はいくつかの臓器の喪失または減少を特徴としています。たとえば、女性の卵巣は1つ、機能的な卵管は1つだけです（左側）。同様のサイズの飛べない脊椎動物と比較すると、腸は大幅に減少しました。

おそらく、これらの特性は順応性があり、飛行中の質量削減を可能にします。

骨の特徴

鳥の骨には、空洞があり、飛行中の動物の体重を減らします。このタイプの構造は、空気骨と呼ばれます。重量に加えて、骨格は剛性があり、飛行制御に不可欠です。

頭蓋骨の骨は単一の後頭顆に融合しています。それはジプシーパターンを示し、顎は歯のない角質化されたくちばし型の構造に変更されています。中耳には耳小骨が1つだけあります。

尾はpygostyleと呼ばれる構造に縮小されます。胸骨にはキールがあります。この骨は、飛行にかかわる筋肉、つまり胸筋と肩甲上筋の付着点として機能します。

支流は、春のように機能する鳥の典型的な構造です。この要素はエネルギーを蓄えるため、下向きのフラップがフラップを反対方向に駆動します。

骨盤の構造は産卵に最適であり、恥骨恥骨と呼ばれています。

分類

約9,700種の鳥が30を超える注文に分類されています。以下に示す分類は、ヒックマン（2001）によって修正されたギル（2006）の分類です。

Superorder Paleognathae

ダチョウ。出典：Wikimedia CommonsのHombreDHojalata

Paleognatasは原始的な口蓋を持つ現代の鳥です。このグループには、ダチョウなどの形、地域、エミュー、キウイなどが含まれます。

それは4つの注文で構成されています。ダチョウによって形成されたStruthioniformes。メンバーは南米に生息する地域からの2種であるRheiformes。ニュージーランドの3種類のキウイによって形成されたDinornithiformes; ティナミホルムス目は、アメリカのティナマス、ジュートまたはイナムブのほぼ50種で構成されています。

Neognathaeスーパーオーダー

このスーパーオーダーは、柔軟な口蓋を持つ多数の種で構成されています。以下では、neognatasまたは「neoaves」の一部である各命令について簡単に説明します。

スズメ目：それは鳥類の最も豊富な順序です。世界中に分布する5750種（鳥種の半分以上）で構成されています。彼らは指骨の位置によって特徴付けられます：4本の指、3本が前に、1本が後ろに配置されます。ほとんどのサイズが小さいです。

Anseriformesを注文する：世界中に分布する約162種の白鳥、ガチョウ、アヒルなど。水泳のための特徴的な脚の適応。

Galliformesを注文してください：約290種のシチメンチョウ、ウズラ、キジなど。その配布は世界中に広がっています。その食事は草食性です。彼らのくちばしと脚は強くて重い。

注文Sphenisciformes：ペンギンの17種。彼らは泳ぐ能力で知られています。翼はパドル形状に変更されており、水中を効率的に移動することができます。

Order Gaviiformes：水鳥のグループであるルーンによって形成されます。

Podicipediformesを注文します。22種の鳥であり、カイツブリ、マカエ、カイツブリとして知られているダイビングの習慣があります。彼らは彼らの巣が浮かんでいるのを見ることができる池で一般的です。

Phoenicopteriformesの注文：5種の非常にカラフルな水生鳥。彼らは一般的にフラミンゴとして知られています。現在、絶滅した種があります。

Procellariiformesの注文：全世界に分布する112種、それらはアホウドリ、ミズナギドリ、フルマーなどを含む遠洋性の鳥です。

Pelecaniformesを注文する：世界的な分布の65種。ペリカン、カワウ、カツオドリ、カツオドリなどがこの順序で見つかります。彼らは魚を食べます。

Ciconiiformesを注文する：世界的な分布の116種。それらには、サギ、係留、コウノトリ、トキ、ヘラサギ、ハゲタカなどが含まれます。彼らは脚と首の大幅な伸びが特徴です。

ハヤブサ目：304種の鳥が世界中に分布しています。彼らはワシ、タカ、タカ、コンドル、ハゲタカを含みます。これらの標本は、獲物を狩ることができる優れたビジョンを持っています。

Gruiformesを注文する：世界的な分布の212種。それらには、クレーン、レール、オオバン、小槌などが含まれる。

注文Charadriiformes：350種以上が世界中に分布しています。それらはカモメおよび他のシギチドリ類を含みます。

Columbiformesを注文する：約300種の世界的な分布。彼らは鳩と絶滅したドードーを含みます。彼らは短い首、脚、くちばしを持っていることを特徴としています。

注文Psittaciformes：世界中に350以上の種が分布しています。オウム、インコなどが含まれます。

Opisthocomiformesの注文：単一の種で構成される注文。アマゾン川流域にあるhoazínOpisthocomushoazín。

Musophagiformesを注文する：アフリカからの23の固有種。彼らはTuracosとして知られています。

Cuculiformesの注文：約140種の世界的な分布。カッコウとロードランナーが含まれます。

Strigiformesを注文する：世界的に分布する約180の夜行性の種。フクロウなどが含まれます。彼らは夜行性の捕食者であり、静かな飛行と優れた視界を備えています。

カプリマルギス目：118種の世界的分布。それらには、podargos、nightjarsなどが含まれます。

Apodiformesを注文する：世界中に分布する約429種。ハチドリとスイフトを含みます。彼らは足が短く、素早く羽ばたきます。

また、Coliiformes、Trogonformes、Coraciiformes、Piciformesの注文もあります。

消化器系

鳥は、効率的に食物を消化することを可能にする修正された消化システムを持ち、歯の構造の欠如を補います。また、栄養素の吸収は短い時間間隔で発生します。

消化器系には、動物が消費する食物を挽くのに役立つ砂嚢があります。鳥は粘液を分泌して食物の通過を滑らかにする非常に初歩的な唾液腺システムを持っています。

特定の鳥は食物貯蔵を可能にする食道の変更を持っています。一部の種では、この広がりは貯蔵場所として役立つだけでなく、無防備なひよこに餌を与えるのに役立つ栄養のある乳状物質の生産者でもあります-哺乳類のミルクに類似しています。

胃は2つの区画に分かれています。1つは胃液の分泌に関与する前胃です。2つ目は砂嚢で、栄養物質の粉砕を担当します。鳥は食物を粉砕するプロセスを助けるために、砂嚢に収容されている岩やその他の物体を消費します。

給餌

鳥の食生活はさまざまです。食虫性、肉食性の種（ワーム、軟体動物、甲殻類、魚、哺乳類、さらには他の鳥さえも食べる）、食虫性、そして多くは雑食性です。

鳥のくちばしのサイズと形状は、鳥のくちばしを運ぶ個人の典型的な摂食方法にエレガントに適合しています。たとえば、種子を消費する鳥には短いくちばしがあり、ハチドリなどの蜜食動物には長くて薄いくちばしがあり、花の蜜を食べることができます。

肉食性の猛禽類-たとえばフクロウなど-は、消化できない有機物質の小さなボールを形成します。たとえば、髪や骨は逆流します。

循環系

鳥の心臓のモデル。Wagner Souza e Silva /獣医解剖学博物館FMVZ USP

鳥の循環系は、2つの心房と2つの心室という4つの房を持つ心臓で構成されています。循環系は2つあり、1つは肺、もう1つは全身です。

一般論として、鳥の循環系は、哺乳類に見られる典型的な系とあまり違いはありません。

鳥の心拍数は高く、生物のサイズと頻度の間に反比例の関係が見られます。

赤血球や赤血球は核を持っています-私たちのものとは異なり、成熟するとこの構造を変性させます。食細胞は非常に活発な細胞であり、免疫系の創傷修復やその他の機能に関与しています。

神経系

鳥の神経系は複雑でよく発達しています。12対の脳神経が区別されます。脳は大きく、小脳と最適な葉もそうです。対照的に、大脳皮質は発達が不十分です。

感覚システムの点では、ほとんどの種で匂いや味は非効率的です。ただし、これらの感覚がこれらの種のライフスタイルで基本的な役割を果たす肉食性および海洋性の鳥のように、このパターンには複数の例外があります。

鳥のビジョンは壮大です。その視細胞器官は他の脊椎動物の目に似ていますが、大きく、球形ではなく、実質的に動かせません。目の部分的な固定を補うために、彼らは頭を動かすための信じられないほどの能力を開発しました。

聴覚も良いです。耳は外側の領域、単一の小骨を持つ中耳、コルメラ、そして蝸牛を持つ内側のセクターに分かれています。

呼吸器系

飛行のエネルギー需要のため、これらの飛ぶ脊椎動物の呼吸器系は非常に効率的でなければなりません。彼らは気嚢を備えたパラブロンキと呼ばれる特殊な構造を持っています。これらの器官は、他の脊椎動物で見られる呼吸器官とは大きく異なります。

鳥では、気管支の枝は管状の構造で終わります。そこでは、哺乳類の肺で見られる嚢（肺胞）の末端とは異なり、空気の連続的な流れが発生します。

気嚢は、胸部と腹部にある9つの相互接続された要素のシステムを形成します。これらの構造の機能は、換気を促進することであり、多年にわたる空気の流れが肺を通過します。

鳥では、空気は気管と主気管支を通って、肺を通って、後部気嚢に入ります。そこから肺に送られ、空気が気管を通り抜けます。このサイクルは最初の呼気に対応します。

2番目の呼気では、入ってくる空気の一部が後部気嚢を通過して肺に入ります。このようにして、浮遊空気は前部バッグの方へ押されます。それから空気は動物を去ります。

排泄システム

鳥の腎臓は後腎であり、尿道は総排泄腔に排出されます。存在する3つの腎臓系の中で、後腎は、ウルフ管を介して総排泄腔に接続する臓器で構成され、胸部および腰部の中間の中胚葉に由来します。

主な廃棄物は尿酸です。そのため、鳥は「泌尿器科医」のカテゴリに分類されます。この物質は水に非常に不溶性であるため、沈殿して半固体の廃棄物を生成し、多くの場合白っぽくなります。鳥には膀胱がありません。

再生

すべての鳥では、性別が異なり、受精は内的です。男性には2つの機能性精巣があり、女性には卵巣と右卵管が変性しています。男性では、アヒル、ガチョウ、およびいくつかの古生物を含む少数の種だけが交尾器官として陰茎を持っています。

彼らはすべて、硬い殻で卵を産みます。卵は外部で孵化します：親の一部はそれらの上に置かれ、体温のおかげで最適な温度を維持します。

鳥の性決定システムは、ZW性染色体（XY性染色体に相当）によって与えられます。哺乳類とは異なり、異性交配の性は女性に対応します。つまり、2つの異なる染色体を持つのは女性の標本です。

鳥の種類にもよりますが、活発な若い個体は自分で身を守ることができますが、保護者の世話を必要とする裸の小さな個体は卵から孵化することがあります。独立したひよこの最初の亜種は早熟なひよこと呼ばれ、高床式ひよこを助ける必要があります。

進化

進化生物学者は、鳥の起源は脊椎動物の進化における最も印象的な移行の1つであると考えています-水から陸への四脚飛躍と並んで。

化石の記録は、羽や体の大きさの著しい減少など、生きている鳥の種に見られるさまざまな独特の特徴を示しています。

鳥の進化は飛行の起源を伴ったと考えられていますが、飛行に関連するいくつかの特徴は鳥の前に進化したことが疑われています。

始祖鳥

鳥の起源で最も有名な化石は始祖鳥です。それはカラスと同じくらいの大きさで、くちばしは現代の鳥のそれに似ていますが、歯があります。化石化した動物の骨格は爬虫類を連想させ、長い尾を持つ。

化石は、種の起源の発表から2年後の1861年に発見されました。この「変遷」の化石は自然選択の理論に重要な支持を与えるように思われたので、それはメディアに重要な影響を与えました。

化石が獣脚類恐竜として分類されることを除外する唯一の特徴は、羽毛の紛れもない存在です。

恐竜から鳥へ

鳥と爬虫類の類似点は明らかです。実際、有名な動物学者のトーマスハクスリーは鳥を「美化された爬虫類」と呼んでいました。

長いS字の首を含む多数の共通の特徴のおかげで、鳥が獣脚類と呼ばれる恐竜のグループと密接に関連していることは明らかです。

実際、ドロマエオサウルスは、飛行に関連する手首の骨に支柱（鎖骨の融合）と回転機能を持つ獣脚類恐竜です。

さらに、ドロマエオサウルスと鳥をつなぐ化石があります。標本は明らかに獣脚類恐竜ですが、羽毛があります。

羽の形状から、それらを飛行に使用することはできなかったが、基本的なすべりに寄与したり、色が求愛に関連する社会的機能を持つ可能性があると推定されています。

飛行への適応

鳥の形態学的および生理学的詳細を詳しく調べると、鳥が飛ぶように「設計された」機械であることがわかります。自然界では、誰も何も「デザイン」しておらず、私たちが観察する適応は自然選択のメカニズムの産物です。

飛行の適応は、プロセス中の質量の削減と変位の強化という2つの目標に焦点を当てています。

羽毛

羽毛は表皮起源の付属物であり、鳥の皮膚の内側を覆っています。前のセクションで説明したように、羽は、恐竜の特定のグループで進化の過程で発生し、今日私たちが目にする鳥でさえも保存されていました。

彼らはベータケラチンで作られた非常に軽い構造です。システインが豊富なこの物質は、くちばし、鱗、爪など、鳥の他の構造にも存在します。

羽毛はさまざまな機能を果たします。主なものは、空気、土壌、水の移動を容易にすることです。

風に対する機械的保護を提供し、また、高温または低温の極端な温度に対する熱保護を提供し、低温環境での体温の損失および高温領域での日焼けを防ぎます。

飛ぶハト。Eadweard Muybridge（1893）

羽は、そのエキゾチックな色とデザインのおかげで、鳥間の視覚的コミュニケーションと社会的相互作用に参加しています。一般に、女性は不透明または潜在的な色を示し、男性は印象的な色を示します。場合によっては、羽は動物のカモフラージュに参加します。

骨格と空気圧骨

鳥の骨格は軽いが弱くないという特徴があります。現代の鳥の骨は特に繊細であり、風通しの良い空洞は質量が減少します。

鳥は、ジプシーの頭蓋骨（2つの一時的な開口部）を持つ生物から進化しましたが、現代の鳥でこの解剖学的パターンを確認することは非常に困難です。

その頭蓋骨は、個人の総質量の1％に達しない1つのピースに融合するように変更されています。一部の種には、トカゲやヘビに見られるような動的な頭蓋骨があります。

しかし、これは鳥の骨格が同じ大きさの空飛ぶ脊椎動物の骨格よりもはるかに軽いと言っているのではありません。実際には、重みは同等です。修正は重量配分にあり、重量自体にはありません。上部の構造は非常に軽く、下肢は重い。

参考文献

1. バトラーPJ（2016）。鳥の飛行の生理学的基礎。ロンドン王立協会の哲学的取引。シリーズB、生物科学、371（1704）、20150384。
2. Hickman、CP、Roberts、LS、Larson、A.、Ober、WC、&Garrison、C.（2001）。動物学の統合された原則。マグロー-ヒル。
3. Kardong、KV（2006）。脊椎動物：比較解剖学、機能、進化。マグローヒル。
4. Llosa、ZB（2003）。一般的な動物学。食べた。
5. Moen、D.、&Morlon、H.（2014）。恐竜から現代の鳥の多様性へ：適応放射線の時間スケールの拡張。PLoS生物学、12（5）、e1001854。
6. パーカー、TJ、およびハスウェル、WA（1987）。動物学。脊索動物（Vol。2）。私は逆転した。
7. Randall、D.、Burggren、WW、Burggren、W.、French、K.、&Eckert、R.（2002）。エッカート動物生理学。マクミラン。
8. Rauhut、O.、Foth、C.、&Tischlinger、H.（2018）。最古の始祖鳥（獣脚亜目：鳥類）：バイエルン州シャムハウプテンのキンメリッジャン/チトニア境界からの新しい標本。PeerJ、6、e4191。
9. Webb、JE、Wallwork、JA、&Elgood、JH（1979）。生きている鳥へのガイド。マクミランプレス。
10. Wyles、JS、Kunkel、JG、およびWilson、AC（1983）。鳥、行動、および解剖学的進化。全米科学アカデミーの議事録、80（14）、4394-4397。