Крыло птицы - уникальное природное чудо

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ

Абанский район

РАЙОННАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «ПЕРВЫЕ ШАГИ В НАУКУ»

«Крыло птицы - уникальное природное чудо»

Абан, 2018

Тезисы

                 Почему летают птицы? Как приспособились они покорять воздушное пространство? В чём отличие крыльев и перьев различных птиц? Поиском  ответов на эти вопросы занимались создатели этой работы. В ней отражается такое направление в науке биологии, как орнитология. Рассмотрено  строения крыльев птиц в связи с образом жизни и средой обитания. Найдены подтверждения научным фактам, делаются свои наблюдения и выводы, осваивается новое исследовательское оборудование.

Цель: определить особенности строения крыла и его покровов, позволяющие птице летать.

Задачи:        

1.Изучить научную литературу о строении крыльев птиц и их приспособленности к полёту.

2. Провести исследование строения перьев птиц.

3. Сформировать набор из собранных перьев и выступить перед пятиклассникам на уроке биологии  по теме «Позвоночные. Птицы».

          Для достижения цели исследования использовались следующие методы:

сравнительный анализ строения крыльев   птиц, обзор сведений об особенностях перьевого покрова птиц, систематизация различных способов полёта птиц, экспериментальные наблюдения, обобщение полученных данных.

  Гипотеза: строение крыльев и покровов тела помогает  птице подняться в воздух и полететь.

           Актуальность темы в том, что исследуя строение крыльев и покровов тела птиц можно понять природу полёта  наших собственных голубей.

Во время выполнения работы был подготовлен  материал для выступления перед школьниками при изучении  биологических тем:  «Позвоночные» в 5 классе, «Движение» в 6 классе, «Внешнее строение птиц» в 7 классе. Исследование имеет важное  значение для понимания значения приспособлений  в живой природе.

Список источников

1.Владимиро Бейчек, Карен Штястны. Птицы. Иллюстрированная энциклопедия. Перевод с английского С.В.Диваковой, ООО «Издательство Лабиринт Пресс»,2004

2.https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%BB%D1%91%D1%82_%D0%BF%D1%82%D0%B8%D1%86

3. Якоби В.Э. Морфологические приспособления к скоростному полёту у птиц. Механизмы полёта и ориентации птиц. –  М.: Наука,1966                           

Введение

    Человек всегда завидовал птицам - они летают, а он не может. Мы разводим голубей, мы с дедом голубятники. Поэтому нам  интересно рассмотреть особенности  птиц, их приспособления к полету. Эта тема актуальна, потому что наших знаний не достаточно чтобы разводить своих голубей, понимать природу их полёта.

     Изучая научную литературу и Интернет - источники, нам стали известны основные понятия о полете птиц, строении их крыльев и перьев.

Основная часть

          Почему летают птицы? Как приспособились они покорять воздушное пространство? В чём отличие крыльев и перьев различных птиц? Ответы на эти вопросы нам хотелось найти экспериментально, а не только в научной литературе.

Цель: определить особенности строения крыла и его покровов, позволяющие птице летать.

Задачи:        

1.Изучить научную литературу о строении крыльев птиц и их приспособленности к полёту.

2. Провести исследование строения перьев птиц.

3. Сформировать набор из собранных перьев и выступить перед пятиклассникам на уроке биологии  по теме «Позвоночные. Птицы».

При выполнении работы мы пользовались следующими методами:

сравнительный анализ строения крыльев   птиц, обзор сведений об особенностях перьевого покрова птиц, изучение и систематизация различных способов полёта птиц, экспериментальные наблюдения, обобщение полученных данных.

Объект исследования: приспособления  птиц для полёта.

Предмет исследования: крылья и перья птиц.

Гипотеза: строение крыльев и покровов тела помогает  птице подняться в воздух и полететь.

     Изучая научную литературу и Интернет – источники были определены основные понятия исследуемого вопроса.

     Полёт — основной способ передвижения большинства видов птиц, помогающий им искать пищу, мигрировать и спасаться от хищников. [ 1]

     Крылья — являются главными частями тела, приспособленными для полёта. Каждое крыло имеет главную поверхность, которой оно разрезает воздух.

     Перо — накожное роговое образование, свойственное птицам. Различают части: стержень, с нижней толстою частью — очином, и опахало. Внутри очина засохшая ороговелая ткань (душка).  Перья несут определённый характер (рулевые, маховые первого порядка, второго порядка, плечевые, кроющие). Перья не покрывают равномерно всё тело, а оставляют голые места (аптерилии). [ 2]

     Часть стержня, на котором расположены нитевидные образования или бородки, называют стволом. На каждой стороне ствола есть бородки первого порядка, образующие со стволом угол примерно в 45º. Часть пера с бородками называют опахалом. На бородках первого порядка расположены микроскопические нити, называемые бородками второго порядка. Они пересекаются под углом 90º. На бородках второго порядка, в свою очередь, расположены крючочки, которые подобно застежке-молнии, сцепляют вместе бородки. [3]  

      По месту расположения на теле перья различаются:        

-контурные или кроющие перья – основные. Они накладываются друг на друга, покрывая всё тело и придавая ему обтекаемую форму;

-маховые перья более вытянутые и длинные;[4]

 - пуховые перья птиц и их пух отличается от других, так как они необходимы для поддержания тепла. Они обладают тонким стержнем, а их бородки лишены крючков и разлетаются в разные стороны. Стержень пуха ещё более слабый, а опахало не выражено и внешне напоминает вату.[5]

      Анализируя научные источники, была составлена таблица 1 отражающая  зависимость формы крыла от типа и характеристики полёта, к которому способна птица.[6]   

                              Таблица 1

Соответствие видов крыльев птиц их особенностям и характеристикам

Вывод: форма и виды крыльев связаны с  образом жизни птиц, площадь поверхности крыльев при малом весе даёт большие скоростные качества птицам.

     Во время экспериментального изучения строения перьев мы искали их типичные признаки. Рассмотрели 8 объектов разных перьев птиц (голубей и глухаря).  

Опыт 1.Мы измерили общую длину пера, очина, опахала, ширину левой и правой части опахала. Массу пера мы смогли точно определить с помощью электронных весов МН-200  из лаборатории музея естественных наук (таблица 2)

Таблица 2

Результаты измерений перьев голубя и глухаря

Вывод: длина пера зависит от выполняемой роли на теле птицы. У маховых и контурных перьев одно опахало больше, чем другое. Перья очень лёгкие, при большой площади поверхности,  они облегчают общую массу тела птицы.

Опыт 2.Мы опустили перья в воду и обнаружили, что перо не намокает и не тонет, а легко плавает по поверхности воды, всплывает после погружения. В стержне имеются полости, заполненные воздухом. Вывод: Полый стержень делает перья почти невесомыми, облегчёнными.

 Опыт 3.Мы сожгли перо и почувствовали специфический  запах «жженых перьев». Он появляется при сгорании шерсти, волос, ногтей. Вывод: Значит, перья тоже роговые образования на теле птиц, но они гораздо легче.

Опыт 4.С помощью светового микроскопа  и нового стереоскопического микроскопа из  лаборатории музея естественных наук  были  получены изображения пера птицы. Уже на малом увеличении видны  бородки 1 порядка. На большом увеличении обнаруживаются крючочки -бородки 2 порядка. В таблице 3 сфотографированы и сопоставлены  полученные объекты.                                                                                                  

                                                                                                                                               Таблица 3

Изображения  пера птицы, полученные с помощью увеличения.

Вывод: Стереоскопический микроскоп даёт более объемное изображение  бородок 1 порядка, а в световом микроскопе отчетливее наблюдать бородки 2 порядка. Такое сцепление делает опахало монолитным и гладким, оно формирует гладкую жесткую поверхность крыла.

       Мы  выяснили, что одно из условий полёта птиц - это их лёгкость, благодаря  особому строению перьевого покрова тела. Перо помогает противостоять сопротивлению воздуха в полете.

     Для создания набора перьев было дано объявление  через Интернет  в группе нашего класса. Одноклассники  нам помогли, они предоставили  образцы №5-6. Остальные перья мы собирали в своей голубятне, на улице. Общее количество разных перьев-10 образцов. Этот набор перьев  был использован для демонстрации во время нашего выступления на уроке биологии по теме «Позвоночные. Птицы».

Заключение

 В  работе были изучены научные источники и Интернет - ресурсы о строении крыльев птиц, определено соответствие формы крыльев с особенностями полёта птиц. Проведено исследование строения перьев птиц, выявлены их свойства, обеспечивающие дополнительную лёгкость пернатым. Найдены подтверждения того, что  строение крыла и пера облегчает массу птицы, создает обтекаемую форму тела, увеличивает поверхность и размах крыльев. Все это позволяет птице подняться в воздух и полететь. Крыло птицы образует лёгкую и гибкую аэродинамическую поверхность. Во время выполнения работы был подготовлен  материал для выступления перед другими школьниками при изучении  биологических тем:  «Позвоночные» в 5 классе, «Движение» в 6 классе, «Внешнее строение птиц» в 7 классе. Исследование имеет важное  значение для изучения птиц во время уроков  биологии, понимания значения приспособлений  в живой природе.

Список источников

1.https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%BB%D1%91%D1%82_%D0%BF%D1%82%D0%B8%D1%86

2. https://www.syl.ru/article/321415/stroenie-pera-ptitsyi-vidyi-i-znachenie-perev 

3. Владимиро Бейчек, Карен Штястны. Птицы. Иллюстрированная энциклопедия. Перевод с английского С.В.Диваковой, ООО «Издательство Лабиринт Пресс»,2004

4. https://www.syl.ru/article/321415/stroenie-pera-ptitsyi-vidyi-i-znachenie-perev

5. https://www.syl.ru/article/321415/stroenie-pera-ptitsyi-vidyi-i-znachenie-perev

6. Якоби В.Э. Морфологические приспособления к скоростному полёту у птиц. Механизмы полёта и ориентации птиц. –  М.: Наука,1966