есть ли у волнистых попугаев мозги
Нейрофизиологи выяснили, почему попугаи умеют имитировать речь
МОСКВА, 25 июн – РИА Новости. Ученые обнаружили в мозге волнистых попугаев необычную «матрешку» из двух слоев нейронов, отсутствующую у других видов птиц и помогающую попугаям запоминать отрывки из речей хозяев и даже имитировать некое подобие «диалога», говорится в статье, опубликованной в журнале PLoS One.
«Когда я и Мукта увидели эти центры, мы сразу же задумались, как мы могли не замечать их на протяжении всего этого времени, как наши коллеги не видели их? В большей степени наше удивление касалось чудес человеческой психологии, а не того, как устроен мозг попугаев. Когда мы заметили эту часть мозга, все стало очевидным. У меня есть срезы, подготовленные более 15 лет назад, и сейчас я могу спокойно увидеть эти регионы на них», — рассказывает Эрих Джарвис (Erich Jarvis) из университета Дьюка в Дареме (США).
Джарвис и его коллега Мукта Чакраборти (Mukta Chakraborty) раскрыли одну из главных тайн попугаев, изучая структуру мозга восьми различных видов говорящих пернатых из тропиков Австралии и Африки – обычных волнистых попугайчиков, африканских жако, аратинг, ара, корелл и нескольких видов амазонских попугаев.
Сравнивая активность генов в разных типах нервных клеток у попугаев и певчих птиц, нейрофизиологи обнаружили в мозге первых необычный регион, который отсутствует у всех видов пернатых.
Как объясняют Чакраборти и Джарвис, в мозге всех певчих птиц, и попугаев в том числе, присутствуют так называемые «ядра обучения» – особые обособленные группы нейронов, которые помогают птицам запоминать те звуки, которые они слышат, воспроизводить их и делать из них свои собственные «ремиксы».
Генетический анализ показал, что данные «ядра» в мозге попугаев устроены совершенно иначе – они окружены особой «кожурой» из нескольких слоев таких же нейронов, похожих по своему устройству на своеобразный орех или матрешку.
Чем больше и плотнее эта матрешка, тем лучше попугай запоминает слова и лучше справляется с воспроизведением длинных предложений и имитацией речи. Ее повреждение или временное отключение, как показали опыты на волнистых попугайчиках, лишает птицу способности запоминать новые слова и выражения.
Что интересно, Чакраборти и Джарвису удалось раскрыть еще одну тайну попугаев – почему они часто «танцуют» под музыку. Дело в том, что «матрешка» тесно соединена с двигательными центрами мозга, что, видимо, позволяет этому центру речи тонко управлять движением языка птицы, и, в качестве побочного эффекта, всего остального тела.
Даже самые примитивные виды попугаев из лесов Новой Зеландии обладают подобной «кожурой», хотя ее толщина и размеры очень малы. Это означает, что данная группа птиц приобрела подобную способность свыше 29 миллионов лет назад, задолго до появления самых примитивных предков человека.
Сейчас Чакраборти и Джарвис расшифровывают структуру генов, особенно активных в этой части мозга попугаев. Как надеются ученые, данные по их работе помогут понять, как эти птицы приобрели данную способность и из чего она «выросла».
Раскрыта тайна высокого интеллекта у попугаев
Согласно последним данным, плотность упаковки нейронов переднего головного мозга птиц (в частности — попугаев) в несколько раз больше, чем у людей, приматов и других млекопитающих.
Известно, что размеры мозга даже таких развитых птиц, как попугаи и врановые, относительно невелики, что объясняется естественными физиологическими и эволюционными ограничениями. Между тем, они могут полноценно взаимодействовать с окружающим миром: использовать подручные материалы в качестве инструментов, подражать голосам людей и животных, определять свое отражение в зеркале. Также установлено, что попугаи обладают способностью к долгосрочному планированию и имеют некое подобие человеческого воображения.
До недавнего времени такие парадоксальные способности объяснялись особенностями биохимических процессов. Однако несколько лет назад подробные исследования нервной системы попугаев выявили, что основные процессы, равно как и сама структура мозга у них, в целом, не отличаются от таковых у млекопитающих. И лишь два дня назад международная группа ученых-нейробиологов смогла объяснить столь удивительные интеллектуальные показатели у определенных видов птиц.
Ученые проделали действительно колоссальный объем работы. Было исследовано строение специфичной нервной ткани нескольких десятков видов птиц. Особенно пристально изучалось строение головного мозга попугаев и врановых, как наиболее интеллектуально развитых представителей класса. В процессе работы ученые досконально изучили анатомические особенности нервных тканей. Отдельные анатомические единицы исследовались под электронным микроскопом с применением новейшей системы подсчета биологических органелл.
Согласно их докладу, опубликованному в журнале Proceedings Национальной Академии Наук (США), скромные показатели размеров своего головного мозга попугаи компенсируют многослойным распределением нейронов. Кроме того, размер отдельного нейрона (с учетом аксонов) примерно в полтора раза меньше, чем у большинства млекопитающих. Благодаря этому, мозг попугая содержит схожее количество нервных клеток, что объясняет высокий уровень организации высших когнитивных способностей.
В результате было выявлено несколько удивительных особенностей мозга попугаев. Наивысшая концентрация клеток нервной ткани наблюдается в относительно молодых областях: передней доле, полушариях, верхних слоях коры и мозжечке. Нейроны в этих отделах упакованы почти в два раза плотнее, чем у приматов и людей. Суммарное число нейронов также несколько выше: 1,2 миллиарда клеток против 1,1 миллиарда соответственно.
Результаты особенно впечатляют, если принять во внимание общий вес тканей. Так, вес переднего головного мозга (включая кору) у попугаев не превышает десяти грамм, в то время как у макак он достигает отметки в шестьдесят и более грамм. Таким образом, именно плотная нейронная упаковка позволяет им не чувствовать себя интеллектуально ущемленными созданиями.
Важность этого исследования нельзя переоценить: впервые за долгое время нейробиология сделала качественный рывок вперед. Ученые смогли приоткрыть завесу тайны эволюции нервной ткани — вполне возможно, что в будущем нас ждут новые потрясающие открытия.
Волнистый попугай: анатомия
Нужно ли знать, как изнутри состоит домашний питомец? Кто-то считает, что такие подробности необязательны, но на практике становится понятно, что ориентация в анатомии волнистого попугая, позволит оказать пернатому малышу своевременную помощь.
Пищеварительная и дыхательная системы волнистого попугая
Органы дыхания у птиц имеют особое строение. Если заглянуть за язык, то можно рассмотреть щель, которая приведет в гортань и трахею. Гортань распределяется на нижнюю, с тремя парами мышц, отвечающими за голос, и верхнюю. Небольшие легочные пузыри расположились в груди, в них имеются бронхи и бронхиолы. Между некоторыми органами и мышцами размещены мешочки с воздухом. В минуту волнистый попугай делает около 60—85 вздохов. Воздушные мешки помогают значительно увеличить объем, вдыхаемого воздуха, тем самым активно обогащая кислородом весь организм птицы.
По обе стороны от носового отверстия находятся синусовые пазухи. Они растянулись вокруг глазного яблока, отходят ко лбу, захватывают область шеи и доходят до костей челюсти. Именно поэтому простудные заболевания нежелательны домашним попугаям. Стоит избегать сквозняков и держать клетку подальше от открытых окон.
Пищеварительная система достаточно сложна, как и у любого живого организма. Первоначально корм оказывается в клюве, где дробиться и измельчается. Далее, она движется по пищеводу и попадает в зоб. Там еда становится мягче из-за обильного выделения слюны. Стенки зоба производят сократительные движения, проталкивая съеденное в желудок (железистый), там они активно смешивается с соком желудка, и оказываются в мышечном желудке, где и происходит пищеварение. Полезные компоненты всасываются в кровь и разносятся по всему организму волнистого попугая, а вредные микроэлементы направляются в печень.
Переваривание пищи происходит максимально интенсивно, так как длина пищевода невелика. После желудка остатки пищи попадают в двенадцатиперстную кишку и тонкий кишечник. Быстрый обмен веществ заставляет попугаев все время хотеть есть и пить. Поэтому важно, чтобы в клетке все время был корм для попугаев, а в поилке находилась только свежая не холодная вода. Тонкий кишечник плавно превращается в прямую кишку, заканчивающуюся клоакой. Там помет смешивается с мочой, именно поэтому попугаи так часто опорожняются.
Как работает сердце попугая и, что представляет собой нервная система и половая?
Для птиц, которые летают, характерны внушительные размеры сердца. Это связано с тем, что обмен веществ происходит в быстром темпе, а на полет требуется много энергии. Кровяная система состоит из следующих органов:
У птичек 4-хкамерное сердце, состоящее из 2 предсердий и 2 желудочков, поэтому венозный и артериальный потоки не смешиваются. Частота пульса во время полета – 1000 ударов в минуту, в спокойном состоянии этот показатель колеблется от 350 до 550 ударов.
Нервная система включает в себя мозг, защищенный черепной коробкой, множественные нервные волокна и спинной мозг. Более активно развито переднее полушарие мозга, поэтому объемы достаточно большие для такой маленькой птички. Мозжечок тоже очень развит, позволяя маневрировать в полете и делать сложные кульбиты. Вся нервная система разделяется на периферическую и центральную. Это сложный механизм нервных окончаний, они отвечают за правильное поведение в воздухе и в период нахождения в состоянии покоя.
Половая система самцов отличается наличием парных семенников и семяпроводами, которые впадают в клоаку. Особи женского пола имеют непарный яичник, который вырабатывает яйцеклетки, разной вылечены. Еще есть яйцевод, напоминающий расширенную трубу, которая заканчивается в клоаке.
Скелет, кожа и перо
Все косточки у волнистика полые, за счет этого они легкие. Скелет превосходно адаптирован к повышенным нагрузкам. Прочный костный каркас образовывается за счет сухожилий, связок и хрящей. Некоторые кости вообще срастаются в прочные конструкции. Если в шее человека семь позвонков, то у попугая их десять. Благодаря такому строению, птица может поворачивать голову в различные стороны и даже назад.
Кожа состоит из трех слоев:
Перья тоже бывают нескольких видов и располагаются в определенной части тела:
Слух, голос и зрение
Глаза попугая не зависят друг от друга, это называется монокулярным зрением. Каждый хозяин может заметить, что новый предмет птичка рассматривает одним глазом. Видят попугаи в цвете, они прекрасно различают оттенки. Еще глазное яблоко защищено тремя веками. Ресниц нет, но имеются щетинковые перья, защищающие глаз от пыли и грязи.
Ниже глаз по бокам расположились ушные отверстия, далее, органы слуха представляют собой внутренней и среднее ухо, евстахиеву трубу и барабанную перепонку. У птиц отличный слух, в естественной среде волнистые попугаи все время прислушиваются к сородичам, чтобы улететь от опасности. Зато обоняние слабое, из-за особенностей строения носовых пазух.
Голосовые связки у попугая отсутствуют, но в грудной полости имеется особенный орган — «сиринкс», похожий на барабан. Звуки птица издает за счет вибрации мембран. Это сложный механизм, который помогает птицам издавать умопомрачительные трели или имитировать человеческую речь. Каждый хозяин мечтает научить волнистого попугая говорить. Это вполне реально, главное, выбрать действенную методику.
Анатомия волнистого попугая достаточно сложная, но эти знания позволят более грамотно адаптироваться во время заболеваний и ушибов птиц.
Изучаем особенности скелета и анатомии волнистого попугая
Анатомия птиц схоже с другими теплокровными животными и человеком в том числе. У пернатых есть скелет, кожный покров, жизненно важные системы, ЖКТ, а также органы чувств, посредством которых питомец познаёт мир.
Внешнее строение
Волнистый попугай считается мелким представителем своего семейства. Размеры половозрелой птицы колеблются в районе 18 см (длина измеряется от темени до кончика хвоста). Также можно встретить «гигантов» – это волнистые попугаи-чехи, размеры которых достигают отметки в 24-28 см. Они были выведены селекционерами как выставочный вид.
Голова
С оглядкой на пропорции птицы голова выглядит крупной. Сверху она плоская, тогда как ближе к шее закругляется. Голова соединена с телом посредством подвижного сустава, который в свою очередь переходит в позвоночник. Шея крайне подвижная и может вращаться на 180 градусов.
Клюв животного округлый и достаточно мощный. С его помощью попугай чистит перья и добывает себе пропитание, разбивая орехи и другую твёрдую пищу. Верхний отдел клюва заметно больше нижнего и не является продолжением черепа.
Глаза птицы различают все цвета радуги, а специфическая посадка увеличивает угол обзора. Мягкие ткани защищены от внешних раздражителей толстой мембраной. Пернатые моргают гораздо реже чем кошки или собаки.
Уши питомца скрыты под перьями. С помощью звука попугаи ориентируются в пространстве. Если орган травмирован, то животное теряет способность к полётам. Развитый слух позволяет уловить частоты от 120 Гц до 15 кГц.
Хвост
У половозрелых особей хвост состоит из дюжины маховых перьев. Они в свою очередь закрываются более мелким оперением. Практически у всех волнистых попугаев конечность имеет клиновидную форму, но встречаются подвиды с округлыми или укороченными хвостами.
Конечности у птицы достаточно массивные, а вместе с тем сильные. Они помогают животному перемещаться по земле, веткам и жердочкам. Иногда ноги выступают в качестве «рук»: попугаи берут ими пищу, игрушки и другие предметы. На конечностях по 4 пальца, где на каждом можно увидеть загнутый коготок.
Крылья
В спокойном положении крылья способствую сохранению тепла, а в расправленном виде помогают птице удерживаться и лавировать в воздушных потоках. Покров состоит из маховых и контурных перьев. Первые более габаритные, а вторые – вспомогательные.
Перья обеспечивают постоянную температуру тела в районе 42°С. Покров состоит главным образом из белкового элемента – кератина. Именно объём последнего сказывается на качестве оперения. Если не разнообразить рацион птицы белковой пищей, то перья станут блеклыми, появятся колтуны, а в запущенных случаях вовсе будут выпадать.
Органы чувств
У птиц намного меньше вкусовых рецепторов, чем у того же человека. Более того, они расположены не на языке, а в нёбе. Несмотря на это попугаи могут различать тонкие вкусы, к примеру, отличать солёное от горького или кислое от сладкого.
Обоняние у представителей семейства попугаевых практически отсутствует. Единственное для чего птицы используют носовые пазухи – это поиск пищи и разведка территории. Органы, отвечающие за обоняние расположены в области восковицы.
Что касается осязания, то с этим у птиц всё хорошо. Пернатые используют как клюв, так и лапы, чтобы познакомиться с новым предметом или предложенным лакомством. В отличие от канареек у волнистых попугаев один палец находится позади лапы. Такое положение позволяет ему свободно хватать ветки, игрушки и прочее, а также лазать по деревьям.
Так выглядит ухо волнистого попугая:
Внутреннее строение
Организм попугая принципиально не отличается от строения других теплокровных животных.
Здесь мы имеем привычный набор основных и вспомогательных систем:
У пернатых, в отличие от человека, напрочь отсутствуют голосовые связки. Попугай издаёт звуки посредством евстахиевой трубы и нижней гортани. Первая вибрирует, а вторая воспроизводит щебет.
Дыхание
Дыхательная система птицы, а именно лёгкие заметно отличаются от человеческих. Попугай находясь в полёте затрачивает колоссальный объём энергии. Воздух в лёгких при этом циркулирует с огромной скоростью. Человеческие органы на такое не способны.
Дыхательная система попугая устроена таким образом, чтобы циркуляция была постоянной, а организм каждую секунду обогащался кислородом. Отсюда и повышенная частота дыхания. Обычные волнистые попугаи делают 60-80 вдохов за минуту. Тогда как человек за это время только лишь 12-16.
Но это палка о двух концах. Ускоренная циркуляция несмотря на явные преимущества имеет ряд минусов. В первую очередь – это уязвимость к вредным примесям. Человеческие лёгкие успевают получить, обработать и купировать возможные проблемы, в то время как у птиц на это слишком мало времени. Вредные токсины практически моментально оказываются в крови животного.
Для справки! Дыхательная система волнистых попугаев очень остро реагирует на токсичные испарения: краска, моющие средства, технические жидкости и т.п. Поэтому птицу следует содержать вдали от бытовой химии.
Пищеварение
Пищеварительная система птицы рассчитана на переработку продуктов животного и растительного толка. Пища попадает в ЖКТ посредством клюва, верхняя часть которого отличается хорошей подвижностью и мускулатурой.
Попав в клюв продукты размельчаются, что облегчает дальнейшее движение по пищеводу. У человека пища сразу увлажняется во рту слюной, тогда как у птиц за выработку последней отвечает зоб. Он идёт следующим в цепочке пищеварительной системы.
Продукты в зобе превращаются в кашицу, а затем попадают в железистый желудок. Далее происходит обработка пищи соком и проталкивание до мышечного желудка. После кашица оказывается в двенадцатиперстной кишке и клоаке. Пищеварительная система пернатых имеет аналогичные органы, что и у человека, но они заметно короче, поэтому все процессы происходят гораздо быстрее.
В видео подробно о пищеварительной системе волнистого попугая:
Сердце
Сердечно-сосудистая система состоит из вен, артерий, капилляров и самого сердца. Сокращаясь оно двигает кровь по сосудам. Так же как и у других теплокровных животных система работает в двух направлениях. Артериальная группа транспортирует кровь от сердца, а венозная – к сердцу.
Отличительная особенность всех пернатых – это непропорциональные размеры органа. В момент полёта частота сердечных сокращений вырастает до 1000 ударов в минуту, тогда как в спокойном состоянии этот показатель колеблется в районе 400-600 единиц. У людей ЧСС находится в диапазоне 65-90 ударов в минуту.
Выделительная система
У пернатых нет мочевого пузыря, поэтому отходы не накапливаются, как у человека. Моча и кал, полученные как следствие процессов в ЖКТ сразу выводятся наружу посредством клоаки. Во всём остальном выделительная система пернатых схожа с другими теплокровными животными.
Органы выделительной системы:
Нервная система
Здесь мы имеем головной и спинной мозг, пронизанный нервными волокнами. Нервная система пернатых отвечает за деятельность всех органов. Она в свою очередь делится на центральную и вспомогательную.
Мозг волнистого попугая может похвастаться более развитой организацией, в сравнении с представителями семейства пресмыкающихся. Он без борозд и извилин, но гораздо крупнее. Спинной мозг спрятан в позвоночном отсеке и регулируется главными отделами головного мозга.
У птиц особенно хорошо развит мозжечок. Именно он отвечает за координацию движений животного в момент полёта.
Половая система
Все органы этой системы находятся в брюшной полости. У самок развиты только левые яичники и яйцевод, прилегающий к клоаке. Тогда как у самцов функционируют оба яичника. Они имеют бобовидную форму, а семяпроводы также подходят к клоаке.
После оплодотворения, яйца покрываются белковой оболочкой. Затем переходят дальше по яйцеводу. Ближе к началу кладки на яйцах начинает образовываться известковая скорлупа. Качественная составляющая последней зависит от количества кальция в организме птицы.
Скелет птицы
В костяке пернатых отчётливо просматриваются признаки, указывающие на способности животного к полётам. Кость у волнистых попугаев тонкая и губчатая, поэтому легко ломается при физическом воздействии. Но с другой стороны вес птицы при этом уменьшен, что позволяет экономить энергию при взлётах.
Масса скелета попугая половозрелых особей составляет примерно 10-18% от общей массы тела. Аналогичные пропорции наблюдаются у млекопитающих – 6-14%. Но у последних кость заметно толще, да и областей, заполненных воздухом в них меньше. Скелет волнистой птицы подразделяется на группы: осевая, грудная, черепная, тазовая и конечности.
Все разновидности пернатых отличаются строением черепа. Птиц классифицируют именно по этому признаку. Если сравнить череп волнистого попугая с млекопитающими, то прослеживается явное увеличение площади мозговой полости, отсутствие зубов и смещение темени.
Черепная кость пернатых до такой степени тонкая, что соединение отдельных участков посредством швов становится невозможным в принципе. Поэтому у большинства птиц зоны сливаются воедино. Отсутствие зубов и губчатая уменьшают массу тела. Верхняя височная дуга у попугаев напрочь отсутствует. Её роль выполняют сросшиеся ушные кости.
Позвоночный столб построен так же как у пресмыкающихся и поделён на несколько отделов. Позвонки достаточно подвижны, причём во всех плоскостях. Это позволяет птице спокойно менять центр тяжести в момент полёта и ухаживать за опереньем.
Грудная кость у пернатых – длинная и широкая. Грудина выполняет роль киля в полёте, а степень его выступания указывает на состояние птицы. У поджарой птицы он заметно выпячен, тогда как у ожиревшего питомца еле прощупывается.
Благодаря сросшимся позвонкам грудной участок хорошо защищает жизненно важные органы попугая, а прочные рёбра ещё больше усиливают конструкцию. Монолитный крестец даёт хорошую опору для лап, отчасти нивелируя нагрузку тела на конечности при передвижении птицы по земле.
Удлинённые и вместе с тем мощные коракоиды прочно сидят на грудине, закреплённые посредством малоподвижных суставов. Узкие и немногим удлинённые лопатки расположены прямо над рёбрами. Мощная конструкция обеспечивает надёжную опору для крыльев в момент полёта.
Поясничная часть включает в себя три группы: подвздошная, седалищная и лобковая. Внушительная площадь предполагает надёжную опору для крепления мышц. При нахождении на поверхности тяжесть тела берут на себя задние конечности, а передние используются только во время полётов.
Таз волнистых попугаев называют открытым, потому как он позволяет откладывать крупные яйца. У млекопитающих он закрытый (ехидны, утконосы), а яйца гораздо меньшего размера, чем птичьи.
На фото скелет волнистого попугая:
Заключение
Чтобы у волнистого попугая все вышеупомянутые части тела и органы функционировали должным образом, ему необходимо создать соответствующие условия.
Особое внимание следует уделить таким моментам как:
Клетку необходимо содержать в чистоте и проводить в ней генеральную уборку как минимум раз в неделю. Рацион должен быть разнообразным и включать в себя не только сухой корм, но и фрукты с овощами. Также следует оградить птицу от стрессов. Последние открывают двери самым разным заболеваниям.