Птицы — это покрытые перьями теплокровные амниоты, передние конечности которых превратились в крылья. По морфологическим признакам близки к своим непосредственным предкам — пресмыкающимся, основными чертами сходства являются:
- почти полное отсутствие кожных желез;
- наличие роговых чешуй на пальцах задних конечностей и роговом покрове клюва,
- череп диапсидного типа с редуцированной верхней дугой;
- наличие одного затылочного мыщелка и сходного с рептилиями набора костей,
- состав костей черепа,
- наличие шейных ребер и крючковидных отростков грудных ребер,
- открытый таз,
- большое сходство мочеполовой системы и периферических отделов кровеносной системы,
- присутствие клоаки,
- размножение откладыванием яиц,
- сходство эмбрионального развития.
Незначительные морфологические преобразования практически всех систем органов обеспечили интенсификацию физиологических процессов и существенно повысили общий уровень жизнеспособности птиц, создали возможность перемещаться в пространстве с помощью крыльев (полет) при сохранении способности передвигаться по субстрату (по суше, в кронах деревьев, у части видов в толще воды и по ее поверхности). Значительно усложнилось поведение, стали разнообразнее основанные на его особенностях внутривидовые отношения и связи с окружающей средой.
У птиц имеется целый ряд прямых приспособлений к полету:
- компактность тела,
- жесткость и неподвижность туловищного отдела осевого скелета и редукция его хвостового отдела,
- резкое возрастание размеров грудины и образование на ней киля,
- прочность пояса передних конечностей (образование специального амортизирующего устройства – вилочки),
- строение скелета крыла,
- мощность мускулатуры, поднимающей и опускающей крыло при полете,
- развитие перьев – легких и прочных роговых образований, создающих несущие плоскости и хвоста и обеспечивающих обтекаемость тела,
- редукция зубов, облегчающая скелет головы,
- редукция мочевого пузыря и прямой кишки (снижение веса тела),
- общее увеличение объема головного мозга
- и особенно сильное развитие мозжечка – центра равновесия и координации движений,
- увеличение массы нервных клеток спинного мозга в области центров, отвечающих за работу крыльев.
Клюв с его подвижным скелетным механизмом и дифференцированной мускулатурой стал очень тонко действующим инструментом при выполнении сложных манипуляций. Образование клюва и одновременно увеличение длины и подвижности шеи освободило конечности от многих добавочных функций и тем самым способствовало их превращению только в орган полета – крылья. Удлинение шеи и ее высокая подвижность компенсировали неподвижность туловища, а изменения положения головы позволили в каких-то пределах менять положение центра тяжести тела, регулируя режим полета.
Укрепление тазового пояса и скелета задних конечностей, нарастание массы их мышц – приспособление для «двуногого» передвижения по земле, ветвям деревьев.
Легкие птиц малы по объему, но велика их губчатость, что увеличивает поверхность газообмена, сложная система воздушных мешков, связанных с легкими, занимает до 20% объема тела: она значительно повышает объем вдыхаемого воздуха и дает возможность насыщать кровь кислородом как во время вдоха, так и во время выдоха.
Полное разделение большого и малого кругов кровообращения также резко увеличивает возможность насыщения тканей кислородом.
Дифференцировка желудка на два отдела – железистый и мускульный – существенно улучшает механическую переработку пищи, что способствует ее интенсивному перевариванию.
Высокий уровень обмена веществ наряду с приобретением высокоэффективного теплоизолирующего покрова из пуха и перьев лежат в основе механизма теплокровности – поддержания температуры тела на постоянном уровне независимости от температуры окружающей среды (гомойотермия).
Значительное увеличение объема головного мозга и числа нервных клеток в нем по сравнению с рептилиями нашли отражение в более высоком уровне высшее нервной деятельности птиц. О нем говорят и очень сложные системные поведенческие реакции – инстинкты, характерные для вида, и значительное возрастание роли индивидуального опыта каждого опыта каждой особи, развитие условнорефлекторной деятельности и способности некоторых видов птиц к обучению.