Киль грудины

Киль грудины (лат. carina sterni) — это костный выступ на грудине, характерный для большинства птиц, а также для некоторых летающих и роющих млекопитающих, в частности рукокрылых и кротов. Киль служит местом прикрепления мощных грудных мышц, обеспечивающих движение крыльев или передних конечностей. У птиц, неспособных к полёту, таких как страусы, киль грудины, как правило, отсутствует или редуцирован.

Анатомия и расположение

Киль грудины представляет собой продольный выступ на вентральной (нижней) стороне грудины. У птиц он располагается по средней линии тела и имеет форму гребня, проходящего от переднего края грудины до её заднего отдела. У разных видов форма и размер киля варьируются: у хорошо летающих птиц (например, соколов, ласточек) киль высокий и длинный, у плохо летающих или ныряющих (например, пингвинов) — широкий и массивный, у бескилевых (страусов, киви, казуаров) — отсутствует. У рукокрылых киль грудины менее выражен, чем у птиц, и часто имеет вид небольшого гребня или бугорка.

Функциональное значение

Основная функция киля грудины — увеличение площади поверхности для прикрепления грудных мышц. У птиц главные летательные мышцы — большая грудная (m. pectoralis major) и подключичная (m. supracoracoideus) — крепятся к килю и обеспечивают опускание и подъём крыла. Чем больше киль, тем больше масса мышц, которую он может нести, что напрямую влияет на силу и маневренность полёта.

У рукокрылых киль служит для крепления мышц, управляющих крыльями, хотя его размеры меньше, чем у птиц, из-за иной механики полёта (у летучих мышей крылья образованы перепонкой, натянутой между пальцами). У кротов киль грудины развит для прикрепления мощных мышц передних конечностей, используемых при рытье.

Эволюция и сравнительная анатомия

Киль грудины впервые появился у летающих динозавров — теропод, предков птиц. У современных птиц он является ключевым признаком, связанным с активным машущим полётом. Утрата киля у бескилевых птиц произошла вторично, как адаптация к наземному образу жизни.

У млекопитающих киль грудины развился независимо в нескольких группах: у рукокрылых (отряд Chiroptera) и у некоторых насекомоядных (например, кротов). У человека и других приматов киль грудины отсутствует.

Виды киля грудины

В орнитологии выделяют несколько типов киля в зависимости от формы и размера:

• Высокий и узкий — характерен для быстрых, маневренных летунов (соколы, стрижи).
• Широкий и низкий — встречается у птиц, использующих парящий полёт (орлы, альбатросы).
• Массивный и короткий — у ныряющих птиц (пингвины, гагары), где киль служит для крепления мышц, обеспечивающих гребок под водой.
• Редуцированный или отсутствующий — у бескилевых птиц (страусы, эму, нанду, казуары, киви).

Патологии и аномалии

У птиц, особенно у домашних (кур, уток, гусей), встречаются врождённые или приобретённые деформации киля грудины. Наиболее распространённые:

• Искривление киля — может быть вызвано неправильным питанием (дефицит кальция и витамина D), генетическими нарушениями или травмами.
• Отсутствие киля — редкая аномалия, связанная с нарушением эмбрионального развития.
• Килевидная деформация грудной клетки (pectus carinatum) — у человека, хотя и не является аналогом киля грудины птиц, представляет собой выпячивание грудины вперёд, часто связанное с нарушением роста хрящей.

Значение в палеонтологии

Наличие или отсутствие киля грудины является важным диагностическим признаком при классификации ископаемых птиц и динозавров. Например, у археоптерикса (Archaeopteryx) киль грудины отсутствовал, что указывает на его ограниченные способности к машущему полёту. У более поздних меловых птиц, таких как ихтиорнис (Ichthyornis), киль уже был хорошо развит.

Применение в хозяйственной деятельности

У домашних птиц киль грудины используется в селекции для оценки мясной продуктивности. У бройлерных кур форма и размер киля коррелируют с массой грудных мышц. Также по состоянию киля (его искривлению, мягкости) судят о здоровье птицы и качестве кормления.

Интересные факты

• У пингвинов киль грудины служит для крепления мышц, обеспечивающих движение крыльев под водой, а не в воздухе. Пингвины «летают» в воде, используя те же мышцы, что и летающие птицы.
• Самая большая грудная мышца у птиц — большая грудная — может составлять до 20–30% от общей массы тела у хорошо летающих видов.
• У некоторых летающих ящериц (например, Draco volans) киль грудины отсутствует, так как их «крылья» образованы кожными складками, а не конечностями.

Источники

• Дзержинский Ф. Я. Сравнительная анатомия позвоночных. — М.: Аспект Пресс, 2005.
• Карташев Н. Н. Систематика птиц. — М.: Высшая школа, 1974.
• Кэрролл Р. Палеонтология и эволюция позвоночных. — М.: Мир, 1993.
• Proctor N. S., Lynch P. J. Manual of Ornithology: Avian Structure and Function. — Yale University Press, 1993.
• Gill F. B. Ornithology. — 3rd ed. — W. H. Freeman, 2007.