Отвечаю как биолог-любитель, который когда-то разбирал эту тему для себя. Если кратко, полёт у птиц — это компромисс между максимальной мощностью и минимальной массой. Ниже — особенности внутреннего строения, которые прямо «заточены» под полёт.

1) Скелет (лёгкий, но жёсткий)

• Пневматизация костей: многие кости «насквозь» пронизаны полостями и соединены с воздушными мешками. Это снижает массу без потери прочности.

• Сращение костей: таз (синсакрум), кости запястья/пясти (карпометакарпус), позвонки — меньше подвижных стыков, больше жёсткости при махах.

• Развитая грудина с килем: место крепления мощных грудных мышц (да, киль — наружный выступ грудины, но это элемент внутреннего скелета).

2) Мышечная система (много мощности при умеренной массе)

• Грудные мышцы-приводители (m. pectoralis) опускают крыло — основной «двигатель» полёта.

• Надклювовидная мышца (m. supracoracoideus) поднимает крыло через «блок» — сухожилие проходит через отверстие в коракоиде, обеспечивая мощный взмах вверх при компактном расположении мышцы на груди.

• Красные волокна у длительно летающих видов (богатые миоглобином) — устойчивость к утомлению; у взрывных «стартеров» — больше быстрых волокон.

3) Дыхательная система (самое «фишечное» у птиц)

• Лёгкие жёсткие и маленькие, газообмен идёт в парабронхах — мелких трубочках, где кровь и воздух движутся перекрёстно/однонаправленно (cross-current), что эффективнее, чем у млекопитающих.

• Воздушные мешки (9 типичных) работают как «кузов насоса»: обеспечивают однонаправленный поток воздуха через лёгкие. Для одной порции воздуха нужно два вдоха-выдоха, но лёгкие при этом всегда «омываются» свежим воздухом — высокий захват O₂ на высоте.

• Удлинённая трахея и большие объёмы вентиляции у крупных и высотных видов — меньшие потери на дыхание и теплобаланс.

4) Кровеносная система (доставка кислорода на максимум)

• Четырёхкамерное сердце, как у млекопитающих, но относительно крупнее (часто 1–2% массы тела).

• Высокая ЧСС и артериальное давление, много гемоглобина и густая сеть капилляров в мышцах — мощная аэробная производительность.

• Крупные лёгочные вены и эластичные сосуды — стабилизация потока при «рывках» махов.

5) Обмен веществ и терморегуляция

• Очень высокий базальный обмен и «тёплая» внутренняя температура (обычно ~40–42 °C) — ферменты работают на пике, мышцы развивают мощность даже на холоде/высоте.

• Интенсивный митохондриальный аппарат в мышцах (много «электростанций» на клетку).

6) Пищеварительная система (быстрое и лёгкое топливо)

• Зоб — временное хранилище: еду можно собирать быстро, переваривать позже.

• Двухкамерный желудок: железистый (про «химию») и мощный мышечный (про «механику», часто с гастролитами) — эффективность на высококалорийной пище.

• Ускоренный транзит и относительно короткая толстая кишка — меньше «балласта», быстрее доступ к энергии.

• Большая печень и активный липидный обмен — жиры как главное «авиатопливо» на дальних перелётах.

7) Выделительная система (минимум воды, минимум массы)

• Азот выводится мочевой кислотой, а не мочевиной — почти не требует воды, осадок без тяжёлого «бака».

• Нет мочевого пузыря — постоянное облегчение; почки с петлями Генле экономят воду и поддерживают баланс электролитов в полёте.

8) Половая система (сезонная «экономия» массы)

• У самок функционирует в основном левый яйцевод и яичник — минус лишняя масса и риски дисбаланса.

• У самцов семенники сильно увеличиваются только в сезон размножения, в остальное время редуцируются.

9) Нервная система и органы чувств (управление полётом)

• Крупный мозжечок и развитые вестибулярные ядра — тонкая координация махов и стабилизация корпуса.

• Развитые зрительные доли и сетчатка (много колбочек, у многих — fovea/foveae) — точная ориентация и управление манёвром на скорости.

10) Регуляторные «мелочи», которые тоже важны

• Гиперэффективная дыхательная автоматика (дыхание «в резонанс» с частотой махов), снижая энергетические потери.

• Гемато-энцефалический барьер и антиоксидантные системы приспособлены к оксидативному стрессу (высокая скорость обмена, высотные полёты).

• Эритроциты у птиц ядерные, но численно и функционально покрывают кислородный спрос за счёт высокой вентиляции и Hb.

Как всё это работает вместе

• Масса вниз: пневматические и сращённые кости, нет мочевого пузыря, редукция половой системы вне сезона.

• Мощность вверх: грудные мышцы + большой киль, аэробный «двигатель» (лёгкие-мешки-сердце).

• Эффективность вверх: однонаправленное дыхание, «жирное» топливо, экономия воды.

В результате птица получает «каркас-пружину» (жёсткий лёгкий остов), «двигатель-турбину» (мышцы + сердце + лёгкие с мешками) и «менеджмент энергии» (пищеварение/выделение/терморегуляция), которые совместно делают устойчивый маховый и парящий полёт возможным.