Păsări: caracteristici, tipuri, sisteme, reproducere

Păsările zboară, animalele domestice, vertebrate și pene. În cadrul vertebratelor, este a doua cea mai bogată clasă în număr de specii, cu peste 9700, depășită doar de pești. Cea mai importantă caracteristică a acestei clase de animale este modificarea extremităților superioare în aripi.

Astfel, păsările au cucerit cerurile diferitelor ecosisteme, printre care păduri, deșerturi, munți, pajiști, printre altele. Penele sunt, de asemenea, o caracteristică indispensabilă: dacă un organism are pene, este o pasăre.

Deși există o mare diversitate de specii, morfologia păsărilor este omogenă. Toți au uniformitate în anatomie: aripi, pene și un cioc keratinizat. Această uniformitate marcată a fost restricționată pe tot parcursul evoluției, probabil prin zbor.

Se crede că toate caracteristicile păsărilor au fost rezultatul selecției naturale, favorizând indivizii care s-au mișcat mai bine prin aer. Astfel, anatomia unei păsări pare să fie "proiectată" pentru zbor, de la oasele pneumatice până la plămâni și metabolismul său eficient.

Păsările sunt caracterizate de o viziune excelentă. Ele au prize de ochi enorme și practic imobile - compensate printr-o rotație ridicată a capului.

Păsările moderne sunt împărțite în două grupuri fundamentale: paleognatas și neognatas. Primul include păsări care nu zboară sau ratite. Neognații, pe de altă parte, includ restul păsărilor cu mușchi puternici pentru zbor.

Ramura zoologică care studiază păsările este numită ornitologie, un termen care provine din rădăcinile grecești ornis = "pasăre".

Caracteristici generale

Caracteristicile morfologice și fiziologice

Păsările sunt organisme ale căror membre laterale au fost modificate pentru zbor, sub formă de aripi. Dacă vom compara aceste extremități cu cele ale vertebratelor terestre, vom constata că păsările au pierdut unele falangi și membrele s-au prelungit.

Membrele posterioare, care permit percheziția individului, plimbarea sau înotul, au suferit de asemenea modificări. Ele prezintă patru degete, în unele cazuri până la 3 sau 2.

Epiderma este acoperită de pene și de membrele posterioare ale cântarelor. Glandele sunt rare la păsări, deși au secreții uleioase specializate la capătul coastei.

Păsările sunt organisme endoterme, adică sunt capabile să-și regleze temperatura corpului. Deși mamiferele sunt de asemenea endoterme, nu au dobândit această capacitate fiziologică a unui strămoș comun, deci este un exemplu de evoluție convergentă.

În diferitele lor sisteme, păsările se caracterizează prin pierderea sau reducerea unor organe. De exemplu, femeile au doar un ovar și un oviduct funcțional (cel din stânga). În comparație cu vertebratele care nu au zbor de dimensiuni similare, intestinele au suferit o reducere semnificativă.

Se presupune că aceste caracteristici sunt adaptive și permit reducerea masei în timpul zborului.

Caracteristicile osoase

Oasele păsărilor au cavități de aer care reduc greutatea animalului în timpul zborului. Acest tip de structură se numește oase pneumatice. În plus față de greutate, scheletul este rigid, ceea ce este esențial pentru controlul zborului.

Oasele craniului sunt topite într-un singur condyle occipital. Aceasta prezintă un model diapsidic, iar maxilarul a fost modificat într-o structură fără cirotică, fără cioc. În urechea mijlocie există doar o singură osie.

Coada este redusă la o structură numită pygostyle. Sternul are o chilă. Acest os funcționează ca un punct de unire a mușchilor care participă la zbor: pectorali și supracoracoideo.

Furculul este o structură tipică de păsări care funcționează ca un izvor. Acest element stochează energia, astfel încât flutterul să conducă flutterul în direcția opusă.

Structura pelvisului este optimă pentru ouă și se numește pelvil opistopubic.

clasificare

Cele aproape 9700 de specii de păsări sunt grupate în mai mult de 30 de ordine. Clasificarea pe care o vom prezenta în continuare este cea a lui Gill (2006), modificată de Hickman (2001):

Superorden Paleognathae

Paleognații sunt păsări moderne cu un palat primitiv. Acest grup include formele de struți și altele asemănătoare, zonele, emus, kiwi, printre altele.

Este alcătuită din patru ordine: Struthioniformes, format din struți; Rheiformes, ale căror membri sunt două specii de zone care locuiesc în America de Sud; Dinornithiformes, format din trei specii de kiwi din Noua Zeelandă; și ordinul Tinamiformes, compus din aproape 50 de specii de tinamu, yutos sau inambúes american.

Superorden Neognathae

Această supraordonare este compusă dintr-un număr mare de specii cu palat flexibil. Mai jos vom descrie pe scurt fiecare dintre ordinele care fac parte din neognatas sau "neoave".

Comandă Passeriformes : este cea mai abundentă ordine a păsărilor. Acesta cuprinde 5750 de specii (mai mult de jumătate din speciile de păsări) care sunt distribuite în întreaga lume. Ele se caracterizează prin poziția falangelor lor: patru degete, trei poziționate înainte și una în spate. Cele mai multe sunt mici.

Comandă Anseriformes : aproximativ 162 de specii de lebede, gâște, rațe și legate, distribuite în întreaga lume. Adaptare caracteristică în picioare pentru înot.

Ordinul Galliformes : aproximativ 290 de specii de curcani, prepelițe, fazani și altele asemenea. Distribuția sa este la nivel mondial. Alimentele sale sunt erbivore. Ciocurile și picioarele lor sunt puternice și grele.

Comandă Sphenisciformes : 17 specii de pinguini. Ei sunt cunoscuți pentru capacitatea lor de a înota, cu aripi modificate în forme de palete care le permit să se deplaseze eficient prin apă.

Comandă Gaviiformes : formată de boboci, un grup de păsări de apă.

Ordinul Podicipediformes : 22 de specii de păsări cu obiceiuri de scufundări popular cunoscute sub numele de loons, macaes și grebes. Ele sunt comune în iazuri, unde puteți distinge cuiburile plutitoare.

Comandă Phoenicopteriformes : 5 specii de păsări de apă colorate. Ele sunt cunoscute ca flamingos. Există specii curente și dispărute.

Ordinul Procellariiformes : 112 specii de distribuție la nivel mondial, sunt păsări pelagice care includ albatrosi, petrels, fulmars și altele asemenea.

Comandă Pelecaniformes : 65 de specii de distribuție la nivel mondial. În această ordine descoperim pelicani, cormorani, gannets, pikemen și alții. Ei mănâncă pește.

Comandă Ciconiiformes : 116 de specii de distribuție la nivel mondial. Acestea includ eroii, moorings, berze, ibis, lingurițe, vulturi și altele. Acestea se caracterizează prin prelungirea semnificativă a picioarelor și a gâtului.

Comandă Falconiformes : 304 specii de păsări distribuite în întreaga lume. Acestea includ vulturi, șoimi, șoimi, condori și vulturi. Aceste specimene au o viziune excelentă care le permite să-și vâneze prada.

Comandă Gruiformes : 212 de specii de distribuție la nivel mondial. Acestea includ macarale, șine, coșuri, galinule și altele.

Comandă Charadriiformes : Mai mult de 350 de specii distribuite în întreaga lume. Acestea includ pescarusi si alte pajisti.

Ordinul Columbiformes : aproximativ 300 de specii de distribuție la nivel mondial. Acestea includ porumbeii și dodo-ul dispărut. Acestea se caracterizează prin faptul că au gâturi scurte, picioare și ciocuri.

Ordinul Psittaciformes : mai mult de 350 de specii distribuite în întreaga lume. Acestea includ papagali, papagali și aliați.

Ordinul Opisthocomiformes : ordin constituit dintr-o singură specie; hoatz Opisthocomus hoazín, situat în bazinul Amazonului.

Ordine Musophagiformes : 23 specii endemice din Africa. Ele sunt cunoscute sub numele de Turacos.

Comandă Cuculiformes : aproximativ 140 de specii de distribuție la nivel mondial. Acestea includ cucii și roadrunerii.

Comandă Strigiformes : aproximativ 180 de specii nocturne de distribuție la nivel mondial. Acestea includ bufnițe și aliați. Sunt prădători nocturni, zbor silențios și viziune excelentă.

Caprimulgiformes Ordin : 118 specii de distribuție la nivel mondial. Acestea includ podargosul, jargonul și altele.

Comandă Apodiformes : aproximativ 429 de specii de distribuție la nivel mondial. Include păsări și colibri. Sunt picioare scurte și flutter rapid.

Există, de asemenea, ordinele Coliiformes, Trogoniformes, Coraciiformes și Piciformes.

Sistemul digestiv

Păsările au un sistem digestiv modificat, care le permite să digere eficient alimentele și să compenseze lipsa structurilor dentare. În plus, absorbția nutrienților are loc la intervale scurte de timp.

Sistemul digestiv are o mucoasă care ajută la măcinarea hranei pe care o consumă animalul. Păsările au un sistem de glande salivare foarte rudimentare care secretă mucus pentru a lubrifia trecerea alimentelor.

Anumite păsări au o modificare a esofagului care permite depozitarea alimentelor. La unele specii, această lărgire nu numai că servește drept sit de stocare, ci este și producătorul unei substanțe lactate nutritive - asemănătoare laptelui mamiferelor - care servește la hrănirea puilor fără apărare.

Stomacul este împărțit în două compartimente. Primul este proventriculul, responsabil pentru secreția sucului gastric. Al doilea este gizzardul, responsabil pentru măcinarea materiei nutritive. Pentru a contribui la procesul de strivire a alimentelor, păsările consumă roci sau alte obiecte, care sunt puse în apărare.

hrănire

Dieta pasarilor este variata. Există specii insectivore, carnivore (care se hrănesc cu viermi, moluște, crustacee, pești, mamifere și chiar și alte păsări), nectarivore și multe sunt omnivore.

Mărimea și forma ciocului păsărilor sunt adaptate elegant modului de hrănire tipic al individului care îl poartă. De exemplu, păsările care consumă semințe au vârfuri scurte și puternice, în timp ce păsările nectarivore - cum ar fi colibele - au ciocuri lungi și subțiri care le permit să consume nectarul florilor.

Carnivorele carnivore - cum ar fi bufnițele, de exemplu - formează mici bile de material organic pe care nu le pot digera, cum ar fi părul sau oasele care se regurgitează.

Sistemul circulator

Sistemul circulator al păsărilor este format dintr-o inimă cu patru camere: două atriuri și două ventricule. Are două sisteme de circulație, una pulmonară și una sistemică.

În general, sistemul circulator al păsărilor nu este foarte diferit de sistemul tipic găsit la mamifere.

Ritmul cardiac al păsărilor este ridicat, găsind o relație inversă între dimensiunea organismului și frecvența.

Eritrocitele sau celulele roșii din sânge au un nucleu - spre deosebire de al nostru, care la maturitate degenerează această structură. Fagocitele sunt celule foarte active și sunt implicate în repararea rănilor și a altor funcții ale sistemului imunitar.

Sistemul nervos

Sistemul nervos al păsărilor este complex și bine dezvoltat. Există douăsprezece perechi de nervi cranieni. Creierul este mare, la fel ca cerebelul și lobii optimi. În schimb, cortexul cerebral este slab dezvoltat.

În ceea ce privește sistemele senzoriale, mirosul și gustul sunt ineficiente la majoritatea speciilor. Cu toate acestea, există mai multe excepții de la acest model, la fel ca și în cazul păsărilor carnivore și oceanice, unde aceste simțuri joacă un rol fundamental în stilul de viață al acestor specii.

Viziunea la păsări este magnifică. Organul său de fotoreceptor seamănă cu ochiul altor vertebrate, deși este mai mare, mai puțin sferic și practic imposibil. Pentru a compensa fixitatea parțială a ochilor, ei au dezvoltat o capacitate incredibilă de mobilitate a capului.

Audierea este de asemenea bună. Urechea este împărțită în regiunea exterioară, o ureche mijlocie cu o singură osie, columella și un sector intern cu cohleea.

Sistemul respirator

Datorită cerințelor energetice ale zborului, sistemul respirator al acestor vertebrate care zboară trebuie să fie foarte eficient. Ei au structuri specializate numite parabronchi, cu sacuri de aer. Aceste organe diferă substanțial de organele respiratorii pe care le găsim în restul vertebratelor.

La păsări, ramurile bronhice ajung în structuri tubulare, unde are loc un flux continuu de aer - spre deosebire de terminalele sacului (alveolele) pe care le observăm în plămânii mamiferelor.

Sacurile de aer formează un sistem de nouă elemente conectate care se află în torace și abdomen. Funcția acestor structuri este de a promova ventilația, cu un flux de aer perene care trece prin plămâni.

La păsări, aerul intră prin trahee și bronhiile primare, prin plămâni și în sacul de aer posterior. De acolo se duce la plămâni și aerul iese prin trahee. Acest ciclu corespunde primei expirații.

La cea de-a doua expirație, o parte din aerul care intră, trece prin sacul de aer posterior și în plămâni. În acest fel, aerul suspendat este împins spre pungile anterioare. Apoi, aerul părăsește animalul.

Sistemul excretor

Rinichii păsărilor sunt metanefrici și uretrale se scurg într-o cloacă. În cele trei sisteme renale existente, rinichii metanéfricos constau dintr-un organ care este conectat la cloaca prin intermediul conductei Wolff, provine din mezodermul mijlociu al segmentelor toracice și lombare.

Principalul produs rezidual este acidul uric, motiv pentru care păsările intră în categoria "uricotélicos". Această substanță este foarte insolubilă în apă, astfel precipită și creează un deșeu semi-solid, adesea albicioasă. Păsările nu au o vezică urinară.

reproducere

În toate păsările, sexele sunt separate și fertilizarea este internă. Masculii au două testicule funcționale, în timp ce femelele au degenerat ovarul și oviductul drept. La bărbați, numai unele specii au penis ca organ de copulație, inclusiv rațe, gâște și unele paleognate.

Toate produc ouă cu o coajă tare. Ouăle sunt incubate în exterior: unii dintre părinți sunt plasați pe ele și mențin o temperatură optimă datorită căldurii corporale.

Sistemul de determinare a sexului păsărilor este dat de cromozomii sexuali ZW (echivalentul cromozomilor XY de sex). Spre deosebire de mamifere, sexul heterogametic corespunde femeilor. Adică, specimenele de sex feminin posedă două cromozomi diferiți.

În funcție de specia de pasăre, se poate naște din ou un tânăr activ, capabil să se îngrijească de el însuși sau un nud mic care are nevoie de îngrijirea părinților săi. Prima variantă a puiilor independenți este cunoscută ca descendenți precoci și cei care au nevoie de ajutor pentru descendenți altriciali.

evoluție

Biologii evoluționiști consideră că originea păsărilor este una dintre cele mai impresionante tranziții în evoluția vertebratelor - împreună cu saltul apei în țara tetrapodelor.

Recordul fosilelor a arătat o varietate de caracteristici unice găsite în speciile de păsări vii, cum ar fi pene și reducerea semnificativă a dimensiunilor corpului.

Se consideră că evoluția păsărilor a fost însoțită de originea zborului, însă se suspectează că mai multe caracteristici pe care le asociem cu zborul au evoluat înainte de păsări.

Arheopteryx litografica

Cea mai renumită fosilă din originea păsărilor este Archeopteryx; Este vorba despre mărimea unui cioară, cu un vârf similar cu cel al păsărilor moderne, dar cu dinți. Scheletul animalului fosilizat seamănă cu o reptilă, cu o coadă lungă.

Fosila a fost descoperită în 1861, la doi ani după publicarea Originea Speciilor. A avut un impact mediatic important, deoarece această fosilă a "tranziției" pare să ofere un sprijin semnificativ teoriei selecției naturale.

Singura caracteristică care exclude ca fosilele să fie clasificate ca un dinozaur theropod este prezența incontestabilă a penei.

De la dinozauri la păsări

Asemănarea dintre păsări și reptile este evidentă. De fapt, renumitul zoolog Thomas Huxley a botezat păsările ca "reptile glorificate".

Datorită unui număr semnificativ de caracteristici comune - inclusiv gâtului în formă de S lungă - este clar că păsările sunt strâns legate de un grup de dinozauri numiți theropods.

De fapt, dromaeosaurele sunt dinozaurii theropod cu o furcula (o claviculă fuzibilă) și cu trăsături rotative în oasele păpușilor care sunt asociate cu zborul.

În plus, există fosile care leagă dromaeosaurii de păsări. Specimenele sunt în mod evident dinozaurii din teropod, dar cu pene.

Se deduce din forma penelor care nu puteau fi folosite pentru zbor, dar ele ar putea contribui la o alunecare rudimentară sau culoarea ar putea avea funcții sociale asociate cu curtea.

Adaptarea la zbor

Dacă vom examina în detaliu detaliile morfologice și fiziologice ale păsărilor, vom realiza că acestea sunt mașini "proiectate" pentru a zbura; în natura, nimeni nu "proiectează" nimic, iar adaptările pe care le observăm sunt produsul mecanismului selecției naturale.

Adaptarea pentru zborul concentrat în două obiective: reducerea masei în timpul procesului și promovarea deplasării.

pene

Pene sunt adăposturi de origine epidermică, care se găsesc acoperind pielea păsărilor. După cum am discutat în secțiunea anterioară, pene au apărut în cursul evoluției într-un anumit grup de dinozauri și au fost păstrate până la păsările pe care le vedem astăzi.

Ele sunt structuri extrem de ușoare formate din beta keratină. Această substanță, bogată în cisteină, este prezentă și în alte structuri de păsări, cum ar fi ciocurile, cântarele și unghiile.

Pixurile au diferite funcții. Principala este facilitarea mișcării prin aer, sol și apă.

Oferă protecție mecanică împotriva vântului, precum și protecție termică împotriva temperaturilor extreme - fie căldura sau frigul -, evitând pierderea căldurii corporale în medii reci și arsuri în zone fierbinți.

Pene, datorită culorilor și desenelor lor exotice, participă la comunicarea vizuală și la interacțiunile sociale dintre păsări. În general, femeile prezintă culori opace sau criptice, în timp ce bărbații prezintă culori izbitoare. În unele cazuri, penele participă la camuflajul animalului.

Oase scheletice și pneumatice

Scheletul păsărilor se caracterizează prin faptul că este lumină, dar nu este slab din acest motiv. Oasele păsărilor moderne sunt deosebit de delicate, cu cavități de aer care scad masa lor.

Deși păsările au evoluat din organisme cu cranii diabolice (două deschideri temporale), este extrem de dificil să vedem acest model anatomic la păsările moderne.

Craniul său este atât de modificat încât este fuzionat într-o singură bucată care nu atinge 1% din masa totală a individului. Unele specii prezintă cranii cinetice, așa cum găsim în șopârle și șopârle.

Cu toate acestea, aceasta nu înseamnă că scheletul păsărilor este mult mai ușor decât cel al unui vertebrate zburătoare de dimensiuni similare. De fapt, greutatea este echivalentă. Modificarea este în distribuția greutății și nu în greutatea per se. Structurile superioare sunt foarte ușoare, iar extremitățile inferioare grele.