FÅGLAR: EGENSKAPER, TYPER, SYSTEM, REPRODUKTION - BIOLOGI - 2025

De fåglar flyger, varm - blodig, befjädrade ryggradsdjur och djur. Inom ryggradsdjur är det den näst rikaste klassen i antal arter, med mer än 9 700 överträffade endast av fisk. Det viktigaste kännetecknet för denna klass av djur är modifieringen av övre extremiteterna i vingar.

Således har fåglar erövrat himlen i olika ekosystem, inklusive skogar, öknar, berg, gräsmarker, bland andra. Fjädrar är också en oundgänglig egenskap: om en organism har fjädrar är det en fågel.

Källa: pixabay.com

Även om det finns en stor mångfald av arter, är fåglarnas morfologi homogena. Alla har enhetlig anatomi: vingar, fjädrar och en keratiniserad näbb. Denna markerade enhetlighet har begränsats under hela utvecklingen, förmodligen med flyg.

Man tror att alla fåglarnas egenskaper har varit resultatet av ett naturligt urval, vilket gynnat de individer som bäst rörde sig genom luften. Således verkar en fågelns anatomi vara "utformad" för flykt, från dess pneumatiserade ben till dess lungor och effektiv metabolism.

Fåglar kännetecknas av att de har utmärkt syn. De har enorma och praktiskt taget rörliga ögonuttag - ett faktum kompenseras av en hög rotation av huvudet.

Moderna fåglar är indelade i två grundläggande grupper: paleognatas och neognatas. Den första består av flyglösa fåglar eller ratiter. Neognatas, för sin del, inkluderar resten av fåglarna med kraftfulla muskler för flykt.

Zoologiens gren som studerar fåglar kallas ornitologi, en term härledd från de grekiska rötter ornis = "fågel".

Generella egenskaper

Morfologiska och fysiologiska egenskaper

Morfologi av en fågel. Exempel på Vanellus malabaricus. 1-näbb, 2-huvud, 3-iris, 4-elever, 5-mantel, 6-mindre klädnader, 7-skulder, 8-skydd, 9-högskola, 10-rumpa, 11-primär, 12-ventil, 13 -Thigh, 14-Tibia-tarsal joint, 15-Tarsus, 16-Fingers, 17-Tibia, 18-Belly, 19-Flanks, 20-Chest, 21-Throat, 22-Wattle, 23-Eyestripe. Källa: Wikimedia Commons

Fåglar är organismer vars framdelar har modifierats för flykt, i form av vingar. Om vi ​​jämför dessa lemmar med de för ett landligt ryggradsdjur, kommer vi att inse att fåglarna har tappat en del phalanger och lemmen har förlängts.

Bakbenen, som gör att individen kan sitta, gå eller simma, har också genomgått modifieringar. De har fyra fingrar, i vissa fall upp till 3 eller 2.

Överhuden täcks av fjädrar och de bakre extremiteterna med våg. Körtlar är sällsynta hos fåglar, även om de har specialiserade oljiga sekret i slutet av svansen.

Fåglar är endotermiska organismer, det vill säga de kan reglera sin kroppstemperatur. Även om däggdjur också är endotermier, förvärvade de inte denna fysiologiska förmåga från en gemensam förfader, vilket gjorde det till ett exempel på konvergent evolution.

I sina olika system kännetecknas fåglar av förlust eller minskning av vissa organ. Till exempel har kvinnor bara en äggstock och en funktionell ägglossning (den vänstra). Jämfört med flyglösa ryggradsdjur av liknande storlek fick tarmarna en betydande minskning.

Antagligen är dessa egenskaper anpassningsbara och möjliggör massminskning under flygningen.

Benegenskaper

Fåglarnas ben har lufthålrum som minskar djurets vikt under flygningen. Denna typ av struktur kallas pneumatiska ben. Förutom vikten är skelettet styvt, vilket är avgörande för flygkontroll.

Skallbenen smälts samman i en enda occipital kondyl. Den uppvisar ett diapsidmönster och käken har modifierats till en keratiniserad, näbbformad struktur utan tänder. I mellanörat finns det bara en enda benben.

Svansen reduceras till en struktur som kallas pygostyle. Bröstbenet har en köl. Detta ben fungerar som en fästpunkt för de muskler som är involverade i flykten: pectoral och supracoracoid.

Furcula är en typisk struktur av fåglar som fungerar som en vår. Detta element lagrar energi så att den nedåtgående klaffen driver klaffen i motsatt riktning.

Strukturen i bäckenet är optimal för att lägga ägg och kallas den opistopubiska bäckenet.

Klassificering

De nästan 9 700 fåglarterna är grupperade i mer än 30 beställningar. Den klassificering som vi kommer att presentera nedan är den av Gill (2006), modifierad av Hickman (2001):

Superorder Paleognathae

Struts. Källa: HombreDHojalata, från Wikimedia Commons

Paleognatas är moderna fåglar med en primitiv smak. Denna grupp inkluderar bland annat strutsar och liknande, områdena, emus, kiwier.

Den består av fyra ordningar: Struthioniformes, bildade av strutsar; Rheiformes, vars medlemmar är två arter från områden som bebor Sydamerika; Dinornithiformes, bildad av tre kiwiarter i Nya Zeeland; och ordningen Tinamiformes, som består av nästan 50 arter av amerikansk tinamus, jutes eller inambú.

Neognathae superorder

Denna superorder består av ett stort antal arter med en flexibel gommen. Nedan beskriver vi kort de beställningar som ingår i neognatorna eller "neoaves".

Passeriformes ordning : det är den mest omfattande ordningen av fåglar. Den omfattar 5750 arter (mer än hälften av fågelarter) som är spridda över hela världen. De kännetecknas av placeringen av sina phalanges: fyra fingrar, tre placerade framåt och en bakåt. De flesta är små i storlek.

Beställ Anseriformes : cirka 162 svanarter, gäss, ankor och liknande, distribuerade över hela världen. Karakteristiska benanpassningar för simning.

Beställ Galliformes : cirka 290 arter av kalkoner, vaktlar, fasaner och liknande. Distributionen sker över hela världen. Dess kost är växtätande. Deras näbb och ben är starka och tunga.

Beställ Sphenisciformes : 17 arter av pingviner. De är kända för sin förmåga att simma, med vingar modifierade till paddelformer som gör att de kan röra sig effektivt genom vattnet.

Beställ Gaviiformes : bildas av loons, en grupp vattenlevande fåglar.

Beställ Podicipediformes : 22 fåglarter med dykvanor populärt kända som grebes, macaes och grebes. De är vanliga i dammar, där deras bon kan ses flyta.

Beställ Phoenicopteriformes : 5 arter av mycket färgglada vattenlevande fåglar. De är vanligtvis kända som flamingos. Det finns nuvarande och utrotade arter.

Beställ Procellariiformes : 112 arter av världsomspännande distribution, de är pelagiska fåglar som inkluderar albatrosser, petreller, fulmarer och liknande.

Beställ Pelecaniformes : 65 arter över hela världen. Vi hittar i denna ordning pelikanerna, skarvarna, kåparna, boobies och andra. De livnär sig av fiskar.

Beställ Ciconiiformes : 116 arter över hela världen. De inkluderar hägrar, förtöjningar, storkar, ibis, skedborrar, gamar och andra. De kännetecknas av betydande förlängning av ben och nacke.

Beställ Falconiformes : 304 fåglarter fördelade över hela världen. De inkluderar örnar, hökar, hökar, kondorer och gamar. Dessa prover har utmärkt syn som gör att de kan jaga sina byten.

Beställ Gruiformes : 212 arter över hela världen. De inkluderar kranar, räls, coots, galinules och liknande.

Beställ Charadriiformes : Mer än 350 arter fördelade över hela världen. De inkluderar måsar och andra strandfåglar.

Beställ Columbiformes : cirka 300 arter av världen över. De inkluderar duvor och den utdöda dodo. De kännetecknas av att ha korta halsar, ben och näbb.

Beställ Psittaciformes : mer än 350 arter fördelade över hela världen. De inkluderar papegojor, parakiter och liknande.

Beställa Opisthocomiformes : ordning bestående av en enda art; hoazín Opisthocomus hoazín, som ligger i Amazonasbassängen.

Beställ Musophagiformes : 23 endemiska arter från Afrika. De är kända som Turacos.

Beställ Cuculiformes : cirka 140 arter i hela världen. De inkluderar gökar och roadrunners.

Beställ Strigiformes : cirka 180 nattliga arter av världsomspännande distribution. De inkluderar ugglor och liknande. De är nattliga rovdjur med tyst flygning och utmärkt syn.

Beställ Caprimulgiformes : 118 arter över hela världen. De inkluderar podargos, nightjars och andra.

Beställ Apodiformes : ungefär 429 arter över hela världen. Inkluderar kolibrier och swifts. De är korta ben och fladdar snabbt.

Det finns också beställningarna Coliiformes, Trogoniformes, Coraciiformes och Piciformes.

Matsmältningssystemet

Fåglar har ett modifierat matsmältningssystem som gör att de kan smälta maten effektivt och kompenserar för bristen på tandstrukturer. Även näringsabsorption sker i korta tidsintervall.

Matsmältningssystemet har en gizzard som hjälper till att slipa maten som djuret konsumerar. Fåglar har ett mycket rudimentärt salivkörtelsystem som utsöndrar slem för att smörja matens gång.

Vissa fåglar har en modifiering i matstrupen som tillåter matlagring. I vissa arter fungerar denna breddning inte bara som en lagringsplats, utan är också tillverkaren av ett näringsrikt mjölkigt ämne - analogt med däggdjursmjölk - som tjänar till att fodra försvarslösa kycklingar.

Magen är uppdelad i två fack. Den första är proventriculus, ansvarig för utsöndring av magsaft. Den andra är gizzard, som ansvarar för att slipa näringsämnen. För att hjälpa till med att krossa mat konsumerar fåglar stenar eller andra föremål som finns i gizzarden.

Matning

Fåglarnas dieter är olika. Det finns insektivorösa, köttätande arter (som lever av maskar, blötdjur, kräftdjur, fisk, däggdjur och till och med andra fåglar), nektarivorösa, och många är allätande.

Storleken och formen på fågelnäbben är elegant anpassade till det typiska utfodringsläget för den person som bär det. Till exempel har frönskrävande fåglar korta, starka näbb, medan nektarivorösa fåglar - som kolibrier - har långa, tunna näbbar som gör att de kan konsumera blommanektar.

Köttätande rovfiskar - till exempel ugglor - till exempel bildar små bollar av organiskt material som de inte kan smälta, till exempel hår eller ben som de senare uppväger.

Cirkulationssystem

Modell av en fågelhjärta. Wagner Souza e Silva / Museum of Veterinary Anatomy FMVZ USP

Cirkulationssystemet för fåglar består av ett hjärta med fyra kammare: två förmak och två ventriklar. Det har två cirkulationssystem, ett lungsystem och ett systemsystem.

Generellt skiljer sig inte cirkulationssystemet för fåglar mycket från det typiska systemet som finns hos däggdjur.

Hjärtfrekvensen för fåglarna är hög och hittar ett omvänt samband mellan storleken på organismen och frekvensen.

Erytrocyter eller röda blodkroppar har en kärna - till skillnad från vår, som degenererar denna struktur när de mognar. Fagocyter är mycket aktiva celler och är involverade i sårreparation och immunsystemets andra funktioner.

Nervsystem

Fågels nervsystem är komplexa och väl utvecklade. Tolv par kranialnerver skiljer sig. Hjärnan är stor, liksom cerebellum och optimala lobar. Däremot är hjärnbarken dåligt utvecklad.

När det gäller sensoriska system är lukt och smak ineffektiva i de flesta arter. Det finns dock flera undantag från detta mönster, som hos köttätande och oceaniska fåglar, där dessa sinnen spelar en grundläggande roll i livsstilen för dessa arter.

Visionen hos fåglarna är fantastisk. Dess fotoreceptororgan liknar ögat hos andra ryggradsdjur, även om det är större, mindre sfäriskt och praktiskt taget orörligt. För att kompensera för den partiella fixeringen av ögonen har de utvecklat en otrolig kapacitet för huvudets rörlighet.

Det är också bra att höra. Öra är indelat i det yttre området, ett mellanörat med en enda benkropp, kolumella och en inre sektor med spindeln.

Andningssystem

På grund av flygkravens energikrav måste andningsorganen för dessa flygande ryggradsdjur vara mycket effektiva. De har specialiserade strukturer som kallas parabronchi med luftsäckar. Dessa organ skiljer sig väsentligt från andningsorganen som vi hittar i andra ryggradsdjur.

Hos fåglar slutar bronkisens grenar i rörliknande strukturer, där ett kontinuerligt luftflöde äger rum - till skillnad från säckens (alveoli) ändar som vi ser i lungorna hos däggdjur.

Luftsäckarna bildar ett system med nio sammankopplade element som finns i bröstkorgen och i buken. Funktionerna med dessa strukturer är att främja ventilation, med ett flerårigt luftflöde som passerar genom lungorna.

Hos fåglar kommer luft in genom luftstrupen och primära bronkier, genom lungorna och in i de bakre luftsäckarna. Därifrån passerar det till lungorna och luften lämnar genom vindröret. Denna cykel motsvarar den första utandningen.

Vid den andra utandningen passerar en del av den inkommande luften genom de bakre luftsäckarna och in i lungorna. På detta sätt skjuts den upphängda luften mot de främre påsarna. Sedan lämnar luften djuret.

Utsöndringssystem

Fåglarnas njurar är metanefriska och urinröret töms i en cloaca. Inom de tre njursystemen som finns, består de metaneferiska njurarna av ett organ som ansluts till cloaca genom Wolffian-kanalen, det kommer från det mittersta mesodermet i bröstkors- och ländryggsegmenten.

Den viktigaste avfallsprodukten är urinsyra, varför fåglar tillhör kategorin ”urikotelier”. Detta ämne är mycket olösligt i vatten, så det fälls ut och skapar ett halvfast avfall, ofta vitaktigt. Fåglar har inte en urinblåsa.

Fortplantning

Hos alla fåglar är könen separata och befruktningen är inre. Hanar har två funktionella testiklar, medan kvinnor har degenererade äggstockarna och höger äggled. Hos män är det bara ett fåtal arter som har en penis som ett kopulationsorgan, inklusive ankor, gäss och en del paleognate.

De producerar alla ägg med ett hårt skal. Äggen inkuberas externt: några av föräldrarna placeras på dem och upprätthåller en optimal temperatur tack vare kroppsvärmen.

Könsbestämningssystemet för fåglar ges av ZW-sexkromosomer (motsvarigheten till våra XY-sexkromosomer). Till skillnad från däggdjur motsvarar det heterogametiska könet kvinnor. Det vill säga, det är de kvinnliga exemplen som har två olika kromosomer.

Beroende på fågelarter kan en aktiv ung individ, som kan sköta sig själv, eller en liten naken som behöver föräldravård kläckas ut från ägget. Den första varianten av oberoende kycklingar kallas procociala kycklingar och de som behöver hjälp altricial kycklingar.

Evolution

Evolutionsbiologer anser att fåglarnas ursprung är en av de mest imponerande övergångarna i ryggradsutvecklingen - tillsammans med tetrapodsprånget från vatten till land.

Den fossila posten har visat en mängd unika egenskaper som vi hittar hos levande fågelarter, till exempel fjädrar och markant minskning av kroppsstorlek.

Det anses att fågelns utveckling åtföljdes av flygens ursprung, men det misstänks att flera egenskaper som vi förknippar med flygningen utvecklades före fåglarna.

Archaeopteryx

Det mest kända fossilet i fåglarnas ursprung är Archeopteryx; Det handlar om storleken på en kråka, med en näbb som liknar moderna fåglar, men med tänder. Det fossiliserade djurets skelett påminner om en reptil med en lång svans.

Fossilen upptäcktes 1861, två år efter publiceringen av The Origin of Species. Det hade en viktig mediepåverkan, eftersom denna "övergångsfossil" tycktes ge betydande stöd till teorin om naturligt urval.

Den enda kännetecknen som utesluter fossil från att klassificeras som en theropod-dinosaurie är den obestridliga närvaron av fjädrar.

Från dinosaurier till fåglar

Likheten mellan fåglar och reptiler är uppenbar. Faktum är att den kända zoologen Thomas Huxley kallade fåglarna "förhärliga reptiler."

Tack vare ett betydande antal delade egenskaper - inklusive den långa S-formade halsen - är det tydligt att fåglar är nära besläktade med en grupp dinosaurier som kallas theropods.

I själva verket är dromaeosaurider theropod-dinosaurier med en furcula (en smält klavikel) och snurrande funktioner på handledsbenen som är associerade med flygning.

Dessutom finns det fossiler som förbinder dromaeosaurider med fåglar. Proverna är helt klart theropod dinosaurier men med fjädrar.

Det dras av formen på fjädrarna att de inte kunde användas för flygning, men skulle kunna bidra till ett rudimentärt glid, annars kan färgläggningen ha sociala funktioner associerade med upplevelse.

Anpassningar för flygning

Om vi ​​i detalj undersöker fåglarnas morfologiska och fysiologiska detaljer, kommer vi att inse att de är maskiner "designade" för att flyga; I naturen "designar" ingen någonting, och anpassningarna vi observerar är resultatet av mekanismen för naturligt urval.

Anpassningar för flyg fokuserar på två mål: att minska massan under processen och förbättra förskjutningen.

fjädrar

Fjädrarna är hängor av epidermalt ursprung, som finns foderhud på fåglar. Som vi diskuterade i föregående avsnitt, kom fjädrar fram under utvecklingen i en viss grupp av dinosaurier och bevarades även i de fåglar vi ser idag.

Det är extremt lätta strukturer tillverkade av beta-keratin. Detta ämne, rik på cystein, finns också i andra fågelskonstruktioner, som näbb, skalor och naglar.

Fjädrar utför olika funktioner. Den viktigaste är att underlätta förflyttning genom luft, mark och vatten.

Det erbjuder mekaniskt skydd mot vinden och även termiskt skydd mot extrema temperaturer - antingen varmt eller kallt - för att undvika förlust av kroppsvärme i kalla miljöer och solbränna i heta områden.

Flygande duvor. Eadweard Muybridge (1893)

Fjädrar, tack vare deras exotiska färger och mönster, deltar i visuell kommunikation och sociala interaktioner mellan fåglar. I allmänhet uppvisar kvinnor ogenomskinliga eller kryptiska färger, medan män uppvisar slående färger. I vissa fall deltar fjädrarna i djurets kamouflage.

Skelett och pneumatiska ben

Fågelskelett kännetecknas av att det är lätt, men inte svagt. Moderna fågelben är särskilt känsliga, med luftiga håligheter som minskar i massa.

Även om fåglar utvecklats från organismer med dapsid skalar (två tillfälliga öppningar), är det extremt svårt att se detta anatomiska mönster hos moderna fåglar.

Dess skalle är så modifierad att den smälts i en bit som inte når 1% av individens totala massa. Vissa arter har kinetiska dödskallar, som den som finns i ödlor och ormar.

Detta betyder dock inte att fågelskelett är mycket lättare än hos ett flygande ryggradsdjur av liknande storlek. Faktiskt är vikterna likvärdiga. Modifieringen sker i viktfördelningen och inte i sig. De övre strukturerna är mycket lätta och de nedre extremiteterna tunga.

referenser

1. Butler PJ (2016). Den fysiologiska grunden för fågelflykt. Filosofiska transaktioner från Royal Society of London. Serie B, Biologiska vetenskaper, 371 (1704), 20150384.
2. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrerade zoologiska principer. McGraw - Hill.
3. Kardong, KV (2006). Ryggradsdjur: jämförande anatomi, funktion, evolution. McGraw-Hill.
4. Llosa, ZB (2003). Allmän zoologi. EUNED.
5. Moen, D., & Morlon, H. (2014). Från dinosaurier till modern fågeldiversitet: förlänga tidsskalan för adaptiv strålning. PLoS biology, 12 (5), e1001854.
6. Parker, TJ, & Haswell, WA (1987). Zoologi. Chordates (Vol. 2). Jag vänt.
7. Randall, D., Burggren, WW, Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Eckert djurfysiologi. Macmillan.
8. Rauhut, O., Foth, C., & Tischlinger, H. (2018). Den äldsta arkeopteryxen (Theropoda: Avialiae): ett nytt exemplar från Kimmeridgian / Tithonian gränsen till Schamhaupten, Bayern. PeerJ, 6, e4191.
9. Webb, JE, Wallwork, JA, & Elgood, JH (1979). Guide till levande fåglar. Macmillan Press.
10. Wyles, JS, Kunkel, JG, & Wilson, AC (1983). Fåglar, beteende och anatomisk utveckling. Proceedings of the National Academy of Sciences, 80 (14), 4394-4397.