Biologie animală - Clasa Aves

Biologie animală - Clasa Aves (Păsări)

• Păsările sunt animale amniote, homeoterme, cu corp acoperit cu pene, membrele anterioare transformate în aripi, capabile de zbor în general.
• Au neurocraniu globulos, prelungit printr-un cioc cornos, lipsite de dinți.
• Prezintă cel puțin 13 vertebre lombo-sacrale care formează osul sinsacru, iar vertebrele toracice tind să se fuzioneze prin apofizele lor spinoase, creând rigiditate și favorizând staţiunea bipedă şi zborul.
• Tegumentul este lipsit de glande, excepția glandei uropigiene, și are solzi pe membrele posterioare.
• Inima este tetracamerală, cu o singură cârjă aortică dreaptă, fără vezică urinară și cu cloacă.
• Păsările au saci aerieni, oase pneumatice, ventilație pulmonară specială, inimă puternică și acuitate vizuală mare.
• Un singur ovar şi un oviduct, cel stâng; ou telolecit, cu viteluș abundent şi coajă calcaroasă.

Caracteristici fundamentale

• Membrele anterioare (aripi) sunt transformate pentru zbor.
• Corpul este acoperit cu pene, care asigură protecție și izolare termică.
• Scheletul este pneumatic (lipit de măduvă în oasele lungi), dar rezistent datorită lamelelor osoase interne.
• Crinul este de tip reptilian, cu un singur condil occipital, fără suturi și cu două mandibule acoperite cu un înveliș cornos.

Morfologie externă

• Păsările prezintă poziție bipedă, datorită transformării membrelor anterioare în aripi.
• Centrul de greutate este amplasat posterior locului de inserție a aripilor.
• Penajul (culoare și structură), conformația ciocului și conformația picioarelor variază în funcție de tipul de hrană și modul de viață.

Morfologie internă - Tegumentul

• Tegumentul este format din dermă și epidermă, sub dermă fiind o pătură musculară cu fibre musculare netede care se inseră pe foliculii penelor.
• Nu există glande tegumentare, cu excepția glandei uropigiene, care secretă substanțe uleioase, făcând penele impermeabile.
• Secreția glandei uropigiene conține și ergosterol, care se transformă în vitamina D sub acțiunea razelor UV.

Penajul

• Funcţii: susţinerea corpului în aer, reducerea greutății specifice, împiedicarea pierderii căldurii, menținerea unei rate metabolice crescute, rol în incubație si ca stimulare sexuală vizuală în perioada nupțială.
• Varietate de forme și culori, pentru camuflaj, recunoașterea partenerilor si comunicare.
• Structura penelor: rahis, barbule, barbule, conferind structura și funcționalitate.

Tipuri de pene

• Pene de contur (remige și rectrice): formează suprafața portantă a aripii și asigură stabilitatea în zbor.
• Pene de puf: izolează termic și protejează împotriva frigului.
• Pene filiforme: mici, cu barbule rare, dispuse pe vârfurile penelor de contur sau în zonele unde sunt puține penele de acoperire.
• Pene senzitive: localizate în apropierea ciocului si a ochilor pentru a culege informatie din mediul inconjurator.

Ciocul

• Structură osoasă acoperită cu cheratina, situată la limita anterioară a orificiului bucal.
• Rol: procurarea hranei, uciderea prăzii, hrana puilor, manipulare obiecte, curtare.
• Forma ciocului variază considerabil în funcție de tipul de hrană.

Conformația picioarelor

• Reflectă adaptarea la mediul de viață și modul de locomoție, sau la modul de hrănire.
• Diverse forme: anisodactyl, zygodactyl, syndactyl, heterodactyl, pamate.

Scheletul

• Este partea anatomică profund modificată a păsărilor, ca urmare a adaptării la zbor.
• Oasele lungi sunt pneumatice (lipsite de măduvă), dar rezistente datorită lamelelor osoase interne.
• Craniul este de tip reptilian, cu un singur condil occipital, fără suturi și mandibule acoperite cu un înveliș cornos.
• Vertebrele lombare, sacrale și codale sunt unite într-un os sinsacru, ultimitele vertebre codale sunt fuzionate într-un pigostil, care susţine rectricele.
• Sternul este un os lat, cu o carena, care mărește suprafața de inserție pentru mușchii pectorali.

Centuri și membre

• Centura scapulară formată din omoplat, coracoid si clavicule
• Funcții: sustinerea membrelor anterioare, spatiu pentru musculatura pentru zbor.
• Centura pelviană (bazinul) formată din ilioane, ischioane şi pubis, pentru sustinerea membrelor posterioare.
• Membrele anterioare (aripi)-adaptare la zbor.
• Membrele posterioare (picioare) -adaptare la modul de locomotie.
• musculatura pentru zbor. musculatura de sustinere a altor miscari in zbor.

Musculatura

• Mușchii implicați în zbor sunt cei mai dezvoltați.
• Mușchii pectorali sunt esențiali pentru propulsia în zbor.
• Mușchii supracoracoideului ridică aripa.
• Musculatura membrelor posterioare este importantă pentru locomoţie şi sustinere.
• Se adaptează condițiilor de viața.

Zborul

• Formarea unei pelicule de aer de către aripă;
• Aripile anterioare uşor convexe, iar cele posterioare uşor concave sau plate.
• Formarea greutăţii corpului prin zbor
• Lift-ul generat pe aripi trebuie să depășească greutatea corpului.
• Zborul cu bătaie a aripilor: generează energie necesară deplasării.
• Zbor staționar: aripile băt capete foarte repede, de exemplu la păsările colibri care rămăn in fata florilor pe durata hranirii.

Sistemul nervos

• Encefalul prezintă emisfere cerebrale bine dezvoltate, cu lobi olfactivi slab dezvoltați.
• Cerebelul este bine dezvoltat.
• Nervii optici au chiasma optică și hipofiza.
• 12 perechi de nervi cranieni și un număr variabil de nervi rahidieni.
• Adaptări la viață socială complexa, la migrație, la zbor.

Organele de simț

• Simțul tactil: limbă, cioc, regiunea caudală.
• Gust şi olfacție: puţin dezvoltate la majoritatea speciilor, cu excepția unor rapoare.
• Auzul: urechea externă fără pavilion, cu un timpan, columela şi un labirint cu canale semicirculare (orechi medii).
• Văzul: important, cornee, cristalin care se adaptează la diferite distanțe.
• Acomodare la distanța prin modificări în curbura cristalinului şi a corneei.

Nutriție și sistem digestiv

• Păsările consumă mari cantităţi de hrană, pentru a susține ratele metabolice crescute ale endotermiei şi zborului.
• Ciocul şi limba sunt specializate pentru diverse tipuri de hrană.
• Esofagul conține o gușă, care stochează hrana.
• Stomacul este format din proventricul (glandular) şi ventricul (muscular).
• La unele specii, stomacul conține pietricele inghițite pentru a ajuta la macinarea hranei.
• Intestinul este lung pentru digestia eficienta.
• Excreție acid uric care este stocat temporar în cloacă.

Circulația și schimbul de gaze

• Inima este tetracamerală, cu ventricule separate.
• Sistemul circulator este adaptat pentru un metabolism mare, pentru zbor.
• Prezintă o singură cârje aortică dreaptă.
• Inima este relativ mare, iar rata contracțiilor este crescută.

Aparatul respirator

• Plămâni sunt relativ mici, cu saci aerieni care se extind în oasele lungi, pentru ventilație eficienta.
• Bronhii se ramifică și formează saci aerieni.
• Siringul este organul vocal.
• Rol: limitează pierderea de căldură, iar timpul zborului se umplu cu aer proaspăt pentru a diminua temperatura corpului.

Termoreglarea

• Păsările sunt capabile să-și mențină temperatura corpului într-un interval relativ constant, între 38-45°C.
• Adaptări pentru menținerea temperaturii ridicate în timpul zborului
• Izolări: penaj dens, izolatii pentru a reține căldura.
• Metodă de pierdere căldură: respirație, contracții musculare, mucoasa bucală.
• Absența glandelor sudoripare.

Excreția și osmoreglarea

• Rinichii păsărilor sunt metanefroși.
• Nu există vezică urinară.
• Excretă acid uric, care este temporar stocat în cloacă.
• Rol: economisesc apă.
• La păsările marine, glande salivare pentru excrerea sărurilor în exces.

Reproducere și Dezvoltare

• Aparatul genital mascul: două testicule, canale deferente care se deschid în cloacă.
• Aparatul genital femel: ovare și oviducte, unde se formează ouăle cu învelișuri (albumen, coaja calcaroasă).
• Vezicula seminală (stocarea spermatozoizilor la mascul).
• Procesul de fecundare.
• Învelișurile oului (membrană vitelină, albumen, coajă, aer).
• Dezvoltare embrionară (fără metamorfoză).
• Pui nidicoli vs. nidifug.

Migrație

• Migrații în anumite perioade ale anului.
• Motivul migrației: hrană, reproducere, schimbări de temperatură.
• Adaptarea migratoarelor pentru zbor
• Orientare: repere vizuale, câmpul magnetic şi soare.

Biologie reproducerii

• Caractere sexuale primare și secundare: determinate genetic și hormonal.
• Dimorfism sexual: diferențe morfologice între sexe.
• Cuibărire: amplasament specific fiecărei specii.
• Ciclul reproducerii: sezonier.
• Incubatie: masculi, femele sau ambii.
• Ponta: ouă: număr variabil
• Dezvoltarea postembrionara.
• Pui nidicoli: necesită îngrijire din partea părinților

Sistematica păsărilor

• Păsările au evoluat din dinozaurii teropozi în urmă cu milioane de ani.
• Linia evolutiva a păsărilor din jurasic.
• Grupare în infraclasa Palaeognathae și Neognathae.