Uccelli
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Uccelli (Aves)
Animali bipedi, omeotermi (temperatura costante di circa 41°C) ed
ovipari che si trovano in quasi tutti gli ecosistemi, dall'Artide
all'Antartide.
Le loro dimensioni variano dai 5 cm del piccolo e leggero colibrì di
Elena ai 2,7 m dello struzzo, un uccello africano inadatto al volo.
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Biodiversità negli uccelli
Nella classe Aves sono incluse circa 10000 specie attualmente
descritte e raggruppate in circa 2090 generi.
Tra i Vertebrati terrestri è la classe con il maggior numero di specie
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Caratteristiche degli Uccelli
-il becco corneo privo di denti
- palpebra accessoria per ulteriore protezione dell'occhio
(membrana nittitante)
- cuore a due atrii e due ventricoli. La frequenza del battito
cardiaco è più elevata di quella dei mammiferi
- piume sul corpo che fungono da isolante termico verso
l'ambiente esterno
- penne sopra le piume che permettono un miglior controllo del
volo
L'abilità al volo non è una proprietà caratterizzante della classe,
poiché esistono uccelli inetti al volo (es pinguini) ed altri animali
volatori (pipistrelli, molti insetti).
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Classificazione
Superordine PALEOGNATI
o RATITI: uccelli che non
volano. Presentano un
adattamento secondario
a particolari ambienti
come le savane africane.
Tipici rappresentanti:
struzzi, emù, kiwi,
casuari.
Superordine
NEOGNATI: tutti gli altri
uccelli, buoni volatori.
L’ordine dei
passeriformi
comprende più di 5000
specie.
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Respirazione
Per produrre e mantenere il calore corporeo (omeotermia) occorre spendere
molta energia (otto volte di quella di un rettile di pari dimensioni)
L’aria attraversa il tessuto polmonare in una sola direzione in modo tale da
mantenere la concentrazione di ossigeno sempre elevata. Il flusso d’aria
monodirezionale è mantenuto da un canale di aerazione che unisce i polmoni
con sacchi aerei che a sua volta si estendono anche all’interno delle ossa
attraverso piccole aperture
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Respirazione
Si hanno due cicli di
espirazione e due di
inspirazione.
Nel primo ciclo l’aria viene
immessa nei parabronchi dai
sacchi aerei posteriori, nel
secondo ciclo l’aria dai
parabronchi viene sospinta ai
sacchi aerei posteriori e da qui
poi scaricata all’esterno
I sacchi aerei diminuiscono inoltre il
peso specifico, facilitando il
galleggiamento nell’aria.
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Gli uccelli compiono fino a 200 atti
respiratori al minuto. L’uomo 15
Apparato circolatorio
Gli uccelli presentano un cuore grande
che pulsa a ritmo sostenuto: circa 400
pulsazioni al minuto, che arrivano a
1000 nel colibrì.
La circolazione è doppia e completa.
La suddivisione del ventricolo è
completa. L’arco aortico piega a
destra.
Per mantenere una temperatura costante di 40°-41°C, gli
uccelli ricorrono ad alcuni stratagemmi atti a limitare la
dispersione termica.
Alcune specie, quando non hanno energie sufficienti entrano
in uno stato di inattività “TORPORE”; altre sollevano le piume
per aumentare il volume dello strato isolante di aria
imprigionato tra la pelle e le penne copritrici.
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Adattamenti al volo – lo scheletro
Scheletro, leggero ma robusto, è adatto a
potenziare il volo. Alcune ossa hanno
dimensioni ridotte o fuse tra loro
(soprattutto nel polso e nella mano). Nella
maggior parte degli uccelli le ossa sono
cave, cioè prive di midollo, ma sono
sostenute da una rete di trabecole.
Diverse ossa, compresi gli omeri,
contengono cavità colme d’aria (sacche)
collegate all’apparato respiratorio (ossa
pneumatizzate).
I potenti muscoli delle ali sono
fissati alla carena, un’ampia
sporgenza ossea dello sterno.
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Adattamenti al volo – penne e piume
Uniche degli uccelli. Escrescenze cornee dell’epidermide molto
cheratinizzate con vacuoli pieni d’aria. Sostituite almeno una volta
all’anno con la muta.
PENNE COPRITRICI
conferiscono una
sagoma aerodinamica.
PENNE REMIGANTI:
lunghe, rigide,
asimmetriche e dal profilo
ben definito per fornire la
spinta necessaria al volo
ed effettuare manovre.
PENNE TIMONIERE:
regolano la quota e la
direzione del volo.
PIUME: più corte e sottili delle penne, funzionano
da isolante termico. Rivestimento dei pulcini.
Strato più interno del piumaggio degli adulti.
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Adattamenti al volo – struttura della penna
La struttura presenta un asse
centrale di sostegno
(RACHIDE), dal quale si
dipartono ramificazioni molto
fitte (BARBE) che formano
una superficie piana e
continua (VESSILLO). Le
barbe sono fissate le une alle
altre da minuti filamenti
(BARBULE).
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Riproduzione
La maggior parte degli uccelli è MONOGAMA. La
fecondazione è interna. Pochi uccelli maschi possiedono
organi copulatori che servono al trasferimento dello sperma.
Nella maggior parte delle specie il trasferimento avviene
semplicemente mediante il contatto diretto tra le cloache
dei due sessi. L’accoppiamento è preceduto da rituali di
corteggiamento
Tutti gli uccelli sono OVIPARI, depongono uova amniotiche,
di dimensioni e colori differenti. I colori derivano da due
pigmenti (emoglobina e bile) aggiunti durante il transito
nell’ovidutto. Generalmente proteggono le uova all’interno
di un NIDO costruito lontano dalla portata dei predatori.
La cova è fondamentale poiché l’embrione non è
omeotermo.
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Riproduzione: i nidiacei
PROLE:
Precoce o atta: coperta da
lanuggine e piume. In grado
di nutrirsi da sola poche ore
dalla schiusa. Galliformi e
trampolieri.
Inetta: cieca e priva di piume.
Necessita di intense cure da
parte degli adulti. Passeracei
e rapaci.
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Spesso gli uccelli più longevi, come il colibrì,
depongono meno uova: la sopravvivenza della
specie è assicurata, in questi casi, dalla durata della
vita dell'adulto e non deve essere affidata alla
quantità della prole.
Durante il periodo d'incubazione, che va da 11 a 80
giorni, gli embrioni si sviluppano nutrendosi del
tuorlo e dell'albume accumulato all'interno
dell'uovo.
Apparato digerente
Adatto a una vita
dinamica. Il cibo non viene
masticato ma conservato
nell’esofago o gozzo o
ingluvie.
L’uccello può così andare
a digerire in un luogo più
sicuro. La parte superiore
dello stomaco
(proventriglio) produce i
succhi gastrici, mentre la
parte inferiore (ventriglio)
macina il cibo utilizzando
un composto abrasivo che
contiene sabbia e ciottoli.
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L’elevato metabolismo, l’alta temperatura corporea e
l’intensa attività rendono necessaria un’alimentazione
abbondante, con alimenti ad alto contenuto
energetico (semi, frutti, animali).
Tegumento
Pelle sottile appena cheratinizzata. Priva di
ghiandole eccetto la ghiandola dell’UROPIGIO.
Posta sopra la base della coda. Molto sviluppata
nelle specie acquatiche.
Ghiandola sebacea il cui secreto, ricco di vitamina
D, serve a impermeabilizzare il piumaggio. Il
secreto viene raccolto con il becco.
Zampe e piedi sono ricoperti da squame cornee che non
vengono mai perse. Gli uccelli hanno da 2 a 4 dita per
piede, di forma e posizione diverse a seconda delle
abitudini di vita. Molti uccelli nuotatori hanno le dita
palmate, cioè collegate da una membrana cutanea.
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Becco
Il becco è fissato a mascelle entrambe mobili che
consentono una maggiore apertura. Costituito da
guaine di cheratina leggere ma robuste.
Presenta forme e dimensioni diverse a seconda del
tipo di habitat e dal metodo di alimentazione.
Il dente dell’uovo o diamante è un rilievo del becco
che il nascituro utilizza per rompere il guscio. Cade
poco dopo la schiusa.
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Filogenesi degli uccelli
• Durante l’età dei rettili, il gruppo più diversificato era quello
dei dinosauri, che comprendeva i più grandi animali che
siano mai vissuti sulla terraferma.
• Molti dinosauri erano forse omeotermi,
• Prove fossili suggeriscono che gli uccelli si siano evoluti circa
150-200 milioni di anni fa da una linea evolutiva di dinosauri
bipedi.
Artigli sulle ali
Denti
(come i rettili)
(come i rettili)
Lunga coda
Penne
con molte vertebre
(come i rettili)
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Filogenesi degli uccelli
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Filogenesi degli uccelli
Progenitori:
• piccoli dinosauri arboricoli insettivori
• occhi grandi
• piedi prensili
• muso allungato > becco
Archaeopteryx
lithographica
(150Ma Giurassico):
Il più antico fossile, dalle
dimensioni di un corvo, con
caratteri misti tra rettile e
uccello: ali, piume, denti,
coda. Volo planato.
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Caratteri ereditati:
uovo amniotico
squame sulle zampe membrana nittitante