Ptaki stanowią bardzo zróżnicowaną grupę zwierząt. Na świecie zanotowano ich ponad 10 tysięcy gatunków. Wśród nich znajdują się zarówno małe kolibry (około 5 cm) jak i potężne strusie (osiągające wysokość około 2,5 m!). Ewolucyjnie wywodzą się z gadów. W stosunku do poprzedników, ptaki są stałocieplne, a więc niezależnie od wahań temperatury, mogą utrzymać względnie stałą ciepłotę ciała, co pozwala funkcjonować im na znacznie szerszym obszarze geograficznym.
Skrzydła i pióra
Gdybym poprosiła Cię o wskazanie przystosowań do lotu ptaków, zapewne jako pierwszą odpowiedź uzyskałabym – skrzydła. Masz rację! Przekształcenie kończyn górnych w skrzydła jest kluczowe dla kształtowania predyspozycji do lotu – stanowią one płaszczyznę nośną i pośrednio zapewniają aerodynamiczny kształt. Ciało ptaków pokryte jest piórami – ewolucyjnie są to zmodyfikowane łuski gadów! Oprócz nadawania różnych barw, stanowią dobrą izolację cieplną (wspomagają utrzymywanie stałej temperatury wewnętrznej). Najważniejsze z nich to sterówki (znajdujące się w ogonie) oraz lotki (wchodzące w skład budowy skrzydeł).
Układ mięśniowo-kostny
Szkielet stanowi ważny punkt modyfikacji u ptaków. Przede wszystkim kości – standardowo struktury o stosunkowo dużej masie – u tej grupy zwierząt są lekkie, lecz wytrzymałe na tyle, by dać wsparcie dobrze rozwiniętym mięśniom. Wszystko dzięki pneumatyzacji, czyli wypełnieniu kości powietrzem w miejsce zbitej architektury. Ptaki mają niewielkie czaszki, ponieważ zredukowały ilość kości wchodzących w jej skład – zwiększyły tym samym aerodynamiczność oraz zmniejszyły masę. Zauważyłeś, że nie mają zębów? Jako jedyne posiadają tzw. grzebień kostny na mostku, czyli miejsce przyczepu mięśni skrzydeł, co stanowi doskonałe połączenie funkcjonalne pomiędzy układem kostnym a mięśniowym. Oczywiście długotrwałe loty nie mogłyby się odbywać, gdyby nie znakomity rozwój mięśni poprzecznie prążkowanych!
Układ moczowy
Pęcherz moczowy jest umięśnionym worem przechowującym mocz. Mimo geniuszu swej budowy i funkcji, ma jedną wadę – jest stosunkowo ciężki. Wyobraź sobie bociana szybującego nad oceanem z bagażem o ciężkości pół kilograma – nie dość, że obniżałby wysokość lotu, to jeszcze wymagał dość częstych opróżnień. Dlatego ptaki nie posiadają pęcherza, a mocz produkowany przez nerki, poprzez moczowody swobodnie spływa do kloaki (steku), gdzie miesza się z kałem i jest wydalany w postaci kałomoczu. Długie loty, jakie te zwierzęta odbywają, nie sprzyjają uzupełnianiu zapotrzebowania na wodę – ptaki muszą więc prowadzić bardzo oszczędną gospodarkę wodną. Wydalają zbędne produkty przemiany materii nie w postaci płynnej (tak jak np. człowiek), ale w formie kryształów kwasu moczowego zawierających minimalną ilość wody. Choć produkcja owych kryształów wymaga zużycia dużo większej ilości energii, to zysk w postaci oszczędności wody jest nie do przecenienia. I chyba powinniśmy być wdzięczni ewolucji, iż ptasi mocz nie ma struktury podobnej do ludzkiego. J
Układ nerwowy
Lot w przestrzeni jest niezwykle wymagającym przedsięwzięciem dla układu nerwowego. Wymaga koordynacji pracy skrzydeł, ułożenia ciała, ale również kontroli wysokości i położenia. Analizą tych danych zajmuje się móżdżek, czyli część mózgowia, którą ptaki mają najbardziej rozwiniętą ze wszystkich zwierząt. Otrzymuje on informacje m.in. z narządów zmysłów, mięśni, stawów i w oparciu o nie wysyła komendy do mięśni, co zapewnia utrzymanie równowagi i zachowanie płynności ruchów. Nadzór nad interpretacją bodźców wzrokowych pełnią śródmózgowie i przodomózgowie – stąd u ptaków znakomity rozwój tych struktur.
Dlaczego nie wszystkie ptaki latają?
Choć skojarzenie ptaka zwykle łączy nam się z wizerunkiem latającego zwierzęcia, to trzeba podkreślić, że tylko część z nich jest zdolna do lotu. Posiadanie skrzydeł to ważna cecha, ale nie wystarcza do sprawnego szybowania. Istotna jest struktura oraz stosunek ich wielkości w odniesieniu do masy zwierzęcia, np. kura ma nieproporcjonalnie dużą masę w porównaniu do objętości skrzydeł. Oczywiście ewolucja zadbała również o przystosowanie budowy do sposobu zdobywania pokarmu, co warunkuje przeżycie – kury swobodnie mogą znaleźć pożywienie na ziemi, więc skrzydła i latanie zdecydowanie schodzą na drugi plan.
