GLI UCCELLI Gli uccelli sono una classe di Vertebrati con particolari adattamenti al volo. Questi animali sono omeotermi cioè con temperatura

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1 GLI UCCELLI Gli uccelli sono una classe di Vertebrati con particolari adattamenti al volo. Questi animali sono omeotermi cioè con temperatura corporea costante, generalmente intorno ai 40 gradi centigradi. Caratteristica esclusiva è di essere rivestiti da penne.

2 CARATTERISTICHE DEGLI UCCELLI ali provviste di penne e collegate al torace da robusti muscoli pettorali; ossa cave, dette pneumatiche, per rendere minimo il peso dello scheletro che è completamente ossificato; sacchi aerei, sparsi in tutto il corpo, che alleggeriscono ulteriormente il loro peso, sterno provvisto di una carena mediana; numerose ossa fuse per garantire maggiore rigidità; becco rivestito da astuccio corneo (ranfoteca), privo di denti, assume forme diverse in relazione al tipo di alimentazione; cuore quadriloculare, presenza di un organo di fonazione detto siringe; acido urico come principale catabolita; tutti ovipari con fecondazione interna. McLelland J., 1990

3 La piuma è uno degli organi più complessi dei vertebrati: appendice dell'apparato tegumentario, è formata dalla proliferazione controllata di cellule nell'epidermide, che produce cheratina. La sua struttura portante è composta dal calamo, la parte dove si attacca all'ala, e dal rachide, la continuazione del calamo. Al rachide sono attaccate le barbe, che a loro volta presentano ai lati le barbule. La penna matura degli uccelli è una parte morta, che è possibile considerare come il pelo dei mammiferi.

4 Le penne degli uccelli sono fatte di cheratina pura. Una penna tipica consta di un asse centrale rigido (rachide) la cui base si inserisce profondamente nella cute e che porta dalla parte esterna un vessillo. Il vessillo, asimmetrico è formato da barbe sulle quali sono inserite ortogonalmente le barbule; barbe e barbule nelle penne si agganciano reciprocamente in modo da formare una superficie piana leggerissima, porosa.

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6 Il piumaggio è costituito dalle piume e dalle penne, le quali ricoprono entrambe l'epidermide degli uccelli, ma sono differenti dal punto di vista morfologico, anatomico e funzionale. Dal punto di vista morfologico-anatomico, le piume si differenziano dalle penne per il rachide più corto e flessibile, con barbe filiformi e barbule prive di ciglia. Dal punto di vista funzionale, le piume servono innanzitutto a rivestire, a limitare la dispersione di calore e l'assorbimento di umidità, oltre a dare una forma più aerodinamica ai volatori. Le penne invece servono principalmente per il volo, con funzioni diverse fra remiganti, e fra le remiganti primarie e le secondarie, le timoniere, ecc. Vi sono due tipi fondamentali di piume: piume mobili che coprono la parte esterna del corpo e piume interne che si trovano sotto le prime a contatto con l'epidermide. Struttura di una piuma: 1. Piuma 2. Rachide 3. Barba 4. Barbula 5. Calamo

7 LE PENNE Le penne si distinguono in: penne di contorno o penne del corpo penne remiganti o penne delle ali penne timoniere o penne della coda piume (con funzione coibente) Primarie e timoniere di Poiana

8 Differenti tipi di penne. (A) Filopiuma. (B) Setola. (C) Piumino polverigeno. (D) Penna di contorno. (E) Piumino. (F) Semipiuma

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11 Le penne sono regolarmente sostituite con un processo di muta: questa può avvenire progressivamente, oppure in modo simultaneo, come ad esempio nelle anatre, che cambiano simultaneamente tutte le remiganti e quindi per un certo periodo rimangono inette al volo.

12 Gli Uccelli spesso presentano livree molto colorate, e la colorazione è dovuta alla presenza di melanine (nere e marroni = eumelanine; rossicce e giallastre = feomelanine); o di lipocromi (rosso, violetto, giallo, arancio, verde, marrone); i colori iridescenti e la maggior parte degli azzurri sono strutturali, come l'azzurro da effetto Tyndall; certi verdi derivano da un pigmento giallo più un azzurro strutturale. La colorazione è spesso varia e brillante, con notevole dicromatismo sessuale e presenza di livree nuziali particolarmente vistose nei maschi. Sono anche possibili colorazioni criptiche, mimetiche, e variazioni stagionali di colorazione, con muta pre- e post-nuziale.

13 La struttura alare varia da uccello a uccello e rispecchia gli adattamenti ad ambienti diversi.

14 Tutti gli Uccelli hanno uno stesso modello base di struttura scheletrica, sebbene differenti tipi di vita hanno portato all'evoluzione di differenze sul tema principale.

15 Lo scheletro degli Uccelli è formato dal cranio, dalla colonna vertebrale, dalle coste che formano la gabbia toracica, dal cinto scapolare e dal cinto pelvico dove si articolano rispettivamente gli arti anteriori e posteriori.

16 Il cranio degli Uccelli possiede alcune modifiche dovute all'adattamento al volo. Una di queste è il fatto che si tratta di un cranio estremamente leggero (pesa circa l'1% rispetto al peso totale dell'uccello). La seconda caratteristica è che si tratta di un cranio cinetico, simile a quello dei Rettili, ma profondamente diverso rispetto a quello dei Mammiferi. Si tratta in pratica di un cranio mobile, le cui componenti sono capaci di compiere movimenti indipendenti.

17 Il cranio degli Uccelli è in generale un cranio leggero con ossa saldate; si distinguono due regioni: una posteriore arrotondata che protegge l encefalo, una anteriore in relazione all alimentazione; presenta ampie orbite per la loro fusione con la fossa temporale superiore; è un cranio cinetico con un quadrato e elementi del palato mobili.

18 Il cinetismo cranico degli Uccelli è dovuto ad un quadrato mobile il cui spostamento all apertura della bocca proietta in alto la barra giugale che fa sollevare la parte superiore e anteriore del cranio, rispetto a quella posteriore, grazie alla presenza di una cerniera fra queste due parti Negli Uccelli il palato è di tipo primario con aspetti differenti nei Ratiti e nei Carenati. Nei Ratiti si conserva un palato con elementi piuttosto ampi e perciò definiti anche paleognati. Il palato si riduce invece nei Carenati e perciò definiti neognati.

19 L'adattamento al volo li costringe a modificarsi in diverse maniere. La prima esigenza ha riguardato la riduzione del peso del corpo in funzione di una migliore capacità di volo. La strada principale che gli Uccelli hanno seguito per ottenere ciò è stata quella di perdere i denti e le grosse e pesanti ossa che li supportavano, la perdita di quasi tutta la coda e la riduzione del cranio. Inoltre, alcune ossa degli Uccelli sono ossa pneumatiche, cioè ospitano ampie cavità in cui si immettono propaggini di sacchi aerei. Ciò alleggerisce notevolmente lo scheletro favorendo ulteriormente il volo. ulna

20 Il battito delle ali richiede un grande sforzo muscolare ed i muscoli interessati hanno bisogno di una solida inserzione allo scheletro. Essi, inoltre, generano notevoli sollecitazioni allo scheletro quando lavorano.

21 Il primo problema è stato risolto dagli Uccelli fornendosi di un'ampia carena sternale che permette una soddisfacente inserzione ai potenti muscoli deputati al volo.

22 Il secondo problema è stato risolto conferendo rigidità allo scheletro attraverso la fusione di gruppi di vertebre e fornendo le costole di sporgenze, i processi uncinati, che tenendo insieme costole contigue danno maggior compattezza a tutta la cassa toracica. Il torace degli Uccelli è schiacciato e compatto in comparazione con gli altri Vertebrati; ciò comporta una maggiore vicinanza degli arti al centro di gravità del corpo e quindi un'efficienza maggiore nel bilanciare il peso corporeo sia nel volo che nella locomozione bipede.

23 Le vertebre sono suddivise in: cervicali - comprendono, oltre all'atlante e all'epistrofeo, numerose vertebre (12-18 e fino a 20 come nei cigni e negli aironi) e sono molto mobili; toraciche (7-9) - sono immobili e si collegano alle coste, molte delle quali presentano degli uncini in modo che la costa anteriore si collega a quella posteriore, per dare una maggior robustezza alla gabbia toracica; le prime 3-5 sono fuse a formare il notarium; lombari e sacrali (11-14)- sono immobili e fuse nel sinsacro con le ossa del cinto pelvico; caudali (5-7)- sono libere ad eccezione delle ultime che si saldano in un unico osso, il pigostilo, che sostiene il ventaglio delle penne della coda

24 Vertebre cervicali Spina neurale Pre-zigapofisi Post-zigapofisi

25 Vertebre caudali Vertebre toraciche

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27 CRESTE ILIACHE SINSACRO

28 PIGOSTILO

29 Nel cinto scapolare o pettorale si trovano due scapole strette e lunghe, due robusti coracoidi, saldati allo sterno ed un osso particolare detto furcula (osso dei desideri), derivato dalla fusione delle due clavicole e unito allo sterno. Le coste si articolano sullo sterno che, negli Uccelli volatori, presenta una espansione a forma di chiglia, detta cresta o carena, su cui si inseriscono i muscoli pettorali che muovono le ali.

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