Gli uccelli: modello di evoluzione della vita Il volo è il loro grande vantaggio; è stata difatti l innovazione evolutiva che ha permesso agli uccelli di occupare ambienti inaccessibili e nicchie non fruibili da altri animali Condiziona molto gli uccelli perché limita le possibilità di diversificare ulteriormente i loro adattamenti evolutivi Molto probabilmente gli uccelli derivano da un gruppo di dinosauri, i Saurischi Celurosauridi. Le penne derivano da squame modificate, tale ipotesi è confortata anche da studi di natura embriologica Le penne potrebbero essersi sviluppate prima in funzione della coibentazione termica, e le ali come palette per catturare insetti. Il volo potrebbe essere iniziato da planate dall alto degli alberi, o come aiuto alla corsa
Le specie che, successivamente, sono ridiventate non volatili sono solo una sessantina, rispetto alle 9000 specie di uccelli viventi e sono quasi tutte relegate in zone geografiche relativamente isolate e con pochi competitori. Es. la zona australiana dove vivono emù, kiwi e casuari ed il Sud America dove vivono i tinami Per gli uccelli non volatori c è ovviamente un maggior rischio di estinzione come è accaduto per il Dodo delle Mauritius e al Moa della Nuova Guinea
Gli uccelli che volano, invece, sfruttano le possibilità offerte da un modo di spostamento veloce, poco costoso, e che permette di superare qualsiasi ostacolo, inoltre: Utilizzano fonti di cibo poco accessibili Sfuggono ai predatori terrestri Migrano a lungo raggio Hanno realizzato una vasta radiazione evolutiva, hanno cioè occupato una grande varietà di ambienti e di nicchie ecologiche, vivono in tutte le regioni della terra e si sono diversificati in una grande varietà di specie. Grazie al volo riescono a sfruttare fonti abbondanti di cibo e, quindi, a riuscire a mantenere un elevato metabolismo energetico che a sua volta rende possibile adattamenti molto sviluppati.
Tra i diversi adattamenti lo psichismo degli uccelli è al vertice tra i vertebrati, come dimostrano i molteplici comportamenti, l adattabilità e l elevata intelligenza Es. i Corvidi hanno valori di massa cerebrale, in relazione alle dimensioni corporee, ai vertici tra vertebrati non umani, e pari a quelli dei delfini e delle scimmie. Le penne assolvono due funzioni importanti: isolano termicamente dall ambiente esterno aumentano la superficie delle ali facilitando il volo (ricerca del cibo, fuga dai predatori, ricerca del partner) La loro struttura particolare, fatta di filamenti ramificati e agganciati tra loro (barbe e barbule) permette di ottenere la massima superficie con un peso minimo, oltre ovviamente alla capacità isolante
Le penne sono variamente colorate; i colori sono dovuti alla presenza di pigmenti (biocromi) ma anche a diversi fenomeni ottici che danno poi luogo al reale effetto cromatico I pigmenti prevalenti sono la MELANINA (marrone, nero, grigio), i CAROTENOIDI O LIPOCROMI (giallo, arancio, rosso), le PORFIRINE (ombre che vanno dal rosso al verde es. tauraco) Tali pigmenti sono prodotti a livello del derma da speciali cellule per es. i melanoblasti. Talvolta i colori di base sono in relazione alla dispersione della luce che si realizza attraverso numerosi vacuoli (cavità minute) presenti nelle piume che se non sono pigmentate danno vita a colori che virano dal bianco al blu.
La luce gioca un ruolo fondamentale nella successiva quantità di melanina dando luogo a riflessi iridescenti e metallici che cambiano in variazione all angolo di incidenza della luce Particolari colorazioni sono dovute anche ad un melange di pigmenti e di colori di fondo per es. colore verde sono dovuti all effetto del blu come colore strutturale e alla contemporanea presenza di pigmenti gialli derivanti dai carotenoidi I pigmenti sembrano possano anche intervenire nei processi di termoregolazione. Il colore fondamentalmente ha 2 finalità contraddittorie: NASCONDERSI ED ESIBIRSI
Le finalità mimetiche sono, forse, più evidenti nelle specie che sono costrette a fare il nido in spazi aperti; si può parlare difatti di piumaggio protettivo nelle femmine dell anatra, del fagiano, della beccaccia e dell allodola Si assistono anche a variazioni stagionali del colore che si verificano durante la muta. I colori del piumaggio sono da mettere in relazione con l ambiente circostante es. piccioni e pappagalli che vivono in foreste tropicali La colorazione mimetica oltre a eludere i predatori ha anche lo scopo di garantire un certo successo durante la caccia es. colorazione bianca della testa, del collo, e delle parti sottostanti (petto e addome) degli uccelli acquatici.
In molte specie vi sono penne della coda o della cresta modificate, che crescono molto più del normale o con forme particolari contribuendo all attrattiva maschile, es. pavone o negli uccelli del paradiso La scelta del partner negli uccelli avviene attraverso l uso di colori vistosi; il senso più sviluppato è la vista
La maggior parte delle attività di mantenimento dei volatili sono tese alla pulizia ed alla cura del piumaggio. L attività più importante consiste nel lisciarsi le penne con il becco e nel riordinare e riparare le alette per il volo una ad una La cute degli uccelli è priva di ghiandole ad eccezione della ghiandola dell uropigio (situata alla base della coda), che secerne un liquido oleoso che viene sparso con il becco su tutte le penne del corpo Le varie componenti dei secreto (cera, grassi ed acidi grassi) aiutano a: mantenere pulito il piumaggio mantenere l umidità la flessibilità protezione nei confronti di infezioni micotiche e batteriche Tale film non rende il piumaggio resistente all acqua, ma aiuta sicuramente a renderlo più adatto all immersione. La ghiandola dell uropigio, difatti, è maggiormente sviluppata negli uccelli acquatici. È assente nei piccioni, pappagalli e nei picchi
Le penne sono soggette ad una notevole usura, vengono quindi completamente cambiate una o due volte all anno attraverso la muta. Le piume del disco facciale degli Strigiformi (rapaci notturni) rivestono una notevole importanza, sono piume disposte a raggiera intorno a ciascun occhio e svolgono l importante funzione di captare e convogliare le onde sonore permettendo così all animale di capire la direzione del suono, facilitando la caccia notturna. Gli uccelli necessitano di una elevata quantità di energia metabolica per mantenere la capacità di volo. Per unità di distanza percorsa il volo è un modo di locomozione più economico della deambulazione. Per unità di tempo il volo è molto dispendioso, richiede difatti: un elevato ritmo metabolico di base (circa 5-10 volte il ritmo basale) produzione veloce di intense contrazioni muscolari omeotermia
Gli uccelli possono essere definite macchine metaboliche che funzionano ad un ritmo intenso Temperature corporee tipiche di 40-41 C ed un consumo energetico superiore di un ordine di grandezza a quello di un rettile o di un anfibio di pari dimensioni fanno si che gli uccelli siano sempre alla ricerca di cibo. MA NON POSSONO ACCUMULARE TROPPE RISERVE DI GRASSO Uccelli e mammiferi sono assenti dalle zone desertiche proprio in ragione delle loro esigenze trofiche COME MAI POCHI UCCELLI SI NUTRONO DI MATERIALI VEGETALI QUALI ERBA O FOGLIE? RIPRODUZIONE OVIPARA La ricchezza di comportamenti (complesse parate nunziali, sistemi di accoppiamento, cure parentali intense, ) è possibile grazie all elevato metabolismo e dall omeotermia degli uccelli che li rende capaci di attività che sarebbero insostenibili per i rettili
STRUZZO Lo struzzo è il più grande uccello vivente, il maschio è alto all incirca 2.1-2.75 m e pesa 100-130 Kg talvolta può arrivare a pesare anche 150 Kg; la femmina è alta all incirca 1.75-1.9 m e pesa tra i 90-110 Kg Vive in zone geografiche dove abbondano i predatori, la notevole mole è un ovvio vantaggio per un uccello che ha perso la capacità al volo Come adattamento alla corsa gli uccelli tendono ad avere 1 muscolatura delle zampe ben sviluppata, in particolare nella zona tarsale; le dita dei piedi tendono ad essere più corte e con unghie corte e robuste Gli struzzi non hanno la ghiandola dell uropigio Sono onnivori; la loro alimentazione è correlata alla disponibilità di acqua L intestino è lungo all incirca 14 m Speciali adattamenti fisiologici per ridurre le perdite di acqua