Uccelli

1. Uccelli

2. 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.

3. 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

4. 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).

5. 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.

6. 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

7. 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. Gli uccelli compiono fino a 200 atti respiratori al minuto. L’uomo 15

8. 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.

9. 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.

10. Adattamenti al volo – penne e piume Uniche degli uccelli. Escrescenze cornee dell’epidermide moltocheratinizzatecon vacuoli pieni d’aria. Sostituite almeno una volta all’anno con lamuta. PENNE REMIGANTI: lunghe, rigide, asimmetriche e dal profilo ben definito per fornire la spinta necessaria al volo ed effettuare manovre. PENNE COPRITRICI conferiscono una sagoma aerodinamica. 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.

11. 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).

12. 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.

13. 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. 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.

14. 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. 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).

15. 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.

16. 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.

17. Artigli sulle ali (come i rettili) Denti (come i rettili) Lunga coda con molte vertebre (come i rettili) Penne 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.

18. Filogenesi degli uccelli

19. Filogenesi degli uccelli • Progenitori: • piccoli dinosauri arboricoli insettivori • occhi grandi • piedi prensili • muso allungato > becco Caratteri ereditati: - uovo amniotico - squame sulle zampe - membrana nittitante 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.