A cikkben a madarak szerkezeti jellemzőiről, csontvázukról lesz szó. A madarak azért érdekesek, mert ők az egyetlen olyan gerinces csoport (a denevérek kivételével), amelyek nemcsak a levegőben lebegnek, hanem valódi repülésre is képesek. Szerkezetük jól alkalmas erre a célra. A levegő urai lévén remekül érzik magukat szárazon és vízen egyaránt, és néhányan, például a kacsák, mindhárom környezetben ott vannak. Ebben nemcsak a madár csontváza játszik szerepet, hanem a tollazat is. A fő esemény, amely ezeknek a lényeknek a boldogulását biztosította, a tollazatuk fejlődése volt. Ezért nemcsak a madár csontvázát fogjuk figyelembe venni, hanem röviden beszélünk is róla.
Az emlősök szőréhez hasonlóan a tollak először hőszigetelő burkolatként jelentek meg. Csak kicsit később alakították át őket csapágysíkokká. Tollba öltözött madarak, nyilván évmilliókkal azelőtt, hogy képesek voltak repülni.
Evolúciós változások a madarak szerkezetében
A repüléshez való alkalmazkodás az összes szervrendszer és viselkedés átalakulásához vezetett. A madár csontváza is megváltozott. A fenti fotó a képgalamb belső szerkezete. A szerkezeti változások elsősorban az izomerő növekedésében nyilvánultak meg a testtömeg csökkenésével. A csontváz csontjai üregessé vagy sejtessé váltak, vagy vékony ívelt lemezekké alakultak át, miközben megőrizték a kívánt funkcióik ellátásához elegendő szilárdságot. A nehéz fogakat könnyű csőr váltotta fel, míg a tolltakaró a könnyedség példája, bár súlya több lehet, mint egy csontváz. A belső szervek között légzsákok vannak, amelyek részt vesznek a légzésben.
A galambcsontváz jellemzői
Részletes pillantást nyújtunk a galamb csontvázára. A medencecsontokból, a szárnycsontokból, a farokcsigolyákból, a törzsből, a nyaki régióból és a koponyából áll. A koponyában a fej hátsó része, a korona, a homlok, a csőr és a nagyon nagy szemüregek különböztethetők meg. A csőr 2 részre oszlik - felső és alsó. Külön mozognak egymástól. A nyaki régió magában foglalja a nyak alapját, a garatot és a nyakat. A háti részen található galambváz a keresztcsonti, az ágyéki és a mellkasi csigolyákból áll. Mellkas - a szegycsontból, valamint 7 pár borda, amely a mellkasi csigolyákhoz kapcsolódik. A farokcsigolyák ellaposodnak, és kötőszövetből álló lemezekkel rögzítik. Általában véve ilyen a madár csontváza. Sémáját fentebb mutattuk be.
Csontátalakítás
A csontváz átalakulása, amely a madarak hátsó végtagokon való járásához és az elülső végtagok repüléshez való használatához kapcsolódik, különösen egyértelműen kifejeződik a váll- és medenceövben. A vállöv mereven kapcsolódik a szegycsonthoz, ezért repülés közben úgy tűnik, hogy a test a szárnyakon lóg. Ez megvalósula túlnőtt coracoid csontok miatt, amelyek emlősökben hiányoznak.
A madár csontvázának érezhetően megerősített medenceöve van. A hátsó végtagok jól tartják ezeket az állatokat a talajon (mászáskor az ágakon vagy úszáskor a vízen), és ami a legfontosabb, sikeresen elnyelik az ütéseket a leszállás pillanatában. Mivel a csontok elvékonyodtak, erősségük az egymással való összeolvadás következtében nőtt, amikor a madár csontvázának szerkezete megváltozott. Az emlősökhöz hasonlóan három páros medencecsont egyesült a gerinccel és egymással. A törzs csigolyái összeolvadtak, az utolsó mellkastól kezdve és az első farokcsigolyával végződve. Mindegyik a komplex keresztcsont része volt, amely megerősítette a medenceövet, lehetővé téve a madarak végtagjai számára, hogy anélkül végezzék funkciójukat, hogy megzavarnák más rendszerek munkáját.
Madarak végtagjai
A végtagokat is figyelembe kell venni, amelyek a madár csontvázának szerkezetét jellemzik. A gerincesekre jellemző jellemzőkhöz képest erősen módosultak. Tehát a metatarsus és a tarsus csontjai meghosszabbodtak és összeolvadtak egymással, és a végtag további szegmensét alkották. A comb általában el van rejtve a tollak alatt. A hátsó végtagok olyan mechanizmussal rendelkeznek, amely lehetővé teszi, hogy a madarak az ágakon maradjanak. Az ujjak hajlító izmai a térd felett helyezkednek el. Hosszú inaik a térd elülső részén, majd a tarsus hátsó részén és az ujjak alsó részén futnak. Az ujjak behajlításával, amikor a madár megragadja az ágat, az ínszerkezet rögzíti azokat, így alvás közben sem gyengül a fogás. Szerkezeténél fogva a háta madár végtagja nagyon hasonlít az emberi lábra, de a lábszár és a lábfej csontjai közül sok összeforrt.
Ecset
A madarak csontvázának jellemzőit leírva megjegyezzük, hogy a repüléshez való alkalmazkodás kapcsán különösen drámai változások mentek végbe a kéz szerkezetében. A mellső végtagok megmaradt csontjai összenőttek, támasztva az elsődleges repülési tollaknak. A megőrzött első ujj egy kezdetleges szárnyrész támasza, amely speciális szabályozóként működik, amely alacsony repülési sebességnél csökkenti a szárnyellenállást. A másodlagos repülési tollak az ulnához vannak rögzítve. Maguk a tollak csodálatos szerkezetével együtt mindez egy szárnyat hoz létre - egy szervet, amelyet nagy hatékonyság és adaptív plaszticitás jellemez. Az alábbiakban egy 17. századi dodómadár csontváza látható.
Wings
A légy- és farktollak emelést és irányítást biztosítanak repülés közben, de aerodinamikai tulajdonságaik még nem teljesen ismertek. Normál csapkodás közben a szárnyak lefelé és előre, majd élesen fel és hátra mozognak. Leütéskor a szárny olyan meredek ütési szöggel rendelkezik, hogy tompítaná a sebességet, ha az elsődleges repülési tollak ekkor nem működnének független, fékezést megakadályozó csapágysíkként. Mindegyik toll felfelé és lefelé forog a szár mentén, így előretolódás jön létre, amelyet a végük szétterülése segít. Ezenkívül egy bizonyos támadási szögben a szárnyszárny előrehúzódik a szárny elejétől. Ez olyan vágást képez, amely csökkenti a turbulenciáthordozósíkot, és ezáltal csillapítja a fékezést. Leszálláskor a madár előzetesen csökkenti a sebességét úgy, hogy testét függőleges síkban helyezi el, behúzza a farkát és szárnyaival fékez.
Különböző madarak szárnyainak szerkezeti jellemzői
A lassan repülni tudó madaraknál különösen jól láthatóak a hézagok az elsődleges elsődlegesek között. Például a rétisasnál (Aquilachysaetos, a fenti képen) a tollak közötti hézagok a teljes szárnyterület 40%-át teszik ki. A keselyűknek nagyon széles farka van, amely további emelést hoz létre lebegéskor. A sasok és keselyűk szárnyának másik végletét a tengeri madarak hosszú, keskeny szárnyai alkotják.
Például az albatroszok (egyikükről fentebb látható fotó) szinte nem csapkodnak a szárnyaikkal, szárnyalnak a szélben, majd merülnek, majd meredeken szárnyalnak felfelé. Repülési módjuk annyira speciális, hogy szélcsendes időben szó szerint a földhöz vannak láncolva. A kolibri szárnyai csak elsődleges repülési tollakat hordoznak, és másodpercenként több mint 50 ütést képesek végrehajtani, amikor a madár a levegőben lóg; miközben vízszintes síkban előre-hátra mozognak.
Tollhuzat
A tollhuzat különféle funkciók ellátására alkalmas. Tehát a kemény légy- és farktollak szárnyakat és farkat alkotnak. A borítás és a kontúrozás pedig áramvonalas formát kölcsönöz a madár testének, a pehely pedig hőszigetelő. Egymásra támaszkodva, mint a csempe, a tollak folyamatos sima borítást hoznak létre. A toll finom szerkezete, minden másnál jobbananatómiai jellemzői, jólétet biztosít a madaraknak a levegőben. Mindegyikük legyezője több száz, a bot két oldalán egy síkban elhelyezkedő tüskeből áll, és mindkét oldalon nyúlik ki belőlük a horgokat a madár testétől távolabb eső oldalról. Ezek a kampók az előző szakállsor sima szakállához tapadnak, ami lehetővé teszi a legyező alakjának változatlan megőrzését. Egy nagy madár minden légytollán akár 1,5 millió szakáll található.
A csőr és jelentése
A csőr manipuláló szervként szolgál a madarak számára. Az erdei kakas (Scolopaxrusticola, egyikük a fenti képen) példáján láthatja, hogy milyen összetettek lehetnek a csőr tevékenységei, amikor a madár belemártja a talajba, és féregre vadászik. Miután a zsákmányba botlott, a madár a megfelelő izmok összehúzódásával előremozdítja az állkapocs ívét alkotó négyzet alakú csontokat. Ezek pedig előrenyomják a járomcsontokat, amitől a mandibula csúcsa felfelé hajlik, van egy ovális lyuk, amelyen áthalad a kulcscsont alatti izom ina, amely a váll felső oldalához kapcsolódik. Így amikor a kulcscsont alatti izom összehúzódik, a szárny felemelkedik, és amikor a mellizom összehúzódik, leesik.
Tehát felvázoltuk a madarak csontvázának felépítésének főbb jellemzőit. Reméljük, hogy felfedezett valami újat ezekről a csodálatos lényekről.
