Charakterystyka Ptaków
1.CHARAKTERYSTYKA OGÓLNA PTAKÓW
Ptaki tworzą grupę kręgowców najlepiej wyróżnioną spośród innych zwierząt łatwą do zdefiniowania. Można powiedzieć, że ptak jest to kręgowiec pokryty piórami, posiadający dziób i kończyny przednie przekształcone w skrzydła. Zespół tych trzech cech, mniej lub bardziej rozwiniętych, występuje u wszystkich ptaków, zaś nie ma go żadna inna grupa kręgowców. Cechą wyłączną ptaków jest występowanie piór, a najbardziej powszechną - posiadanie dzioba. Niektóre ptaki mają zredukowane skrzydła, lecz nie ma żadnego bez dzioba.
2.ODRĘBNOŚCI ANATOMICZNE
Dla zwierząt tworzących tę gromadę dziób jest tym, czym dla ssaków są jednocześnie wargi i zęby. W dawnych epokach geologicznych istniały ptaki mające zęby, ale obecnie żadne ich nie posiadają. Dziób służy nie tylko do zdobywania pokarmu, ale w wielu wypadkach także do jego rozłupywania. Dziób składa się z dwóch części: osłony rogowej widocznej z zewnątrz, zwanej ramfoteką i kości, które ją podtrzymują, będących przedłużeniem szczęk. Wystarczy jednocześnie popatrzeć na orła, bociana i skowronka, aby zdać sobie sprawę z ogromnej różnorodności kształtów, jakie może przyjąć dziób, zależy od trybu życia danego ptaka. U drapieżników jest on silny, zakrzywiony, o ostrym końcu; u ptaków, które szukają pożywienia w mule – długi i cienki; a u tych, które muszą kruszyć nasiona o twardej skorupie – gruby i mocny, i tak dalej. Te różnice mają wielkie znaczenie przy klasyfikacji ptaków, stąd badania nad dziobami są dla przyrodników tak interesujące i dlatego również poszczególne części dzioba otrzymały nazwy. Obecność dzioba i brak zębów powodują, że czaszka ptaków ma bardzo charakterystyczną budowę.
Ponadto ich czaszka różni się od czaszki ssaków tym, że połączona jest z kręgami szyjnymi tylko jednym kłykciem, a nie dwoma, jak to zawsze ma miejsce u ssaków. Badając szkielet ptaka można zauważyć wiele szczegółów nie mniej godnych uwagi. U ssaków, oprócz bardzo nielicznych wyjątków, kręgów szyjnych jest siedem. U ptaków nigdy nie ma ich mniej niż dziewięć, a często jest ich znacznie więcej. Łabędź, na przykład, ma dwadzieścia trzy kręgi szyjne. Część kręgosłupa odpowiadająca szyi jest prawie u wszystkich ptaków bardzo giętka, natomiast kręgi grzbietowe i lędźwiowe są bardzo sztywno ze sobą złączone, podobnie jak żebra, z których każde zaopatrzone jest w wyrostek sięgający ku tyłowi, pozwalający połączyć się z następnym żebrem.
Struktura ta związana jest z mięśniami, biorącymi udział w locie, który jest najczęstszym sposobem poruszania się ptaków. Podstawowe mięśnie poruszające skrzydła umocowane są u większości ptaków na ogromnym grzebieniu znajdującym się na mostku, podobnym w kształcie do kila jachtu regatowego i tym bardziej rozwiniętym im szybciej ptak porusza skrzydłami podczas lotu.
Choć wydaje się to dziwne szkielet ptaków, pominąwszy zmiany w kończynach przednich, jest dość podobny do szkieletu ssaków. Jednak w kończynach przednich występują tylko trzy palce, przy czym brakuje czwartego i piątego. Kończyny tylne mają bardzo szczególne cechy: skok jest zredukowany do jednej tylko kości, przeważnie długiej, a palców nigdy nie ma więcej niż cztery. Zawsze brakuje piątego, zaś pierwszy przeważnie zwrócony jest do tyłu. Wszystkie zaopatrzone są w długie, zakrzywione i ostre pazury.
Kości ptaków zadziwiają swoją lekkością. Wiele z nich to kości pneumatyczne o porowatej strukturze, mające połączenie z układem oddechowym. Układ ten, oprócz płuc, składa się z dziewięciu dodatkowych komór, zwanych workami powietrznymi, które dzięki swym rozgałęzieniom otaczają różne organy i wnikają do kości, przyczyniając się w ten sposób do zmniejszenia ciężaru własnego zwierzęcia.
Skoro zajęliśmy się narządami wewnętrznymi ptaków, należy zwrócić uwagę na specyficzną budowę układu pokarmowego.
Przełyk jest u wielu gatunków rozszerzony w rozciągliwe wole, w którym pokarm pozostaje przez pewien czas, rozmiękając.
Żołądek składa się z dwóch części:
żołądka gruczołowego;
żołądka mięśniowego;
Pierwszy jest cienki i wydłużony, drugi – rozszerzony, a jego ściany są silnie umięśnione – tu odbywa się rozcieranie pokarmu.
U zwierząt tych, pozbawionych zębów, przeżuwanie odbywa się wewnątrz układu pokarmowego.
Ptaki, podobnie jak ssaki, są stałocieplne i mają serce podzielone na dwie komory i dwa przedsionki. Specyfika układu krążenia polega na tym, że główna arteria, aorta, jest zgięta w prawą stronę, podczas gdy u ssaków zwraca się na lewo.
Jeśli chodzi o zmysły ptaków, węch i słuch wydają się nie mieć tak dużego znaczenia, jak u ssaków. Nozdrza umieszczone są zawsze na dziobie, a uszy są zwykłymi otworami, bez małżowiny zewnętrznej. Natomiast ptaki mają doskonały wzrok. Ich oczy wyróżnia zadziwiająca zdolność akomodacji w zależności od odległości do obserwowanego punktu. Oczy ptaków mają, oprócz powiek, charakterystyczną błonę, która porusza się z jednej strony na drugą, z rogu wewnętrznego do zewnętrznego i której podstawowym zadaniem jest czyszczenie powierzchni gałki ocznej przez szybkie przesuwanie się. Nosi on nazwę trzeciej powieki lub migotki.
Głosy ptaków zachwycają swą różnorodnością, a w wielu przypadkach skala głosu jest niezwykle duża. Na ten fakt wpływa obecność charakterystycznego rozszerzenia tchawicy. Kształt i ruchy tego aparatu pozwalają na znaczne modyfikacje brzmienia głosu, a powietrze z niektórych worków powietrznych przyczynia się do tego, że głos ptaka brzmi donośnie.
3.UPIERZENIE
Żadna cecha ptaków nie przykuwa tak uwagi, jak zdobiące je pióra. Są to ochronne twory rogowe, podobnie jak włosy ssaków. Pióro zaczyna się czymś w rodzaju szpikulca, który stopniowo się rozszczepia i wychodzą z niego dwie serie wypustek zwanych promieniami. Tak tworzy się centralna oś, stosina, z wyrastającymi promieniami. Jej podstawa, bez promieni, pusta w środku i przezroczysta, nazywa się dutką. Czasem wychodzi od niej odgałęzienie w postaci drugiego, małego piórka, tak zwanego piórka dodatkowego. Na pierwszy rzut oka promienie wydają się zwykłymi, zestawionymi obok siebie włóknami, ale gdy obejrzy się je pod lupą, okazuje się, że każdy z nich złożony jest z pnia centralnego i bocznych wyrostków, które są jakby promieniami promieni i noszą nazwę promyków. Co więcej, każdy z tych promyków ma jeszcze swoje malutkie promyki – haczyki. Te z kolei łączą się z promykami sąsiednich promieni i stąd bierze się opór piór niektórych ptaków, gdy staramy się rozdzielić ich promienie. Może się zdarzyć, że haczyków tych nie ma i wówczas, ponieważ promienie nie przylegają do siebie, pióro wydaje się potargane i jakby kędzierzawe, jak to można zaobserwować u strusi. Istnieją także pióra pozbawione promyków, z promieniami zwisającymi jak nici wzdłuż stosiny, na przykład u czapli. Zdarzają się też przypadki, gdy nie ma nawet promieni i wówczas pióro, złożone z samej stosiny, jest tylko długim włóknem.
Niektóre pióra, zamiast ze stosiny i promieni, składają się z wiązki jedwabistych włókien. Nazywa się je piórami puchowymi. Wiele młodych ptaków, zanim się opierzą, pokrytych jest puchem, jak na przykład kaczki, mają puch pod piórami przez całe życie. U czapli, papug i innych ptaków, posiadających to podwójne upierzenie, puch w miarę wzrostu zamienia się w drobniutki, białoszarawy pył, który dostaje się pomiędzy pióra i przyczynia się bez wątpienia do tego, że są one suche i błyszczące.
U niektórych ptaków pewne części ciała są nieopierzone, na przykład głowa i szyja sępa albo uda strusia. W większości przypadków stopy, a przynajmniej palce, są gołe, a ich skóra jest łuskowata lub pokryta płytkami rogowymi.
Ptaki okresowo zmieniają upierzenie. Gdy pióra ostatecznie osiągną swą dojrzałość, dutka zamykają się i, podobnie jak w przypadku rogów jeleni, martwieje, odkrywa się i zostaje w krótkim czasie zastąpiona przez inną. U niektórych gatunków pierzenie odbywa się dwa razy w roku: na wiosnę i na jesieni. Jeżeli zaś jest tylko jedno, następuje ono na jesieni, jest to bowiem okres, kiedy ptak najbardziej potrzebuje nowego, gęstego i wytrzymałego upierzenia.
Wiele gatunków ptaków ma pióra o różnorodnych i pięknych odcieniach, czego nie spotyka się w przypadku sierści ssaków. Jednak wiele z tych kolorów
zależy nie od pigmentu samego pióra, ale od efektów świetlnych na jego powierzchni, która jest ponacinana w cieniutkie rowki. Dotyczy to zwłaszcza odcieni błękitu i fioletu, jak również koloru zielonego. Jeżeli się zmiażdży młotkiem niebieskie pióro papugi, staje się ono czarne, gdyż uderzenia zniszczyły wzór na jego powierzchni, nie pozwalając na żadne efekty świetlne. Istnieją też ptaki, których pióra składają się z niezliczonej ilości przezroczystych pryzmatów o mikroskopijnych rozmiarach, o czarnym lub bardzo ciemnym pigmencie pod spodem i w takim wypadku, w zależności od tego, jak światło pada na pióro, będzie ono wydawało się czarne lub będzie zmieniało barwę, przybierając wszystkie kolory tęczy. Będzie poza tym błyszczało, jak wypolerowany metal, stąd odcienie powstałe w ten sposób określa się jako metaliczne.
4. SKRZYDŁA
Ze względu na funkcję, którą pełnią najważniejszymi piórami są pióra skrzydeł, które pokrywając kończyny przednie, tworzą powierzchnię nośną podczas lotu. Rozróżnia się dwa rodzaje tych piór: jedne długie i wąskie, wyrastające seriami na zewnętrznej krawędzi ramienia, przedramienia i dłoni, które w pozycji spoczynku układają się jedne na drugich jak listewki wachlarza oraz drugie, krótkie i szerokie, rozłożone jak dachówki i przykrywające podstawę następnych, przez co nadano im nazwę pokryw skrzydłowych. Długie pióra nazywa się lotkami i dzieli się je na lotki pierwszego rzędu wyrastające z dłoni i drugiego rzędu wyrastające z przedramienia. Pióra, które wyrastają z kciuka, noszą zaś nazwę skrzydełka. Ilość lotek jest różna w zależności od gatunku, lecz w obrębie jednego gatunku pozostaje niezmienna. Również specjalną nazwę – sterówki – otrzymały długie pióra z ogona, które w locie pełnią funkcję steru. Sterówki, podobnie jak to jest w przypadku skrzydeł, posiadają u swojej podstawy pokrywy, zwane podogonowymi, zależnie od położenia.
Skrzydła dają ptakom dwa elementy niezbędne do lotu: siłę nośną i siłę napędową. Siłę napędową wytwarza ptak zagarniający powietrze skrzydłami, którymi porusza w sposób zbliżony do ruchu wioseł wioślarza, co nadaje jego ciału ruch do przodu. Jednakże nie wszystkie ptaki latają w ten sam sposób. Kaczki i krukowate na przykład, zawsze poruszają skrzydłami, natomiast orły i sępy, choć poruszają skrzydłami startując do lotu, gdy wzniosą się wysoko, wykorzystują naturalne prądy powietrza i szybują z rozpostartymi nieruchomymi skrzydłami. Istnieją gatunki, jak na przykład kuropatwy, które wykorzystują oba sposoby. Wiele małych ptaków wznosi się bijąc skrzydłami, po czym nagle składa ukośnie, aby potem zacząć wznosić się machając skrzydłami, znów rzucić się do dołu i kontynuować te naprzemienne ruchy. Jest to rodzaj lotu falującego.
Podczas gdy ssaki latające zazwyczaj poruszają się po ziemi, u ptaków zdolność latania nie przeszkadza w szybkim poruszaniu się po podłożu, a wiele z nich jest ponadto dobrymi pływakami. Większość ma nogi przystosowane do siadania na gałęziach, silnego ich chwytania i pozostawania nieruchomo przez wiele godzin w tej pozycji.
5. ROZMNAŻANIE I ODŻYWIANIE
Wszystkie ptaki bez wyjątku są jajorodne. Jajo, chronione przez cienką, lecz twardą wapienną skorupkę, zawiera bardzo dużo substancji odżywczych, tworzących żółtko, które jednej strony widoczny jest formujący się zarodek – mała matowa, biaława plamka. Dzięki ciepłu, które oddziałuje na jajo podczas inkubacji, plamka ta zmienia się, nabiera życia i przekształca się w embrion, pobierający przez pewien czas pokarm z żółtka, z którym jest połączony.
Z embrionu rozwija się pisklę, które rozbija skorupkę i wychodzi na świat. Kształt i kolor jaj są bardzo różnorodne i zależne od zwyczajów poszczególnych gatunków. Ptaki, które składają jaja na skalnych półkach produkują jaja o kształcie stożkowym, aby nie mogły się z nich stoczyć i w razie czego turlały się tylko na niewielkiej przestrzeni. Z kolei gatunki, które zakładają gniazda w dziuplach, składają jaja prawie zupełnie okrągłe, ponieważ jest to najodpowiedniejszy kształt, by dobrze układały się one na dnie zagłębienia. Jaja rzadko bywają w całości białe.
Wiele gatunków składa jaja plamiste lub nakrapiane, aby zamaskować je na tle podłoża albo gałęzi drzew. Odmienna jest ilość wysiadywanych jaj, przy czym warto zwrócić uwagę, iż z reguły jest tym większym bardziej gniazdo narażone jest na niebezpieczeństwo. Bardzo dużo jaj składają ptaki, które budują gniazda na ziemi, zaś ptaki gniazdujące na niedostępnych skałach składają często jedno jajo. Również pisklęta różnią się między sobą, gdy wychodzą z jaj.
U jednych gatunków wykluwają się pokryte puchem, bardzo żywe i zaradne, potrafią same jeść i podążać za rodzicami, podczas gdy inne przychodzą na świat zupełnie gołe, niezdolne do żadnego ruchu i rodzice muszą wkładać im pożywienie do dziobów. Te pierwsze nazywa się zagniazdownikami, drugie – gniazdownikami. Gniazdowniki wymagają pewnego i wygodnego mieszkania, gdzie mogłyby przebywać aż do pełnego rozwoju, stąd też ptaki te konstruują najdoskonalsze, najbardziej skomplikowane gniazda. O ile nie składają jaj w norach lub dziuplach.
Zachwycający jest instynkt, z jakim ptaki budują gniazda.
Spotyka się niezliczone ilości form i sposobów budowy gniazd, jak również i materiałów, używanych przez różne gatunki – od zwykłego zagłębienia, które robi nandu w glebie, aż po gniazdo krawczyka cejlońskiego z pomysłowo pozszywanych liści, czy też zbiorowe gniazda wróbla towarzyskiego.
Garncarz rdzawy z Ameryki Południowej buduje gniazdo z błota, perkoz – z sitowia i jaskrów, bocian- z patyków, salangana – z własnej śliny, która przy kontakcie z powietrzem wysycha i twardnieje jak cement.
Co się tyczy pożywienia, spotykamy u ptaków taką samą różnorodność, jak u ssaków. Największa ich część żywi się owadami i małymi bezkręgowcami lub owocami i nasionami, ale istnieje też wiele ptaków jedzących mięso, a także żywiących się ziołami. Niedobór pewnego rodzaju pożywienia w niektórych porach roku powoduje migracje, zawsze celowe, wielu gatunków ptaków. Ogólnie faunę ptasia dowolnego kraju można podzielić na cztery grupy:
1) ptaki osiadłe, które widzi się przez cały czas;
1) ptaki, które można zobaczyć tylko na wiosnę i w lecie, zakładające gniazda w kraju;
2) ptaki spotykane tylko jesienią i zima, odlatujące na okres lęgowy;
3) ptaki przelotne, to znaczy te, które widzi się przez kilka dni wiosny na półkuli północnej w ich drodze na północ oraz kilka dni jesienią, gdy wędrują na południe.
Ptaki z drugiej grupy przybywają na wiosnę z krajów położonych bardziej na południe, by wychować potomstwo, a te z trzeciej grupy w tym samym czasie odlatują na tereny położone bardziej na północ także w celu złożenia jaj. Tak więc wszystkie ptaki wędrowne o tej samej porze roku podróżują w tym samym kierunku. Tak samo dzieje się na półkuli południowej, bowiem w rzeczywistości ruch odbywa się od biegunów w stronę równika, gdy nadchodzą mrozy i od równika w stronę biegunów wraz z nadejściem lata, a ponieważ pory roku na półkuli południowej, okazuje się, że ptaki z tej pierwszej półkuli zbliżają się do równika o tej samej porze roku, gdy odlatują stamtąd ptaki z półkuli północnej.
Ta właśnie różnica pór roku między dwiema półkulami powoduje, że z reguły, w obrębie tego samego gatunku, pary spędzające część roku na północ, przez pozostałą część roku przebywają daleko na południu. Wiele ptaków gniazdujących na północy Francji nie przemieszcza się w zimie dalej do północnej Afryki, natomiast te, które spędzają sezon lęgowy na obszarze Bałtyku, zimują aż na południe Afryki.
Powodem tych długich wędrówek nie są oczywiście same zmiany temperatury, lecz niedobór lub dostatek pożywienia uwarunkowany tymi zmianami. Ptactwo wodne i zasiedlające moczary dociera do stref klimatu umiarkowanego, gdy pierwsze mrozy skują lodem stawy i jeziora krajów Północy i w tym samym czasie brak owadów zmusza ptaki owadożerne do opuszczenia tych terenów i migracji na południe. A zatem najwspanialsze jest to, ze każdy gatunek powraca co roku na sezon lęgowy do tych samych krajów, a szczególnie zadziwia fakt, że wędrówka każdego gatunku ma swoją w przybliżeniu ustaloną datę i odbywa się zawsze tym samym szlakiem. W wędrówce na południe ptaki mają zwyczaj łączenia się w ogromne stada, podczas gdy na północ nieraz lecą rozproszone, względnie parami lub małymi grupkami.
6. BIBLIOGRAFIA
[1] Andrzej Zasieczny.: Historia naturalna. MUZA S.A., Warszawa 1996.
[2] Henryk Garbarczyk.: Świat zwierząt. MULTICO i PWRiL, Warszawa 1991.
[3] Salomon Berg, Martin Villee.: Biologia. MULTICO Oficyna Wydawnicza, Warszawa 1996.
[4] Multimedialna Encyklopedia Ptaków. Optimus Pascal Multymedia, Bielsko-Biała 1997.