A madarak alkalmazkodása

Rosie Costain, VNS önkéntes

A márciusi Látogató természettudós az iskolákban óra a tollakról szólt. A negyedik és ötödik osztályosok megtanulták, hogyan azonosíthatják a tollakat az alakjuk alapján, és meghatározták az egyes tollak funkcióját, legyen szó a pehelytollak melegségéről vagy a faroktollak repülésben való segítségnyújtásáról.

Amint végigmentünk az órán, a diákok rengeteg kérdést tettek fel a madarak alkalmazkodásáról. Néhány kérdésük mindenkit megdöbbentett a teremben. A tanárok és a diákok közötti megbeszélés során a lehető legjobb válaszokat találtuk ki. De szerettem volna még egy kicsit többet megtudni.

Itt van néhány kérdésük, a legjobb kutatási képességeim alapján adott válaszokkal.

Miért van a madaraknak üreges csontjuk? Minden madárnak üregesek a csontjai?

A madarak csontváza néhány egyedi alkalmazkodással rendelkezik, hogy lehetővé tegye a repülést. Ezek egyike az üreges csontok.

Először is beszéljünk arról, hogy mire valók az üreges csontok. Az üreges csontokat pneumatizált csontoknak is nevezik, ami azt jelenti, hogy levegővel teli hely van bennük. Úgy gondolják, hogy ez a szerkezet segíti az oxigénfelvételt repülés közben. A madarak csontjainak üreges részeihez légzsákok kapcsolódnak. Lényegében a tüdejük végignyúlik a csontjaikon. Ez segíti a madarak oxigénfelvételét belégzés és kilégzés közben egyaránt. Ezáltal több oxigén kerül a vérbe, ami plusz energiát biztosít a madaraknak a repüléshez.

Az üreges csontok azonban nem teszik könnyebbé a madarakat, ahogy azt általában gondolják. A Massachusetts Amherst Egyetem kutatója szerint a madarak csontjai nehezebbek, mint a hasonló méretű állatoké. Ha csak a csontokat hasonlítjuk össze, egy két unciás madár csontváza nehezebb, mint egy két unciás egéré. A madarak csontjai sűrűbbek. Ez a sűrűség merevebbé és erősebbé teszi ezeket a vékony, üreges csontokat, hogy ne törjenek el. Az egymást keresztező merevítők vagy gerendák szintén biztosítják a szerkezeti szilárdságot.

Még néhány érdekesség:

• A madaraknak a csicsergőtől a homoki daruig üreges csontjaik vannak. A madarak testében azonban nem minden csont üreges, és az üreges csontok száma fajonként változik. A nagy sikló- és szárnyaló madaraknak általában több, míg a búvárkodó madaraknak kevesebb.
• A pingvineknek, a pacsirtáknak és a puffinoknak nincsenek üreges csontjaik. Úgy gondolják, hogy a szilárd csontok megkönnyítik ezeknek a madaraknak a merülést.
• A röpképtelen madaraknak vannak üreges csontjaik. A struccoknak és az emuknak üreges combcsontjuk van. Úgy gondolják, hogy a felső lábszárukba nyúló légzsákrendszert arra használják, hogy a zihálással csökkentsék a testhőjüket.
• Ez a csontspecializáció nem csak a madaraknál fordul elő. A fosszíliák a húsevő dinoszauruszok csontjaiban légzsákokra utaló nyomokat mutatnak. Az embereknek üreges csontjaik vannak az orrmelléküregek körül. Más emlősök és krokodilok koponyájában is megtalálhatók.

Hogyan veszítik el a madarak a tollaikat és mégis repülnek?

A szárny- és faroktollak elengedhetetlenek a repüléshez. De mi történik, ha a madarak elveszítik ezeket a tollakat?

A folyamatos használat és az elemeknek való kitettség megköveteli, hogy a madarak a vedlésnek nevezett folyamat révén pótolják tollaikat. A tollak cseréje sok energiát igényel, ezért a madarak általában akkor vedlenek, amikor nem végeznek más, nagy energiájú tevékenységet, például vándorolnak vagy fészkelnek. Ez a tollvesztés történhet fokozatosan vagy egyszerre.

Egyes madarak, például a hollók, akár hat hónapig is vedlenek, és egyszerre csak néhány repülőtollat cserélnek le. Megvárják, amíg újak nőnek be, mielőtt újabb párat vedlenének. Általában mindkét szárnyon egyszerre veszítik el ugyanazokat a tollakat, így a szárnyak szimmetrikusak maradnak a csere során. A kisebb madarak ugyanígy járnak el, de ez csak körülbelül két hónapig tart. Ez a meghosszabbított vedlési folyamat teszi lehetővé, hogy ezek a madarak néhány toll elvesztése ellenére is tudjanak repülni.

A sikló madarak úgy kompenzálják az elvesztett tollakat, hogy repülés közben változtatják szárnyuk és farkuk helyzetét, hogy aerodinamikusak maradjanak.

A kacsákhoz és a pacsirtákhoz hasonló madarak túl nehezek ahhoz, hogy néhány hiányzó tollal repüljenek, ezért egyszerre vedlik ki az összes repülőtollukat, és körülbelül egy hónapig a földön maradnak. Hogy elkerüljék a ragadozókat, a vízben vagy annak közelében tartózkodnak.

Mitől lesz vízálló a tolluk? Minden madár vízálló?

Amikor a kacsák hátára víz esik, az felgyöngyözik és lepereg, így a pehelyrétegek szárazon maradnak. Annak érdekében, hogy száraz és meleg maradjon, a kacsák tollazata “vízálló”.

A víz elleni védelem egy része a toll szerkezetéből ered. A tollon a rachis (a merev, szárszerű vonal, amely a toll közepén halad felfelé) mindkét oldaláról elágaznak a lapátok (a rugalmas szerkezetek, amelyek a toll fő testét alkotják). Ezek a szárnyak egyedi tüskékből állnak, amelyek egy kicsit olyanok, mint az egyes szőrszálak. De a tollak külső rétegeiben, mint a szárny- és testtollak, ezek a szőrszálak egymáshoz kapcsolódnak. A tüskéken tüskék vannak, amelyek az egyes tüskéket tépőzárszerűen összeakasztják. Ez a szerkezet segít a víz egy részét kívül, a meleget pedig belül tartani, így némi védelmet nyújt a vízzel szemben, de hasonló ahhoz, mintha esőben széldzsekit viselnénk. Vannak azonban extra intézkedések, amelyek szárazon tartják a madarakat.

A madártollak természetesen nem teljesen vízállóak. A madarak folyamatosan ápolják, vagyis ápolják magukat. Az ápolás során a madarak eltávolítják a szennyeződéseket, a port és a parazitákat a tollaikról, miközben a tollakat a legjobb formájukba és helyzetükbe igazítják. Egyes madaraknál, például a kacsáknál, az uropygialis mirigy, vagyis az előbőröztető mirigy alapvető része az előbőrözés folyamatának. A fark tövéhez közel található, és egy olajos anyagot termel, amely vízhatlanítja a tollakat. Az előbőrözés során a madarak egyenletesen eloszlatják ezt az olajat, hogy bevonja és megvédje az egyes tollakat. Ez teszi lehetővé, hogy a kacsák egész nap kényelmesen úszhassanak a vízen, és hogy a halászkócsagok a vízbe merüljenek a halakért.

Nem minden madár vízálló. A baglyoknak, galamboknak, papagájoknak és sólymoknak nincs előbőrmirigyük. Ehelyett púderpehelytollaik vannak. Ezek a speciális tollak apró keratinrészecskékre bomlanak szét, és a talkumhoz hasonló finom port képeznek. A por enyhén olajos, és a tollakhoz tapad, segít távol tartani a víz egy részét. Ezek a madarak ritkábban merülnek el teljesen a vízben, ezért nem rendelkeznek olyan szintű vízállósággal, mint a vízimadarak.

A vízállósági erőfeszítések ellenére néhány madárnak extra lépést kell tennie, ha elázik. A kormoránokat gyakran láthatjuk szárnyaikat kitárva a napon. Ezek a vízi madarak nem olyan vízállóak, mint a kacsák. A vízzel átitatott tollakból származó plusz súly segíti a búvárkodást (ami a kormoránok specialitása). De mivel a tollaik annyira nedvesek, a kormoránoknak ki kell tárniuk a szárnyaikat, hogy megszáradjanak. Other birds that lack a certain amount of waterproofing can be found doing the same thing when they get wet.