Avian Adaptations

Door Rosie Costain, VNS Vrijwilliger

De les van de bezoekende natuuronderzoeker in de scholen van maart ging over veren. Vierde- en vijfdeklassers leerden hoe ze veren konden herkennen aan hun vorm en wat de functie van elke veer was, of het nu de warmte van donsveren was of de hulp bij het vliegen van staartveren.

Tijdens de les stelden de leerlingen een heleboel vragen over de aanpassingen van vogels. Sommige van hun vragen stootten iedereen in de zaal tegen de borst. We kwamen tot de best mogelijke antwoorden door discussie tussen de docenten en de leerlingen. Maar ik wilde nog wel wat meer te weten komen.

Hier volgen een paar van hun vragen, met antwoorden die gebaseerd zijn op mijn beste onderzoek.

Waarom hebben vogels holle botten? Hebben alle vogels holle beenderen?

Het skelet van vogels heeft een paar unieke aanpassingen om te kunnen vliegen. Eén daarvan zijn holle beenderen.

Laten we eerst eens praten over wat holle beenderen doen. Holle beenderen worden ook wel pneumatische beenderen genoemd, wat betekent dat ze gevuld zijn met ruimte voor lucht. Men denkt dat deze structuur helpt bij de zuurstofopname tijdens de vlucht. Luchtzakken zitten vast aan de holle ruimtes in de botten van een vogel. In feite strekken hun longen zich uit over hun botten. Dit helpt vogels bij het opnemen van zuurstof, zowel bij het inademen als bij het uitademen. Dit voegt meer zuurstof toe aan het bloed, waardoor een vogel extra energie krijgt om te vliegen.

Maar holle botten maken een vogel niet lichter, zoals vaak wordt gedacht. Volgens een onderzoeker van de Universiteit van Massachusetts Amherst zijn vogelbeenderen zwaarder dan dieren van vergelijkbare grootte. Als je alleen de botten vergelijkt, is het skelet van een vogel zwaarder dan het skelet van een muis van twee ons. De botten van een vogel zijn dichter. Deze dichtheid maakt deze dunne, holle beenderen stijver en sterker, zodat ze niet breken. Kriskras door elkaar lopende stutten of spanten zorgen ook voor structurele sterkte.

Een paar andere leuke weetjes:

• Vogels van meesjes tot Sandhill Cranes hebben holle botten. Niet alle botten in het lichaam van een vogel zijn echter hol, en het aantal holle botten verschilt per soort. Grote zweef- en zweefvogels hebben er meestal meer, terwijl duikvogels er minder hebben.
• Pinguïns, leeuweriken en papegaaiduikers hebben geen holle beenderen. Men denkt dat massieve botten het voor deze vogels gemakkelijker maken om te duiken.
• Vliegloze vogels hebben wel holle botten. Struisvogels en emoes hebben holle dijbenen. Men denkt dat het luchtzaksysteem dat zich in hun bovenbenen uitstrekt, wordt gebruikt om hun lichaamswarmte te verminderen door te hijgen.
• Deze botspecialisatie komt niet alleen bij vogels voor. Fossielen tonen bewijs van luchtzakken in vleesetende dinosaurusbotten. Mensen hebben holle beenderen rond hun sinussen. Ze zijn ook te vinden in de schedels van andere zoogdieren en krokodillen.

Hoe kunnen vogels hun veren verliezen en toch vliegen?

Vleugel- en staartveren zijn cruciaal voor het vliegen. Maar wat gebeurt er als vogels deze veren verliezen?

Bij voortdurend gebruik van en blootstelling aan de elementen moeten vogels hun veren vervangen door een proces dat ruien wordt genoemd. Het vervangen van de veren kost veel energie, dus ruien vogels meestal op momenten dat ze geen andere energierijke activiteiten doen, zoals migreren of nestelen. Dit verlies van veren kan geleidelijk of ineens optreden.

Sommige vogels, zoals raven, kunnen wel zes maanden lang ruien, waarbij ze steeds een paar vliegveren vervangen. Ze wachten tot de nieuwe veren volgroeid zijn voordat ze er weer een paar vervangen. Meestal verliezen ze dezelfde veren aan elke vleugel op hetzelfde moment, zodat hun vleugels symmetrisch blijven tijdens het vervangingsproces. Kleinere vogels doen hetzelfde, maar het duurt maar ongeveer twee maanden. Dit verlengde ruiproces stelt deze vogels in staat om te vliegen, ondanks het verlies van enkele veren.

Vliegende vogels compenseren het verlies van veren door tijdens de vlucht hun vleugel- en staartpositie te veranderen om aerodynamisch te blijven.

Vogels als eenden en leeuweriken zijn te zwaar om te vliegen met slechts een paar ontbrekende veren, dus ruien ze al hun vliegveren in één keer, waarbij ze ongeveer een maand aan de grond blijven. Om roofdieren te vermijden, blijven ze in of bij het water.

Wat maakt veren waterdicht? Zijn alle vogels waterdicht?

Als er water op de rug van een eend valt, parelt het op en rolt het eraf, zodat de onderlagen van dons droog blijven. Om droog en warm te blijven, zijn de veren van een eend “waterdicht”.

Een deel van deze bescherming tegen water komt door de structuur van een veer. Aan weerszijden van het vlechtwerk (de stijve, stengelachtige lijn die door het midden naar boven loopt) vertakken zich de vinnen (de flexibele structuren die het hoofdgedeelte van de veer vormen). Deze vinnen zijn gemaakt van individuele weerhaakjes, die een beetje lijken op individuele haren. Maar op de buitenste lagen van de veren, zoals vleugel- en lichaamsveren, zitten deze weerhaakjes aan elkaar vast. Op de weerhaakjes zitten weerhaakjes die elke weerhaakje aan elkaar haken, zoals klittenband. Deze structuur helpt om wat water buiten en warmte binnen te houden, wat enige bescherming tegen water geeft, maar vergelijkbaar is met het dragen van een windjack in een regenbui. Maar er zijn extra maatregelen om vogels droog te houden.

Vogelveren zijn van nature niet volledig waterdicht. Vogels zijn voortdurend bezig zichzelf te verzorgen. Tijdens het poetsen verwijderen vogels vuil, stof en parasieten uit hun veren, terwijl ze de veren ook rechtzetten zodat ze hun beste vorm en positie aannemen. Bij sommige vogels, zoals eenden, is de uropygiale klier, oftewel de stuitklier, een essentieel onderdeel van het stuitklaar maken. De stuitklier bevindt zich aan de basis van de staart en produceert een olieachtige substantie die de veren waterdicht maakt. Bij het prepareren verspreiden de vogels deze olie gelijkmatig om elke veer te bedekken en te beschermen. Hierdoor kunnen eenden de hele dag comfortabel op het water drijven en kunnen visarenden in het water duiken op zoek naar vis.

Niet alle vogels zijn waterdicht. Uilen, duiven, papegaaien en haviken hebben geen stuitklier. In plaats daarvan hebben ze poederdonsveren. Deze gespecialiseerde veren vallen uiteen in minuscule deeltjes keratine en vormen een fijn poeder dat lijkt op talkpoeder. Het poeder is licht vettig en kleeft aan de veren, waardoor het wat water weghoudt. Het is minder waarschijnlijk dat deze vogels zich volledig onderdompelen in water, dus hebben ze niet de mate van waterdichtheid die watervogels nodig hebben.

Ondanks de inspanningen om het water waterdicht te maken, moeten sommige vogels een extra stap zetten als ze nat worden. Aalscholvers zie je vaak hun vleugels uitstrekken in de zon. Deze watervogels zijn niet zo waterdicht als eenden. Het extra gewicht van de met water doordrenkte veren helpt bij het duiken (een specialiteit van aalscholvers). Maar omdat hun veren zo nat worden, moeten aalscholvers hun vleugels uitslaan om te drogen. Other birds that lack a certain amount of waterproofing can be found doing the same thing when they get wet.