Aves: características, tipos, sistemas, reprodução

Os pássaros estão voando, quentes – sangue, vertebrados com penas e animais. Nos vertebrados, é a segunda classe mais rica em número de espécies, com mais de 9700, superada apenas por peixes.A característica mais importante dessa classe de animais é a modificação das extremidades superiores nas asas.

Assim, os pássaros conquistaram o céu de diferentes ecossistemas, incluindo florestas, desertos, montanhas, prados, entre outros. As penas também são uma característica indispensável: se um organismo tem penas, é um pássaro.

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Fonte: pixabay.com

Embora exista uma grande diversidade de espécies, a morfologia das aves é homogênea. Todos têm uniformidade em sua anatomia: asas, penas e um bico queratinizado. Essa uniformidade acentuada foi restringida ao longo da evolução, presumivelmente, pelo vôo.

Pensa-se que todas as características das aves tenham sido o resultado da seleção natural , favorecendo os indivíduos que melhor se movimentavam no ar. Assim, a anatomia de um pássaro parece ser “projetada” para o vôo, desde os ossos pneumatizados até os pulmões e seu metabolismo eficiente.

Os pássaros são caracterizados por terem uma excelente visão. Eles têm órbitas oculares enormes e praticamente imóveis – compensadas com alta rotação da cabeça.

Os pássaros modernos são divididos em dois grupos fundamentais: paleognatas e neognatas. O primeiro inclui pássaros que não voam ou ratites. Enquanto isso, a Neognatas inclui o resto dos pássaros com músculos poderosos para o vôo.

O ramo da zoologia que estuda os pássaros é chamado de mina de ornitologia, um termo das raízes gregas ornis = “pássaro”.

Características gerais

Características morfológicas e fisiológicas

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Morfologia de um pássaro. Exemplo de Vanellus malabaricus. 1 Pico, 2 Cabeças, 3 Íris, 4 Alunos, 5 Mantos, 6 Coberturas Menores, 7 Escapulares, 8 Coberturas, 9 Terciárias, 10 Rabadilla, 11 Primárias, 12 Respiradoras, 13 Músculo, articulação 14-tibial-tarso, 15-tarso, 16-dedos, 17-tíbia, 18-barriga, 19-flancos, 20-peito, 21-garganta, 22-Zarzo, 23-Eyestripe. Fonte: Wikimedia Commons

Aves são organismos cujos membros da frente foram modificados para o vôo, na forma de asas. Se compararmos esses membros com os de um vertebrado terrestre, perceberemos que os pássaros perderam algumas falanges e o membro se alongou.

Os membros posteriores, que permitem empoleirar-se, caminhar ou nadar, também sofreram modificações. Eles têm quatro dedos, em alguns casos até 3 ou 2.

A epiderme é coberta por penas e pelos membros posteriores das escamas. As glândulas são escassas nos pássaros, embora tenham secreções oleosas especializadas no final da cauda.

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As aves são organismos endotérmicos, ou seja, são capazes de regular a temperatura do corpo. Embora os mamíferos também sejam endotérmicos, eles não adquiriram essa capacidade fisiológica de um ancestral comum, por isso é um exemplo de evolução convergente .

Nos seus vários sistemas, as aves são caracterizadas pela perda ou redução de alguns órgãos. Por exemplo, as fêmeas têm apenas um ovário e um oviduto funcional (à esquerda). Se comparado a vertebrados não voadores de tamanho semelhante, o intestino sofreu uma redução significativa.

Presumivelmente, essas características são adaptativas e permitem a redução de massa em voo.

Características ósseas

Os ossos dos pássaros têm cavidades de ar que diminuem o peso do animal durante o vôo. Esse tipo de estrutura é chamado de ossos pneumáticos. Além do peso, o esqueleto é rígido, indispensável ao controle de vôo.

Os ossos do crânio são fundidos em um único côndilo occipital. Isso exibe um padrão de diápside e a mandíbula foi modificada em uma estrutura em forma de bico queratinizada, sem dentes. No ouvido médio, há apenas um ossículo.

A cauda é reduzida a uma estrutura chamada pigostil. O esterno tem uma quilha. Esse osso funciona como um ponto de junção para os músculos envolvidos no vôo: o peitoral e o supracoracóide.

A ponteira é uma estrutura típica de pássaro que funciona como uma mola. Esse elemento armazena energia, de modo que a vibração para baixo a conduz na direção oposta.

A estrutura da pelve é ideal para a postura de ovos e é chamada de pelve opistopúbica.

Classificação

As quase 9700 espécies de aves estão agrupadas em mais de 30 pedidos. A classificação que apresentaremos a seguir é a de Gill (2006), modificada por Hickman (2001):

Superordem Paleognathae

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Avestruz Fonte: HombreDHojalata [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], do Wikimedia Commons

Paleognatas são aves modernas com um paladar primitivo. Este grupo inclui as formas de avestruzes e similares, as áreas, emas, kiwis, entre outros.

É composto de quatro ordens: Struthioniformes, formados por avestruzes; Rheiformes, cujos membros são duas espécies de áreas que habitam a América do Sul; Dinornithiformes, formado por três espécies de kiwis na Nova Zelândia; e a ordem Tinamiformes, composta por quase 50 espécies de tinamúes, jutas ou inambúes americanos.

Superordem Neognathae

Essa superordem é composta por um grande número de espécies com palato flexível. A seguir, descreveremos brevemente cada uma das ordens que fazem parte das neo-granadas ou “neoaves”.

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Ordem Passeriformes : é a ordem mais abundante de aves. Compreende 5750 espécies (mais da metade das espécies de aves) distribuídas por todo o mundo. Eles são caracterizados pela posição de suas falanges: quatro dedos, três posicionados para frente e um para trás. A maioria é pequena.

Ordem Anseriformes : aproximadamente 162 espécies de cisnes, gansos, patos e aliados, distribuídos em todo o mundo. Adaptações características nas pernas para nadar.

Ordem Galliformes : cerca de 290 espécies de perus, codornas, faisões e similares. Sua distribuição é mundial. Sua alimentação é herbívora. Seus espigões e pernas são fortes e pesados.

Ordem Sphenisciformes : 17 espécies de pinguins. Eles são conhecidos por sua capacidade de nadar, com asas modificadas em formas de remo que lhes permitem mover-se eficientemente pela água.

Ordem Gaviiformes : formado pelos colimbos, um grupo de aves aquáticas.

Ordem Podicipediformes : 22 espécies de aves com hábitos de mergulho conhecidos popularmente como somormujos, macaes e zampullines. Eles são comuns em lagoas, onde você pode distinguir seus ninhos flutuando.

Ordem Phoenicopteriformes : 5 espécies de aves aquáticas muito coloridas. Eles são comumente conhecidos como flamingos. Existem espécies atuais e extintas.

Ordem Procellariiformes : 112 espécies de distribuição mundial, são aves pelágicas que incluem albatrozes, petréis, fulmares e similares.

Ordem Pelecaniformes : 65 espécies de distribuição mundial. Encontramos nesta ordem os pelicanos, corvos-marinhos, gansos, peitos e outros. Eles se alimentam de peixe.

Ordem Ciconiiformes : 116 espécies de distribuição mundial. Eles incluem garças, ancoradouros, cegonhas, íbis, espátulas, abutres e outros. Eles são caracterizados por alongamento significativo das pernas e pescoço.

Ordem Falconiformes : 304 espécies de aves distribuídas em todo o mundo. Eles incluem águias, falcões, falcões, condores e abutres. Esses espécimes têm uma excelente visão que lhes permite caçar suas presas.

Ordem Gruiformes : 212 espécies de distribuição mundial. Eles incluem guindastes, trilhos, galeirões, buzinas e aliados.

Ordem Charadriiformes : Mais de 350 espécies distribuídas em todo o mundo. Eles incluem gaivotas e outras aves marinhas.

Ordem Columbiformes : cerca de 300 espécies de distribuição mundial. Eles incluem pombos e dodó extinto. Eles são caracterizados por ter pescoço curto, pernas e pontas.

Ordem Psittaciformes : mais de 350 espécies distribuídas pelo mundo. Eles incluem papagaios, periquitos e aliados.

Ordem Opisthocomiformes : ordem que consiste em uma única espécie; o hoacín Opisthocomus hoazín , localizado na bacia amazônica.

Ordem Musophagiformes : 23 espécies endêmicas da África. Eles são conhecidos como turacos.

Ordem Cuculiformes : cerca de 140 espécies de distribuição mundial. Eles incluem cuco e roadrunners.

Ordem Strigiformes : cerca de 180 espécies noturnas de distribuição mundial. Eles incluem corujas e aliados. São predadores noturnos, voo silencioso e excelente visão.

Ordem Caprimulgiformes : 118 espécies de distribuição mundial. Eles incluem os podargos, os chotacabras e outros.

Ordem Apodiformes : cerca de 429 espécies de distribuição mundial. Inclui beija-flores e andorinhões. São pernas curtas e agitação rápida.

Existem também as ordens Coliiformes, Trogoniformes, Coraciiformes e Piciformes.

Sistema digestivo

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As aves têm um sistema digestivo modificado que permite que eles para digerir os alimentos de forma eficiente, e compensa para a falta de estruturas dentais. Além disso, a absorção de nutrientes ocorre em curtos intervalos de tempo.

O sistema digestivo possui uma moela que ajuda a moer os alimentos que o animal consome. As aves têm um sistema de glândulas salivares muito rudimentares que secretam um muco para lubrificar a passagem de alimentos.

Certas aves têm uma modificação no esôfago que permite o armazenamento de alimentos. Em algumas espécies, esse aumento não só serve como local de armazenamento, mas também é produtor de uma substância leitosa nutritiva – análoga ao leite de mamíferos – que serve para alimentar filhotes indefesos.

O estômago é dividido em dois compartimentos. O primeiro é o proventriculus, responsável pela secreção de suco gástrico. O segundo é a moela, responsável por moer a matéria nutritiva. Para contribuir com o processo de esmagamento de alimentos, os pássaros consomem pedras ou outros objetos alojados na moela.

Alimento

As dietas dos pássaros são variadas. Existem espécies carnívoras e insetívoras (que se alimentam de vermes, moluscos, crustáceos, peixes, mamíferos e até outras aves), nectarívoros e muitos são onívoros.

O tamanho e a forma do bico do pássaro são elegantemente adaptados ao modo de alimentação típico do indivíduo que o carrega. Por exemplo, aves que consomem sementes têm bicos curtos e fortes, enquanto nectarívoros – como beija-flores – têm bicos finos e longos que lhes permitem consumir o néctar das flores.

Aves de rapina carnívoras – como corujas, por exemplo – formam pequenas bolas de material orgânico que não conseguem digerir, como cabelos ou ossos que depois regurgitam.

Sistema circulatório

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Modelo de coração de um pássaro. Wagner Souza e Silva / Museu de Anatomia Veterinária da FMVZ USP [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]
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O sistema circulatório das aves é formado por um coração com quatro câmaras: dois átrios e dois ventrículos. Possui dois sistemas de circulação, um pulmonar e outro sistêmico.

Em geral, o sistema circulatório das aves não difere muito do sistema típico encontrado nos mamíferos.

A frequência cardíaca das aves é alta, encontrando uma relação inversa entre tamanho do corpo e frequência.

Os eritrócitos ou glóbulos vermelhos do sangue têm núcleo – ao contrário do nosso, quando degenerada madura referida estrutura. Os fagócitos são células muito ativas e participam do reparo de feridas e outras funções do sistema imunológico.

Sistema nervoso

O sistema nervoso das aves é complexo e bem desenvolvido. Doze pares de nervos cranianos são distinguidos. O cérebro é grande, assim como o cerebelo e os lóbulos ideais. Em contraste, o córtex cerebral é pouco desenvolvido.

Quanto aos sistemas sensoriais, o olfato e o paladar são ineficientes na maioria das espécies. No entanto, existem várias exceções a esse padrão, como em aves carnívoras e oceânicas, em que esses sentidos desempenham um papel fundamental no estilo de vida dessas espécies.

A visão nos pássaros é magnífica. Seu órgão fotorreceptor se assemelha aos olhos de outros vertebrados, embora seja maior, menos esférico e praticamente imóvel. Para compensar a fixação parcial dos olhos, eles desenvolveram uma capacidade incrível de mobilidade da cabeça.

A audiência também é boa. O ouvido é dividido na região externa, um ouvido médio com um único ossículo, a columela e um setor interno com a cóclea.

Sistema respiratório

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Devido às demandas de energia do voo, o sistema respiratório desses vertebrados voadores deve ser altamente eficiente. Eles possuem estruturas especializadas chamadas parabronchs, com sacos de ar. Esses órgãos diferem substancialmente dos órgãos respiratórios encontrados em outros vertebrados.

Nas aves, os ramos dos brônquios terminam em estruturas semelhantes aos tubos, onde ocorre um fluxo contínuo de ar – ao contrário das terminações em sacos (alvéolos) que observamos nos pulmões dos mamíferos.

Os sacos aéreos formam um sistema de nove elementos interconectados, localizados no tórax e no abdômen. A função dessas estruturas é promover a ventilação, com um fluxo de ar perene que passa pelos pulmões.

Nas aves, o ar entra pela traquéia e brônquios primários, atravessa os pulmões e vai para os sacos aéreos posteriores. De lá, ele passa para os pulmões e o ar sai pela traquéia. Este ciclo corresponde à primeira expiração.

Na segunda expiração, uma porção do ar que entra passa pelos sacos de ar posteriores e entra nos pulmões. Desta maneira, o ar suspenso é empurrado para dentro dos sacos anteriores. Então, o ar sai do animal.

Sistema excretor

Os rins das aves são metafáticos e a uretra flui para o esgoto. Dentro dos três sistemas renais existentes, os rins metanefricos consistem em um órgão que se conecta ao esgoto através do ducto de Wolff, provém do mesoderma médio dos segmentos torácico e lombar.

O principal produto residual é o ácido úrico, de modo que as aves se enquadram na categoria “uricotélico”. Esta substância é altamente insolúvel em água, por isso precipita e cria um resíduo semi-sólido, geralmente esbranquiçado. Os pássaros não têm bexiga urinária.

Reprodução

Em todas as aves, os sexos são separados e a fertilização é interna. Os machos têm dois testículos funcionais, enquanto as fêmeas degeneraram o ovário e o oviduto direito. Nos machos, apenas algumas espécies têm um pênis como órgão copulatório, incluindo patos, gansos e algumas paleognatas.

Todos produzem ovos com casca dura. Os ovos são incubados externamente: alguns dos pais são colocados sobre eles e mantêm uma temperatura ideal graças ao calor do corpo.

O sistema de determinação sexual das aves é dado pelos cromossomos sexuais ZW (o equivalente aos nossos cromossomos sexuais XY). Ao contrário dos mamíferos, o sexo heterogamético corresponde às fêmeas. Ou seja, são os espécimes fêmeas que têm dois cromossomos diferentes.

Dependendo das espécies de aves, um indivíduo jovem e ativo, capaz de cuidar de si mesmo, ou um pequeno nu que precise de cuidados de seus pais podem nascer do ovo. A primeira variante de pintos independentes é conhecida como filhote precocial e aqueles que precisam de ajuda são filhotes altriciais.

Evolução

Os biólogos evolucionistas acreditam que a origem das aves é uma das transições mais impressionantes na evolução dos vertebrados – junto com o salto da água para a terra dos tetrápodes.

O registro fóssil mostrou uma variedade de características únicas que encontramos em espécies de aves vivas, como penas e a redução acentuada no tamanho do corpo.

Considera-se que a evolução das aves foi acompanhada pela origem do voo, mas suspeita-se que várias características que associamos ao vôo tenham evoluído antes das aves.

Archaeopteryx lithographica

O fóssil mais conhecido na origem dos pássaros é o Archaeopteryx;É do tamanho semelhante a um corvo, com bico semelhante ao das aves atuais, mas com dentes. O esqueleto do animal fossilizado lembra um réptil, com uma cauda longa.

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O fóssil foi descoberto em 1861, dois anos após a publicação de A Origem das Espécies. Teve um importante impacto na mídia, pois esse fóssil de “transição” parecia dar um apoio significativo à teoria da seleção natural .

A única característica que exclui o fóssil de ser classificado como dinossauro terópode é a presença inquestionável de penas.

Dos dinossauros aos pássaros

A semelhança entre pássaros e répteis é evidente. De fato, o renomado zoólogo Thomas Huxley batizou os pássaros como “répteis glorificados”.

Graças a um número significativo de características compartilhadas – incluindo o pescoço comprido em forma de S – é claro que os pássaros estão intimamente relacionados a um grupo de dinossauros chamado terópodes.

De fato, os dromeossaurídeos são dinossauros terópodes com uma ponteira (uma clavícula fundida) e com características rotativas nos ossos dos pulsos associados ao vôo.

Além disso, existem fósseis que ligam os dromeossaurídeos aos pássaros. Os espécimes são claramente dinossauros terópodes, mas com penas.

É deduzida pelo formato das penas que não poderiam ser usadas no voo, mas poderiam contribuir para o planejamento rudimentar, ou então a coloração poderia ter funções sociais associadas ao namoro.

Adaptações de voo

Se examinarmos detalhadamente os detalhes morfológicos e fisiológicos das aves, perceberemos que são máquinas “projetadas” para voar; Na natureza, ninguém “projeta” nada, e as adaptações que observamos são o produto do mecanismo de seleção natural.

As adaptações de voo concentram-se em dois objetivos: reduzir a massa durante o processo e aprimorar as viagens.

Penas

As penas são apêndices de origem epidérmica, encontrados na pele dos pássaros. Como discutimos na seção anterior, as penas emergiram no curso da evolução em um grupo específico de dinossauros e foram preservadas até os pássaros que vemos hoje.

São estruturas extremamente leves formadas por beta queratina. Esta substância, rica em cisteína, também está presente em outras estruturas de aves, como bico, escamas e unhas.

Penas desempenham funções diferentes. O principal é facilitar o movimento pelo ar, solo e água.

Oferece proteção mecânica contra o vento e também proteção térmica contra temperaturas extremas – calor ou frio -, impedindo a perda de calor corporal em ambientes frios e queimaduras solares em áreas quentes.

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Pombas voando. Eadweard Muybridge (1893)

As penas, graças às cores e desenhos exóticos, participam da comunicação visual e das interações sociais entre os pássaros. Geralmente, as fêmeas exibem cores opacas ou enigmáticas, enquanto os machos têm cores marcantes. Em alguns casos, as penas participam da camuflagem do animal.

Ossos esqueléticos e pneumáticos

O esqueleto dos pássaros é caracterizado por ser leve, mas não é fraco. Os ossos dos pássaros modernos são especialmente delicados, com cavidades de ar que diminuem sua massa.

Embora as aves tenham evoluído de organismos com crânios de diápsides (duas aberturas temporais), é extremamente difícil ver esse padrão anatômico em aves modernas.

Seu crânio é tão modificado que é fundido em uma peça que não atinge 1% da massa total do indivíduo. Algumas espécies têm crânios cinéticos, como o encontrado em lagartos e cobras.

No entanto, isso não significa que o esqueleto dos pássaros seja muito mais leve que o de um vertebrado voador de tamanho semelhante. Na verdade, os pesos são equivalentes. A modificação está na distribuição de peso e não no peso em si. As estruturas superiores são muito leves e as extremidades inferiores são pesadas.

Referências

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