Aves: características, tipos, sistemas, reprodução - Ciência - 2023

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As pássarosEles são animais voadores, homeotérmicos, vertebrados e com penas. Entre os vertebrados, é a segunda classe mais rica em número de espécies, com mais de 9.700, superada apenas pelos peixes. A característica mais importante dessa classe de animais é a transformação dos membros superiores em asas.

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

Embora haja uma grande diversidade de espécies, a morfologia das aves é homogênea. Todos eles têm anatomia uniforme: asas, penas e bico queratinizado. Esta uniformidade marcada foi restringida ao longo da evolução, presumivelmente pelo vôo.

Pensa-se que todas as características dos pássaros foram fruto da seleção natural, favorecendo os indivíduos que melhor se moviam no ar. Assim, a anatomia de um pássaro parece ser "desenhada" para o vôo, desde seus ossos pneumatizados até seus pulmões e metabolismo eficiente.

Os pássaros são caracterizados por terem excelente visão. Possuem órbitas oculares enormes e praticamente imóveis - fato compensado por uma 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. Os neognatas, por sua vez, incluem o resto das aves com músculos poderosos para voar.

O ramo da zoologia que estuda as aves é chamado de ornitologia, um termo das raízes gregas Ornis = "Pássaro".

Características gerais

Características morfológicas e fisiológicas

Os pássaros são organismos cujos membros anteriores foram modificados para o voo, na forma de asas. Se compararmos esses membros com os de um vertebrado terrestre, perceberemos que os pássaros perderam algumas falanges e o membro ficou alongado.

Os membros posteriores, que permitem ao indivíduo 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 as extremidades posteriores com escamas. As glândulas são raras nas aves, embora tenham secreções oleosas especializadas na extremidade da cauda.

Os pássaros são organismos endotérmicos, ou seja, são capazes de regular sua temperatura corporal. Embora os mamíferos também sejam endotérmicos, eles não adquiriram essa habilidade fisiológica de um ancestral comum, o que o torna um exemplo de evolução convergente.

Em seus vários sistemas, as aves são caracterizadas pela perda ou redução de alguns órgãos. Por exemplo, as mulheres têm apenas um ovário e um oviduto funcional (o esquerdo). Quando comparados com vertebrados que não voam de tamanho semelhante, os intestinos sofreram uma redução significativa.

Presumivelmente, essas características são adaptativas e permitem a redução da massa em vôo.

Características ósseas

Os ossos das aves possuem cavidades de ar que reduzem o peso do animal durante o vôo. Este tipo de estrutura é denominado ossos pneumáticos. Além do peso, o esqueleto é rígido, o que é essencial para o controle de vôo.

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

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

A fúrcula é uma estrutura típica de pássaros que funciona como uma fonte. Este elemento armazena energia, de forma que o movimento para baixo conduz o movimento na direção oposta.

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

Classificação

As quase 9.700 espécies de pássaros estão agrupadas em mais de 30 ordens. A classificação que apresentaremos a seguir é a de Gill (2006), modificada por Hickman (2001):

Superorder Paleognathae

Paleognatas são pássaros modernos com um paladar primitivo. Este grupo inclui as formas de avestruzes e afins, as áreas, emus, kiwis, entre outros.

É composto por quatro ordens: Struthioniformes, formada 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 Tinamus, Jutas ou Inambú americanos.

Superorden de Neognathae

Esta superordem é composta por um grande número de espécies com paladar flexível. A seguir, descreveremos brevemente cada uma das ordens que fazem parte dos neognatas ou "neoaves".

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

Ordem Anseriformes: aproximadamente 162 espécies de cisnes, gansos, patos e semelhantes, distribuídos em todo o mundo. Adaptações de perna características para natação.

Ordem Galliformes: cerca de 290 espécies de perus, codornizes, faisões e semelhantes. Sua distribuição é mundial. Sua dieta é herbívora. Seus bicos e pernas são fortes e pesados.

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

Ordem Gaviiformes: formada por mergulhões, um grupo de aves aquáticas.

Ordem Podicipediformes: 22 espécies de pássaros com hábitos de mergulho conhecidos popularmente como mergulhões, macaes e mergulhões. São comuns em lagoas, onde seus ninhos podem ser vistos 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, fulmars e semelhantes.

Ordem Pelecaniformes: 65 espécies em todo o mundo. Encontramos pelicanos, corvos-marinhos, gannets, boobies e outros nesta ordem. Eles se alimentam de peixes.

Ordem Ciconiiformes: 116 espécies em todo o mundo. Eles incluem garças, amarrações, cegonhas, íbis, colhereiros, abutres e outros. Eles são caracterizados por um 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 excelente visão que lhes permite caçar suas presas.

Ordem Gruiformes: 212 espécies em todo o mundo. Eles incluem guindastes, trilhos, galeirões, galínulas e semelhantes.

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

Ordem Columbiformes: cerca de 300 espécies de distribuição mundial. Eles incluem pombos e o extinto dodô.Eles são caracterizados por terem pescoço, pernas e bico curtos.

Ordem Psittaciformes: mais de 350 espécies distribuídas em todo o mundo. Eles incluem papagaios, periquitos e semelhantes.

Ordem Opisthocomiformes: ordem constituída por uma única espécie; o hoacín Opisthocomus hoazin, localizada 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 cucos e roadrunners.

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

Ordem Caprimulgiformes: 118 espécies em todo o mundo. Eles incluem os podargos, os nightjars e outros.

Ordem Apodiformes: cerca de 429 espécies de distribuição mundial. Inclui beija-flores e andorinhões. Eles têm pernas curtas e agitam-se rapidamente.

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

Sistema digestivo

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

O sistema digestivo possui uma moela que ajuda a moer os alimentos que o animal consome. Os pássaros têm um sistema de glândulas salivares muito rudimentar que secreta muco para lubrificar a passagem dos alimentos.

Certos pássaros têm uma modificação no esôfago que permite o armazenamento de alimentos. Em algumas espécies, esse alargamento não serve apenas como local de armazenamento, mas também produz uma substância leitosa nutritiva - análoga ao leite de mamíferos - que serve para alimentar pintinhos indefesos.

O estômago é dividido em dois compartimentos. O primeiro é o proventrículo, responsável pela secreção do suco gástrico. A segunda é a moela, encarregada de moer a matéria nutritiva. Para contribuir com o processo de trituração dos alimentos, os pássaros consomem pedras ou outros objetos, que ficam alojados na moela.

Alimentando

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

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

Aves de rapina carnívoras - como as corujas, por exemplo - formam pequenas bolas de matéria orgânica que não conseguem digerir, como cabelos ou ossos que depois regurgitam.

Sistema circulatório

O sistema circulatório das aves é composto por um coração com quatro câmaras: dois átrios e dois ventrículos. Possui dois sistemas circulatórios, um pulmonar e outro sistêmico.

Em termos gerais, o sistema circulatório das aves não difere muito do sistema típico dos mamíferos.

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

Os eritrócitos ou células vermelhas do sangue têm um núcleo - ao contrário do nosso, que degenera essa estrutura ao amadurecer. Os fagócitos são células muito ativas e estão envolvidos no reparo de feridas e em 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 lobos ideais. Em contraste, o córtex cerebral é pouco desenvolvido.

Em termos de sistemas sensoriais, olfato e paladar são ineficientes na maioria das espécies. No entanto, existem múltiplas exceções a esse padrão, como em pássaros carnívoros e oceânicos, onde esses sentidos desempenham um papel fundamental no estilo de vida dessas espécies.

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

Ouvir também é bom. A orelha é dividida na região externa, uma orelha média com um único ossículo, a columela, e um setor interno com a cóclea.

Sistema respiratório

Devido às demandas de energia do vôo, o sistema respiratório desses vertebrados voadores deve ser altamente eficiente. Eles têm estruturas especializadas chamadas parabronchi, com sacos de ar. Esses órgãos diferem substancialmente dos órgãos respiratórios que encontramos em outros vertebrados.

Nas aves, os ramos dos brônquios terminam em estruturas semelhantes a tubos, onde ocorre um fluxo contínuo de ar - ao contrário das terminações do saco (alvéolos) que vemos nos pulmões dos mamíferos.

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

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

Na segunda expiração, uma parte do ar que entra passa pelos sacos aéreos posteriores e chega aos pulmões. Desta forma, o ar suspenso é empurrado para as bolsas anteriores. Então o ar sai do animal.

Sistema excretor

Os rins das aves são metanéfricos e a uretra deságua em uma cloaca. Dentro dos três sistemas renais que existem, os rins metanéfricos consistem em um órgão que se conecta à cloaca através do ducto de Wolff, que vem da mesoderme média dos segmentos torácico e lombar.

O principal produto residual é o ácido úrico, razão pela qual as aves se enquadram na categoria de “uricotélicos”. Esta substância é altamente insolúvel em água, por isso precipita e cria um resíduo semi-sólido, muitas vezes 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 têm ovário degenerado e oviduto direito. Nos machos, apenas algumas espécies têm um pênis como órgão copulador, incluindo patos, gansos e alguns paleognatos.

Todos eles 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 corporal.

O sistema de determinação do sexo dos pássaros 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 femininos que possuem dois cromossomos diferentes.

Dependendo da espécie de ave, um jovem ativo, capaz de se defender sozinho, ou um pequeno e pelado que precisa de cuidados dos pais pode nascer do ovo. A primeira variante de pintinhos independentes é conhecida como pintinhos precoces e aqueles que precisam de ajuda altricial.

Evolução

Os biólogos evolucionistas consideram a origem dos pássaros uma das transições mais impressionantes na evolução dos vertebrados - ao lado do salto do tetrápode da água para a terra.

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

Considera-se que a evolução dos pássaros foi acompanhada pela origem do vôo, mas suspeita-se que várias características que associamos ao vôo evoluíram antes dos pássaros.

*Archaeopteryxlitografia***

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

O fóssil foi descoberto em 1861, dois anos após a publicação de A origem das espécies. Teve um impacto importante na mídia, já que esse fóssil "transicional" parecia dar um apoio significativo à teoria da seleção natural.

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

De dinossauros a pássaros

A semelhança entre pássaros e répteis é evidente. Na verdade, o renomado zoólogo Thomas Huxley apelidou os pássaros de "répteis glorificados".

Graças a um número significativo de características compartilhadas - incluindo o longo pescoço em forma de S - fica claro que os pássaros estão intimamente relacionados a um grupo de dinossauros chamados terópodes.

Na verdade, os dromeossaurídeos são dinossauros terópodes com uma fúrcula (uma clavícula fundida) e características giratórias nos ossos do pulso que estão associadas ao vôo.

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

Deduz-se do formato das penas que elas não poderiam ser utilizadas para o vôo, mas poderiam contribuir para um deslizamento rudimentar, ou então a coloração poderia ter funções sociais associadas ao namoro.

Adaptações para vôo

Se examinarmos em detalhes 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 produto do mecanismo da seleção natural.

As adaptações para o vôo se concentram em dois objetivos: reduzir a massa durante o processo e aumentar o deslocamento.

Penas

As penas são apêndices de origem epidérmica, encontrados no revestimento da pele das aves. Como discutimos na seção anterior, as penas surgiram no curso da evolução em um determinado grupo de dinossauros e foram preservadas até mesmo nos pássaros que vemos hoje.

Eles são estruturas extremamente leves feitas de beta-queratina. Essa substância, rica em cisteína, também está presente em outras estruturas das aves, como bico, escamas e unhas.

As penas desempenham funções diferentes. O principal é facilitar a movimentação no ar, solo e água.

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

As penas, graças às suas cores e designs exóticos, participam na comunicação visual e nas interações sociais entre os pássaros. Geralmente, as mulheres exibem cores opacas ou crípticas, enquanto os homens exibem cores marcantes. Em alguns casos, as penas participam da camuflagem do animal.

Esqueleto e ossos pneumáticos

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

Embora as aves tenham evoluído de organismos com crânios diápsidos (duas aberturas temporárias), é extremamente difícil ver esse padrão anatômico nas aves modernas.

Seu crânio é tão modificado que se funde em uma peça que não chega a 1% da massa total do indivíduo. Algumas espécies possuem crânios cinéticos, como o encontrado em lagartos e cobras.

No entanto, isso não quer dizer que o esqueleto das aves seja muito mais leve do que o de um vertebrado voador de tamanho semelhante. Na verdade, os pesos são equivalentes. A modificação está no distribuição peso e não peso per se. As estruturas superiores são muito leves e as extremidades inferiores pesadas.

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