VOGELS: KENMERKEN, TYPEN, SYSTEMEN, VOORTPLANTING - BIOLOGIE - 2026

De vogels zijn vliegende, warmbloedige, gevederde gewervelde dieren en dieren. Binnen gewervelde dieren is het de op een na rijkste klasse qua aantal soorten, met meer dan 9.700, alleen overtroffen door vissen. Het belangrijkste kenmerk van deze klasse dieren is de omvorming van de bovenste ledematen tot vleugels.

Zo hebben vogels de lucht van verschillende ecosystemen veroverd, waaronder onder meer bossen, woestijnen, bergen, graslanden. Veren zijn ook een onmisbaar kenmerk: als een organisme veren heeft, is het een vogel.

Bron: pixabay.com

Hoewel er een grote diversiteit aan soorten is, is de morfologie van vogels homogeen. Ze hebben allemaal een uniforme anatomie: vleugels, veren en een verhoornde snavel. Deze duidelijke uniformiteit is gedurende de hele evolutie beperkt gebleven, vermoedelijk door de vlucht.

Aangenomen wordt dat alle kenmerken van vogels het resultaat zijn van natuurlijke selectie, in het voordeel van de individuen die zich het best door de lucht bewegen. De anatomie van een vogel lijkt dus "ontworpen" om te vliegen, van zijn pneumatische botten tot zijn longen en een efficiënt metabolisme.

Vogels worden gekenmerkt door een uitstekend zicht. Ze hebben enorme en praktisch onbeweeglijke oogkassen - een feit dat wordt gecompenseerd door een hoge rotatie van het hoofd.

Moderne vogels zijn onderverdeeld in twee fundamentele groepen: paleognatas en neognatas. De eerste omvat loopvogels of loopvogels. De neognata's van hun kant omvatten de rest van de vogels met krachtige vliegspieren.

De tak van de zoölogie die vogels bestudeert, wordt ornithologie genoemd, een term die is afgeleid van de Griekse wortels ornis = "vogel".

Algemene karakteristieken

Morfologische en fysiologische kenmerken

Morfologie van een vogel. Voorbeeld van Vanellus malabaricus. 1-snavel, 2-kops, 3-iris, 4-leerling, 5-mantel, 6-kleine dekveren, 7-schouderbladen, 8-dekveren, 9-tertiair, 10-staart, 11-primair, 12-ventilatieopening, 13 -Dij, 14-Tibia-tarsaal gewricht, 15-Tarsus, 16-vingers, 17-Tibia, 18-buik, 19-flanken, 20-borst, 21-keel, 22-Wattle, 23-Eyestripe. Bron: Wikimedia Commons

Vogels zijn organismen waarvan de voorpoten zijn aangepast om te vliegen, in de vorm van vleugels. Als we deze ledematen vergelijken met die van een terrestrische gewervelde, zullen we ons realiseren dat de vogels enkele vingerkootjes hebben verloren en dat de ledemaat langwerpig is geworden.

De achterpoten, waardoor het individu kan zitten, lopen of zwemmen, hebben ook aanpassingen ondergaan. Ze hebben vier vingers, in sommige gevallen zelfs drie of twee.

De epidermis is bedekt met veren en de achterste ledematen met schubben. Klieren zijn zeldzaam bij vogels, hoewel ze gespecialiseerde olieachtige afscheidingen hebben aan het einde van de staart.

Vogels zijn endotherme organismen, dat wil zeggen dat ze hun lichaamstemperatuur kunnen regelen. Hoewel zoogdieren ook endothermen zijn, hebben ze dit fysiologische vermogen niet van een gemeenschappelijke voorouder verworven, waardoor het een voorbeeld is van convergente evolutie.

In hun verschillende systemen worden vogels gekenmerkt door het verlies of de vermindering van sommige organen. Vrouwtjes hebben bijvoorbeeld maar één eierstok en één functionele eileider (de linker). In vergelijking met vluchtloze gewervelde dieren van vergelijkbare grootte, leed de darmen aanzienlijk af.

Vermoedelijk zijn deze kenmerken adaptief en maken ze massavermindering tijdens de vlucht mogelijk.

Botkenmerken

De botten van vogels hebben luchtholtes die het gewicht van het dier tijdens de vlucht verminderen. Dit type structuur wordt pneumatische botten genoemd. Naast het gewicht is het skelet stijf, wat essentieel is voor vluchtcontrole.

De botten van de schedel zijn versmolten tot een enkele occipitale condylus. Het vertoont een diapsid-patroon en de kaak is gemodificeerd tot een verhoornde, snavelvormige structuur zonder tanden. In het middenoor is er maar één gehoorbeentje.

De staart is teruggebracht tot een structuur genaamd pygostyle. Het borstbeen heeft een kiel. Dit bot fungeert als een bevestigingspunt voor de spieren die tijdens de vlucht betrokken zijn: de borst- en supracoracoïde.

De furcula is een typische structuur van vogels die werkt als een veer. Dit element slaat energie op, zodat de neerwaartse klep de klep in tegengestelde richting aandrijft.

De structuur van het bekken is optimaal voor het leggen van eieren en wordt het opistopubische bekken genoemd.

Classificatie

De bijna 9.700 vogelsoorten zijn gegroepeerd in meer dan 30 orden. De classificatie die we hieronder zullen presenteren, is die van Gill (2006), aangepast door Hickman (2001):

Superorde Paleognathae

Struisvogel. Bron: HombreDHojalata, van Wikimedia Commons

Paleognatas zijn moderne vogels met een primitief gehemelte. Deze groep omvat de vormen van struisvogels en dergelijke, de gebieden, emoes, kiwi's, onder anderen.

Het bestaat uit vier orden: Struthioniformes, gevormd door struisvogels; Rheiformes, waarvan twee soorten afkomstig zijn uit gebieden die in Zuid-Amerika wonen; Dinornithiformes, gevormd door drie soorten kiwi's in Nieuw-Zeeland; en de orde Tinamiformes, bestaande uit bijna 50 soorten Amerikaanse tinamus, jutes of inambú.

Neognathae-superorde

Deze superorde is samengesteld uit een groot aantal soorten met een flexibel gehemelte. Hieronder zullen we kort elk van de ordes beschrijven die deel uitmaken van de neognatas of "neoaves".

Passeriformes orde : het is de meest voorkomende orde van vogels. Het omvat 5750 soorten (meer dan de helft van de vogelsoorten) die over de hele wereld voorkomen. Ze worden gekenmerkt door de positie van hun vingerkootjes: vier vingers, drie naar voren en één naar achteren. De meeste zijn klein van formaat.

Bestel Anseriformes : ongeveer 162 soorten zwanen, ganzen, eenden en dergelijke, wereldwijd verspreid. Karakteristieke beenaanpassingen om te zwemmen.

Bestel Galliformes : ongeveer 290 soorten kalkoenen, kwartels, fazanten en dergelijke. De distributie is wereldwijd. Zijn dieet is herbivoor. Hun snavels en poten zijn sterk en zwaar.

Bestel Sphenisciformes : 17 soorten pinguïns. Ze staan ​​bekend om hun vermogen om te zwemmen, met vleugels die zijn veranderd in peddelvormen waardoor ze efficiënt door het water kunnen bewegen.

Bestel Gaviiformes : gevormd door Loons, een groep watervogels.

Bestel Podicipediformes : 22 soorten vogels met duikgewoonten die in de volksmond bekend staan ​​als futen, macaes en futen. Ze komen veel voor in vijvers, waar hun nesten drijvend te zien zijn.

Bestel Phoenicopteriformes : 5 soorten zeer kleurrijke watervogels. Ze zijn algemeen bekend als flamingo's. Er zijn huidige en uitgestorven soorten.

Bestel Procellariiformes : 112 soorten die wereldwijd verspreid zijn, het zijn pelagische vogels waaronder albatrossen, stormvogels, stormvogels en dergelijke.

Bestel Pelecaniformes : 65 soorten wereldwijd verspreid. We vinden in deze volgorde de pelikanen, aalscholvers, jan-van-gent, genten en anderen. Ze voeden zich met vissen.

Bestel Ciconiiformes : 116 soorten wereldwijd verspreid. Ze omvatten reigers, ligplaatsen, ooievaars, ibis, lepelaars, gieren en anderen. Ze worden gekenmerkt door een aanzienlijke verlenging van de benen en nek.

Bestel Falconiformes : 304 soorten vogels verspreid over de hele wereld. Ze omvatten adelaars, haviken, haviken, condors en gieren. Deze exemplaren hebben een uitstekend zicht waardoor ze op hun prooi kunnen jagen.

Bestel Gruiformes : 212 soorten wereldwijd verspreid. Ze omvatten kraanvogels, rails, meerkoeten, galinules en dergelijke.

Bestel Charadriiformes : meer dan 350 soorten verspreid over de hele wereld. Ze omvatten meeuwen en andere kustvogels.

Bestel Columbiformes : ongeveer 300 soorten wereldwijd verspreid. Ze omvatten duiven en de uitgestorven dodo. Ze worden gekenmerkt door korte halzen, benen en snavels.

Bestel Psittaciformes : meer dan 350 soorten verspreid over de hele wereld. Ze omvatten papegaaien, parkieten en dergelijke.

Orde Opisthocomiformes : orde bestaande uit één soort; de hoazín Opisthocomus hoazín, gelegen in het Amazonebekken.

Bestel Musophagiformes : 23 endemische soorten uit Afrika. Ze staan ​​bekend als de Turacos.

Bestel Cuculiformes : ongeveer 140 soorten wereldwijd verspreid. Ze omvatten koekoeken en roadrunners.

Bestel Strigiformes : ongeveer 180 nachtdieren die wereldwijd worden verspreid. Ze omvatten uilen en dergelijke. Het zijn nachtelijke roofdieren, met stille vlucht en uitstekend zicht.

Bestel Caprimulgiformes : 118 soorten wereldwijd verspreid. Ze omvatten de podargos, de nachtzwaluwen en anderen.

Bestel Apodiformes : ongeveer 429 soorten wereldwijd verspreid. Inclusief kolibries en gierzwaluwen. Ze hebben korte benen en fladderen snel.

Er zijn ook de orden Coliiformes, Trogoniformes, Coraciiformes en Piciformes.

Spijsverteringssysteem

Vogels hebben een aangepast spijsverteringssysteem waardoor ze voedsel efficiënt kunnen verteren en het gebrek aan tandheelkundige structuren compenseert. Ook vindt opname van voedingsstoffen plaats in korte tijdsintervallen.

Het spijsverteringssysteem heeft een spiermaag die helpt bij het malen van het voedsel dat het dier consumeert. Vogels hebben een zeer rudimentair speekselkliersysteem dat slijm afscheidt om de doorgang van voedsel te smeren.

Bepaalde vogels hebben een modificatie in de slokdarm waardoor voedsel kan worden bewaard. Bij sommige soorten dient deze verbreding niet alleen als opslagplaats, maar ook als producent van een voedzame melkachtige substantie - analoog aan zoogdiermelk - die dient om weerloze kuikens te voeren.

De maag is verdeeld in twee compartimenten. De eerste is de proventriculus, verantwoordelijk voor de afscheiding van maagsap. De tweede is de spiermaag, die verantwoordelijk is voor het malen van de voedingsstoffen. Om te helpen bij het pletten van voedsel, consumeren vogels stenen of andere voorwerpen die zich in de spiermaag bevinden.

Voeding

De diëten van vogels zijn gevarieerd. Er zijn insectenetende, vleesetende soorten (die zich voeden met wormen, weekdieren, schaaldieren, vissen, zoogdieren en zelfs andere vogels), nectarivoor en vele zijn alleseters.

De grootte en vorm van de snavel van de vogel zijn elegant aangepast aan de typische voedingswijze van de persoon die hem draagt. Zaadconsumerende vogels hebben bijvoorbeeld korte, sterke snavels, terwijl nectarivore vogels - zoals kolibries - lange, dunne snavels hebben waardoor ze bloemnectar kunnen consumeren.

Vleesetende roofvogels - zoals uilen bijvoorbeeld - vormen bolletjes organisch materiaal die ze niet kunnen verteren, zoals haren of botten die ze later weer uitspugen.

Bloedsomloop

Model van het hart van een vogel. Wagner Souza e Silva / Museum voor veterinaire anatomie FMVZ USP

De bloedsomloop van vogels bestaat uit een hart met vier kamers: twee atria en twee ventrikels. Het heeft twee circulatiesystemen, één pulmonaal en de andere systemisch.

Over het algemeen verschilt de bloedsomloop van vogels niet veel van het typische systeem dat wordt aangetroffen bij zoogdieren.

De hartslag van de vogels is hoog en er is een omgekeerde relatie tussen de grootte van het organisme en de frequentie.

Erytrocyten of rode bloedcellen hebben een kern - in tegenstelling tot de onze, die deze structuur degenereren wanneer ze volwassen worden. Fagocyten zijn zeer actieve cellen en zijn betrokken bij wondherstel en andere functies van het immuunsysteem.

Zenuwstelsel

Het zenuwstelsel van vogels is complex en goed ontwikkeld. Er worden twaalf paar hersenzenuwen onderscheiden. De hersenen zijn groot, evenals het cerebellum en de optimale lobben. De hersenschors daarentegen is slecht ontwikkeld.

In termen van sensorische systemen zijn geur en smaak bij de meeste soorten inefficiënt. Er zijn echter meerdere uitzonderingen op dit patroon, zoals bij vleesetende en oceaanvogels, waar deze zintuigen een fundamentele rol spelen in de levensstijl van deze soorten.

Het zicht bij de vogels is schitterend. Het fotoreceptororgaan lijkt op het oog van andere gewervelde dieren, hoewel het groter, minder bolvormig en vrijwel onbeweeglijk is. Om de gedeeltelijke fixatie van de ogen te compenseren, hebben ze een ongelooflijke mobiliteit van het hoofd ontwikkeld.

Horen is ook goed. Het oor is verdeeld in het buitenste gebied, een middenoor met een gehoorbeentje, de columella en een binnenste sector met het slakkenhuis.

Ademhalingssysteem

Vanwege de energiebehoefte van het vliegen, moet het ademhalingssysteem van deze vliegende gewervelde dieren zeer efficiënt zijn. Ze hebben gespecialiseerde structuren die parabronchi worden genoemd, met luchtzakken. Deze organen verschillen aanzienlijk van de ademhalingsorganen die we bij andere gewervelde dieren aantreffen.

Bij vogels eindigen de takken van de bronchiën in buisachtige structuren, waar een continue luchtstroom plaatsvindt - in tegenstelling tot de zakuitgangen (alveoli) die we in de longen van zoogdieren zien.

De luchtzakken vormen een systeem van negen onderling verbonden elementen die zich in de thorax en in de buik bevinden. De functie van deze structuren is om ventilatie te bevorderen, waarbij een permanente luchtstroom door de longen gaat.

Bij vogels komt lucht binnen via de luchtpijp en primaire bronchiën, via de longen en in de achterste luchtzakken. Van daaruit gaat het naar de longen en verlaat de lucht door de luchtpijp. Deze cyclus komt overeen met de eerste uitademing.

Bij de tweede uitademing gaat een deel van de binnenkomende lucht door de achterste luchtzakken en in de longen. Op deze manier wordt de zwevende lucht naar de voorste zakken geduwd. Dan verlaat de lucht het dier.

Uitscheidingsstelsel

De nieren van vogels zijn metanefrisch en de urethra mondt uit in een cloaca. Binnen de drie bestaande niersystemen bestaan ​​de metanefrische nieren uit een orgaan dat via het kanaal van Wolff in verbinding staat met de cloaca, het komt uit het middelste mesoderm van het thoracale en lumbale segment.

Het belangrijkste afvalproduct is urinezuur, daarom vallen vogels in de categorie ‘uricotelianen’. Deze stof is zeer onoplosbaar in water, dus het slaat neer en vormt een halfvast afval, vaak witachtig. Vogels hebben geen urineblaas.

Reproductie

Bij alle vogels zijn de geslachten gescheiden en is de bevruchting intern. Mannetjes hebben twee functionele testikels, terwijl vrouwtjes een gedegenereerde eierstok en rechter eileider hebben. Bij mannen hebben slechts enkele soorten een penis als copulerend orgaan, waaronder eenden, ganzen en sommige paleognate.

Ze produceren allemaal eieren met een harde schaal. De eieren worden uitwendig bebroed: een deel van de ouders wordt erop gelegd en houdt dankzij lichaamswarmte een optimale temperatuur vast.

Het geslachtsbepalingssysteem van vogels wordt bepaald door ZW-geslachtschromosomen (het equivalent van onze XY-geslachtschromosomen). In tegenstelling tot zoogdieren komt het heterogametische geslacht overeen met vrouwtjes. Dat wil zeggen, het zijn de vrouwelijke exemplaren die twee verschillende chromosomen hebben.

Afhankelijk van de vogelsoort kan een actief jong individu, in staat om voor zichzelf te zorgen, of een kleine naakte die ouderlijke zorg nodig heeft, uit het ei komen. De eerste variant van zelfstandige kuikens staan ​​bekend als precocial kuikens en kuikens die hulp nodig hebben bij altriculaire kuikens.

Evolutie

Evolutionaire biologen beschouwen de oorsprong van vogels als een van de meest indrukwekkende overgangen in de evolutie van gewervelde dieren - naast de sprong van de tetrapod van water naar land.

Het fossielenbestand heeft een verscheidenheid aan unieke kenmerken getoond die we vinden bij levende vogelsoorten, zoals veren en een duidelijke afname van de lichaamsgrootte.

Aangenomen wordt dat de evolutie van vogels gepaard ging met de oorsprong van de vlucht, maar het vermoeden bestaat dat verschillende kenmerken die we associëren met de vlucht evolueerden vóór de vogels.

Archaeopteryx

Het meest bekende fossiel in de oorsprong van vogels is Archaeopteryx; Het is ongeveer zo groot als een kraai, met een snavel die lijkt op die van moderne vogels, maar met tanden. Het skelet van het versteende dier doet denken aan een reptiel, met een lange staart.

Het fossiel werd ontdekt in 1861, twee jaar na de publicatie van The Origin of Species. Het had een belangrijke media-impact, aangezien dit "overgangs" -fossiel een aanzienlijke ondersteuning leek te bieden voor de theorie van natuurlijke selectie.

Het enige kenmerk dat uitsluit dat het fossiel wordt geclassificeerd als een theropod-dinosaurus, is de onbetwistbare aanwezigheid van veren.

Van dinosaurussen tot vogels

De gelijkenis tussen vogels en reptielen is duidelijk. In feite noemde de beroemde zoöloog Thomas Huxley de vogels 'verheerlijkte reptielen'.

Dankzij een aanzienlijk aantal gemeenschappelijke kenmerken - waaronder de lange S-vormige nek - is het duidelijk dat vogels nauw verwant zijn aan een groep dinosauriërs die theropoden worden genoemd.

In feite zijn dromaeosaurids theropoddinosaurussen met een furcula (een gefuseerd sleutelbeen) en draaiende kenmerken op de polsbeenderen die worden geassocieerd met vliegen.

Daarnaast zijn er fossielen die dromaeosauriden in verband brengen met vogels. De exemplaren zijn duidelijk theropoddinosaurussen maar dan met veren.

Aan de vorm van de veren wordt afgeleid dat ze niet konden worden gebruikt om te vliegen, maar zouden kunnen bijdragen aan een rudimentaire glijvlucht, of dat de kleur sociale functies zou kunnen hebben die verband houden met verkering.

Aanpassingen voor vluchten

Als we de morfologische en fysiologische details van vogels in detail onderzoeken, zullen we ons realiseren dat het machines zijn die zijn "ontworpen" om te vliegen; In de natuur 'ontwerpt' niemand iets, en de aanpassingen die we waarnemen zijn het product van het mechanisme van natuurlijke selectie.

Aanpassingen voor vluchten richten zich op twee doelen: massavermindering tijdens het proces en vergroting van verplaatsing.

Veren

De veren zijn aanhangsels van epidermale oorsprong, die worden aangetroffen in de huid van vogels. Zoals we in de vorige sectie hebben besproken, ontstonden veren in de loop van de evolutie in een bepaalde groep dinosauriërs en bleven ze zelfs bewaard in de vogels die we vandaag zien.

Het zijn extreem lichte structuren gemaakt van bèta-keratine. Deze stof, rijk aan cysteïne, is ook aanwezig in andere structuren van vogels, zoals de snavel, schubben en nagels.

Veren vervullen verschillende functies. De belangrijkste is om beweging door lucht, bodem en water te vergemakkelijken.

Het biedt mechanische bescherming tegen de wind, en ook thermische bescherming tegen extreme temperaturen - zowel warm als koud -, waardoor verlies van lichaamswarmte in koude omgevingen en zonnebrand in warme ruimtes worden vermeden.

Vliegende duiven. Eadweard Muybridge (1893)

Veren nemen, dankzij hun exotische kleuren en ontwerpen, deel aan visuele communicatie en sociale interacties tussen vogels. Over het algemeen vertonen vrouwtjes ondoorzichtige of cryptische kleuren, terwijl mannetjes opvallende kleuren vertonen. In sommige gevallen nemen de veren deel aan de camouflage van het dier.

Skelet en pneumatische botten

Het skelet van vogels wordt gekenmerkt door licht, maar niet zwak. Moderne vogelbotten zijn bijzonder delicaat, met luchtige holtes die in massa afnemen.

Hoewel vogels zijn geëvolueerd uit organismen met doorschijnende schedels (twee tijdelijke openingen), is het buitengewoon moeilijk om dit anatomische patroon bij moderne vogels te zien.

Zijn schedel is zo gemodificeerd dat hij is versmolten tot één stuk dat niet 1% van de totale massa van het individu bereikt. Sommige soorten hebben kinetische schedels, zoals die bij hagedissen en slangen.

Dit wil echter niet zeggen dat het skelet van vogels veel lichter is dan dat van een vliegende gewervelde van vergelijkbare grootte. Eigenlijk zijn de gewichten equivalent. De wijziging zit in de gewichtsverdeling en niet in het gewicht op zich. De bovenstructuren zijn erg licht en de onderste ledematen zwaar.

Referenties

1. Butler PJ (2016). De fysiologische basis van vogelvlucht. Filosofische transacties van de Royal Society of London. Serie B, Biologische wetenschappen, 371 (1704), 20150384.
2. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Geïntegreerde principes van zoölogie. McGraw - Hill.
3. Kardong, KV (2006). Gewervelde dieren: vergelijkende anatomie, functie, evolutie. McGraw-Hill.
4. Llosa, ZB (2003). Algemene zoölogie. EUNED.
5. Moen, D., en Morlon, H. (2014). Van dinosauriërs tot moderne vogels: de tijdschaal van adaptieve straling verlengen. PLoS biologie, 12 (5), e1001854.
6. Parker, TJ en Haswell, WA (1987). Zoölogie. Chordates (Vol.2). Ik draaide me om.
7. Randall, D., Burggren, WW, Burggren, W., Frans, K., & Eckert, R. (2002). Eckert dierfysiologie. Macmillan.
8. Rauhut, O., Foth, C., & Tischlinger, H. (2018). De oudste Archaeopteryx (Theropoda: Avialiae): een nieuw exemplaar van de Kimmeridgische / Tithonische grens van Schamhaupten, Beieren. PeerJ, 6, e4191.
9. Webb, JE, Wallwork, JA en Elgood, JH (1979). Gids voor levende vogels. De Macmillan Press.
10. Wyles, JS, Kunkel, JG en Wilson, AC (1983). Vogels, gedrag en anatomische evolutie. Proceedings of the National Academy of Sciences, 80 (14), 4394-4397.