Montana Science Partnership

Přes úžasné rozdíly ve tvaru, velikosti a způsobu života mají všichni ptáci stejný základní plán. Různé životní styly však s sebou nesou některé výrazné variace na ústřední téma. Ptáci, jako jsou labutě, mají na krku více obratlů než papoušci s krátkým krkem: labutě mají 25 obratlů, papoušci 9.

Krky jsou užitečné k tomu, abyste se dostali ústy na místa, kam se vám opravdu nechce celým tělem, například na dno rybníka. Jsou také užitečné pro otáčení hlavy, když máte oči zafixované hluboko v důlcích, aniž byste museli otáčet celým tělem. Většina nelétavých ptáků, kteří nepotřebují velké létací svaly, proto nepotřebuje ani velký kýl nebo hrudní kost, které mají létající ptáci. Výjimkou z tohoto pravidla jsou tučňáci, kteří svými upravenými křídly účinně létají ve vodě a k jejich pohonu stále potřebují velké svaly.

Nikoho asi nepřekvapí, že ptáci mají lehkou kostru. Většina kostí létajících ptáků je tenká a dutá. Některé mají vnitřní vzpěry nebo vaznice (příčné stěny), díky nimž jsou velmi pevné. (Někteří nelétaví ptáci, například tučňáci, mají pevné kosti.) Kýlová hrudní kost (hrudní kost) je místem, kde se k tělu připojují silné letové svaly.

Přečtěte si následující obrázky a začněte zkoumat podobnosti a rozdíly mezi kostrami ptáků a ostatních živočichů.

Ptáci mají menší celkový počet kostí než savci nebo plazi. Je to proto, že mnoho jejich kostí je srostlých (například střední až dolní obratle), díky čemuž je kostra pevnější. Ptáci mají také více krčních (šíjových) obratlů než mnoho jiných živočichů; většina z nich má 13 až 25 těchto velmi ohebných krčních obratlů (to jim pomáhá při úpravě peří i při hledání potravy na dně rybníků nebo potoků). Ptáci jsou jediní obratlovci, kteří mají srostlou klíční kost (furcula nebo wishbone) nebo kýlovitou hrudní kost.

Příště, až budete jíst kuře nebo krůtu a rozlousknete kost, věnujte zvláštní pozornost jejímu přizpůsobení k letu. Především si všimněte, že relativně velké kosti, jako jsou ty uvnitř paliček, jsou lehké a naplněné vzduchem. Vepřové a hovězí kosti jsou oproti tomu husté a pevné. Některé duté ptačí kosti jsou dokonce vybaveny příčnými stěnami, které zajišťují dodatečnou pevnost podobně jako vnitřní vzpěry v křídlech letadel.

Ptačí rohovina je součástí kostry a i ta je vzhledem k těžké práci, kterou vykonává, úžasně tenká a lehká. Je příznačné, že ptačí zobák neobsahuje žádné těžké zuby. Fosilie nejstarších ptáků mají zuby, stejně jako plazí předkové ptáků, takže absence zubů je adaptací snižující hmotnost pro létání. Zobák prozkoumáme podrobněji později.

Když si budete dál pochutnávat na kuřecí nebo krůtí večeři, nezapomeňte obdivovat velkou hrudní kost. Bílé maso kuřecích a krůtích prsou tvoří silné letové svaly ptáků, které jsou zodpovědné za stahování křídel směrem dolů proti vzduchu a udržují ptáka ve vzduchu. Tyto silné svaly potřebují pevné ukotvení, a tím je hrudní kost. U volně žijících ptáků platí, že čím silnější je letec, tím větší je prsní kost; nelétavým ptákům, jako jsou tučňáci, prsní kost zcela chybí.

Přemýšleli jste někdy o tom, proč se maso z bílých prsou liší od masa běžných ptáků? Bílé prsní maso se skládá z úzkých bílých svalových vláken, která pro svou energii nespalují volný kyslík jako běžné svaly. Odborně se to dá vyjádřit tak, že metabolismus v bílých svalových vláknech je anaerobní (tj. nespotřebovává kyslík) namísto aerobního (tj. spotřebovává kyslík). Anaerobní prsní svaly u ptáků žijících na zemi, jako jsou kuřata a krůty, jsou žádoucí, protože během krátkých výpadů těchto ptáků k útěku před nepřáteli (tyto druhy nikdy neuvidíte vznášet se jako zpěvné ptáky) nemůže jejich oběhový systém dostatečně rychle zásobovat letové svaly kyslíkem. Bílá svalová vlákna jsou vhodná pro krátkou, velmi intenzivní práci, ale rychle se unaví.

Při okusování v oblasti prsou, když narazíte na podivnou vahadlovou kost neboli furculum ve tvaru písmene Y, všimněte si, jak je umístěna. „Rukojeť“ kosti vyčnívá dopředu, aby zabránila zhroucení hrudi během letu.

Chcete-li porozumět jakémukoli zvířeti, pomůže vám poznat ho zevnitř. První přírodovědci se snažili pochopit, proč ptáci umí létat a lidé (a další zvířata) ne. Přírodovědci a vědci se po celé věky snažili zjistit, čím je anatomie ptáků a „neptáků“ jedinečná. Pierre Belon si všiml několika anatomických podobností mezi lidskou a ptačí kostrou. Belon v roce 1551 publikoval knihu La nature and diuersite des poissons. Obsahuje mnoho ilustrací jeho pozorování ryb, mořských savců a ptáků. Jeho příspěvky vedly ostatní k tomu, aby navázali na srovnávací anatomii různých druhů a prozkoumali další neznámé o světě zvířat.