Montana Science Partnership

Muodon, koon ja elämäntavan hämmästyttävistä eroista huolimatta kaikilla linnuilla on sama perussuunnitelma. Erilaisiin elintapoihin on kuitenkin liittynyt joitakin omaleimaisia variaatioita keskeisestä teemasta. Joutsenten kaltaisilla linnuilla on niskassaan enemmän nikamia kuin lyhytkaulaisilla papukaijoilla: joutsenilla on 25 nikamaa, papukaijoilla 9.

Niskasta on hyötyä, kun suunsa voi viedä sellaisiin paikkoihin, joihin ei oikeastaan halua viedä koko vartaloaan, kuten lammen pohjaan. Niistä on hyötyä myös pään kääntämisessä, kun silmät ovat syvällä silmäkuopissa, ilman että tarvitsee kääntää koko vartaloa. Useimmat lentokyvyttömät linnut eivät tarvitse suuria lentolihaksia, joten niillä ei ole myöskään tarvetta lentävien lintujen suurelle rintalastalle tai rintalastalle. Poikkeuksen tähän sääntöön muodostavat pingviinit, jotka lentävät tehokkaasti veden halki muunnelluilla siivillään ja tarvitsevat silti suuria lihaksia voimanlähteenä.

Ei ehkä tule yllätyksenä, että linnuilla on kevyt luuranko. Suurin osa lentävien lintujen luista on ohuita ja onttoja. Joissakin niistä on sisäisiä jousia tai ristikkäisrakenteita (poikkiseiniä), jotka tekevät niistä erittäin vahvoja. (Joillakin lentokyvyttömillä linnuilla, kuten pingviineillä, on kiinteät luut.) Kiilan muotoinen rintalasta (rintalasta) on paikka, jossa voimakkaat lentolihakset kiinnittyvät vartaloon.

Katsokaa seuraavia kuvia, jotta voitte aloittaa lintujen ja muiden eläinten luurankojen yhtäläisyyksien ja eroavaisuuksien selvittämisen.

Linnuilla on yhteensä vähemmän luita kuin nisäkkäillä tai matelijoilla. Tämä johtuu siitä, että monet niiden luista ovat sulautuneet yhteen (kuten keskimmäiset ja alemmat nikamat), mikä tekee luustosta jäykemmän. Linnuilla on myös enemmän kaulanikamia kuin monilla muilla eläimillä; useimmilla on 13-25 tällaista erittäin joustavaa kaulanikamaa (tämä auttaa lintuja hoitamaan höyhenensä ja etsimään ravintoa lampien tai purojen pohjasta). Linnut ovat ainoat selkärankaiset eläimet, joilla on sulautunut solisluu (furcula tai wishbone) tai kiilattu rintaluu.

Kun seuraavan kerran syöt kanaa tai kalkkunaa ja murrat luun auki, kiinnitä erityistä huomiota sen sopeutumiseen lentoon. Huomaa ensinnäkin, että suhteellisen suuret luut, kuten rummunvarsien sisällä olevat luut, ovat kevyitä ja ilmatäytteisiä. Sian- ja naudanlihan luut sen sijaan ovat tiiviitä ja kiinteitä. Joissakin onttojen lintujen luissa on jopa poikkiseinät, jotka antavat lisävahvuutta, kuten lentokoneen siipien sisäiset tukijalat.

Linnun sarvellinen nokka on osa luurankoa, ja jopa se on sen raskaaseen työhön nähden hämmästyttävän ohut ja kevyt. On merkittävää, että lintujen nokka ei sisällä raskaita hampaita. Varhaisimpien lintujen fossiileissa on hampaita, kuten lintujen matelijoiden esivanhemmilla, joten hampaiden puuttuminen on painoa vähentävä sopeutuminen lentämistä varten. Tutustumme nokkaan hieman yksityiskohtaisemmin myöhemmin.

Kun jatkat kanan- tai kalkkunapäivällisesi nauttimista, muista ihailla suurta rintaluuta. Kanan ja kalkkunan rintojen valkoinen liha on lintujen voimakkaita lentolihaksia, jotka vastaavat siipien vetämisestä alaspäin ilmaa vasten pitäen linnun ilmassa. Nämä vahvat lihakset tarvitsevat vankan kiinnityspisteen, ja se on rintaluu. Luonnonvaraisilla linnuilla rintaluu on sitä suurempi, mitä voimakkaampi lentäjä on; lentokyvyttömiltä linnuilta, kuten pingviineiltä, rintaluu puuttuu kokonaan.

Oletko koskaan miettinyt, miksi valkoisen rinnan liha eroaa tavallisesta linnunlihasta? Valkoinen rintaliha koostuu kapeista, valkoisista lihassyistä, jotka eivät polta ilmaista happea energiakseen, kuten tavalliset lihakset. Teknisesti sanottuna valkoisten lihassyiden aineenvaihdunta on anaerobista (eli ei käytä happea) eikä aerobista (eli käyttää happea). Anaerobiset rintalihakset ovat toivottavia maassa elävillä linnuilla, kuten kanoilla ja kalkkunoilla, koska näiden lintujen lentäessä vihollisiaan pakoon lyhyiden lentopyrähdysten aikana (näitä lintulajeja ei koskaan nähdä lentämässä laululintujen tapaan) verenkiertoelimistö ei pysty syöttämään happea tarpeeksi nopeasti lentolihaksiin. Valkoiset lihassäikeet ovat hyviä lyhytaikaiseen, hyvin intensiiviseen työhön, mutta ne väsyvät nopeasti.

Kun napostelet rinnan alueella ja tulet oudon Y:n muotoisen toukanluun eli furculumin luo, huomaa, miten se on asettunut. Luun ”kahva” työntyy eteenpäin estääkseen rintakehän romahtamisen lennon aikana.

Kaiken eläimen ymmärtämiseksi on hyvä tuntea se sisältä ulospäin. Varhaiset luonnontieteilijät yrittivät ymmärtää, miksi linnut pystyivät lentämään ja ihmiset (ja muut eläimet) eivät. Luonnontieteilijät ja tiedemiehet ovat kautta aikojen yrittäneet selvittää, mikä teki lintujen ja ”ei-lintujen” anatomiasta ainutlaatuista. Pierre Belon havaitsi useita anatomisia yhtäläisyyksiä ihmisen ja lintujen luuston välillä. Belon julkaisi teoksen La nature and diuersite des poissons vuonna 1551. Se sisältää monia kuvituksia hänen havainnoistaan kaloista, merinisäkkäistä ja linnuista. Hänen panoksensa johti muita rakentamaan eri lajien vertailevaa anatomiaa sekä tutkimaan lisää tuntemattomia asioita eläinmaailmasta.