6.31. ábra: A hattyú hosszú nyaka segíti a táplálkozást és a fej könnyű elfordítását.
Kép az URL-ből: http://en.wikipedia.org/wiki/File:SwanFeeding.jpg
Az alak, a méret és az életmód elképesztő különbségei ellenére minden madárnak ugyanaz az alapterve. A különböző életmódok azonban a központi téma néhány jellegzetes variációjával jártak. Az olyan madaraknak, mint a hattyúk, több csigolya van a nyakukban, mint a rövid nyakú papagájoknak: a hattyúknak 25 csigolyájuk van, a papagájoknak 9.
A nyak hasznos ahhoz, hogy a szánkkal olyan helyekre is eljussunk, ahová nem igazán szeretnénk egész testünkkel, például egy tó fenekére. Arra is hasznosak, hogy elfordítsuk a fejünket, amikor a szemünk mélyen a szemgödrökbe van rögzítve, anélkül, hogy az egész testünket el kellene fordítanunk. A legtöbb röpképtelen madárnak, mivel nincs szüksége a nagy repülési izmokra, ezért nincs szüksége a repülő madarak nagy gerincére vagy szegycsontjára sem. Kivételt képeznek ez alól a pingvinek, akik módosított szárnyaikkal hatékonyan repülnek a vízen keresztül, és még mindig nagy izmokra van szükségük a meghajtásukhoz.
Az talán nem meglepő, hogy a madarak csontváza könnyű. A repülő madarak legtöbb csontja vékony és üreges. Némelyiknek belső merevítők vagy gerendák (keresztfalak) vannak, amelyek nagyon erőssé teszik őket. (Néhány röpképtelen madárnak, például a pingvineknek, tömör csontjaik vannak.) A keel alakú szegycsont (mellcsont) az a hely, ahol az erőteljes repülési izmok a testhez kapcsolódnak.
Nézze át a következő képeket, hogy elkezdje felfedezni a madarak és más állatok csontváza közötti hasonlóságokat és különbségeket.
A madaraknak összesen kevesebb csontjuk van, mint az emlősöknek vagy a hüllőknek. Ez azért van, mert sok csontjuk összenőtt (például a középső és az alsó csigolyák), ami merevebbé teszi a csontvázat. A madaraknak több nyakcsigolyájuk (nyakcsigolya) is van, mint sok más állatnak; a legtöbb madárnak 13-25 ilyen nagyon rugalmas nyakcsigolyája van (ez segíti őket a tollaik ápolásában, valamint a tavak vagy patakok alján való táplálékkeresésben). A madarak az egyetlen olyan gerinces állatok, amelyeknek összenőtt kulcscsontjuk (a furcula vagy wishbone), illetve keeled mellcsontjuk van.
6.32. ábra: A keeled mellcsont áll a madárcsontváz képének közepén.
Kép az URL-ről: http://scienceblogs.com/tetrapodzoology/
Amikor legközelebb csirkét vagy pulykát eszel, és feltörsz egy csontot, különösen figyelj a repüléshez való alkalmazkodásra. Először is vegye észre, hogy a viszonylag nagy csontok, például a dobverők belsejében lévő csontok könnyűek és levegővel teltek. A sertés- és marhacsontok ehhez képest sűrűek és szilárdak. Egyes üreges madárcsontok még keresztfalakkal is fel vannak szerelve, amelyek extra szilárdságot biztosítanak, mint a repülőgépszárnyak belső merevítői.
A madár szarú csőre a csontváz része, és még ez is, tekintettel arra, hogy milyen nehéz munkát végez, elképesztően vékony és könnyű. Jelzésértékű, hogy a madarak csőre nem tartalmaz nehéz fogakat. A legkorábbi madarak fosszíliáin igenis vannak fogak, akárcsak a madarak hüllőszerű őseinél, tehát a fogak hiánya a repüléshez szükséges súlycsökkentő alkalmazkodás. A csőrt később kicsit részletesebben is megvizsgáljuk.
Amíg a csirke- vagy pulykavacsorát tovább fogyasztja, mindenképpen csodálja meg a nagy mellcsontot. A csirke- és pulykamell fehér húsa a madarak erőteljes repülőizmai, azok, amelyek a szárnyak lefelé húzásáért felelősek a levegő ellenében a madarat a levegőben tartva. Ezeknek az erős izmoknak szilárd rögzítésre van szükségük, és ez a mellcsont. A vadon élő madaraknál minél erősebb a repülő, annál nagyobb a mellcsont; a röpképtelen madaraknál, például a pingvineknél teljesen hiányzik a mellcsont.
6.33. ábra: A madárcsont keresztmetszete.
Kép az URL-ből: http://platospond.com/WatsonsBlog/wp-content/uploads/2009/02/image_sci_animal0291.jpg
Gondolkozott már azon, hogy a fehér mellhús miért különbözik a normál madárhústól? A fehér mellhús keskeny, fehér izomrostokból áll, amelyek nem égetik el a szabad oxigént energiájukhoz, mint a normál izmok. Technikailag ezt úgy mondhatjuk, hogy a fehér izomrostok anyagcseréje anaerob (azaz nem használ oxigént), nem pedig aerob (azaz oxigént használ). A földön élő madarak, például a csirkék és a pulykák anaerob mellizmai azért kívánatosak, mert e madarak rövid, ellenség elől menekülő repülése során (ezeket a fajokat soha nem látjuk szárnyalni, mint az énekesmadarakat) a keringési rendszerük nem képes elég gyorsan oxigénnel ellátni a repülő izmokat. A fehér izomrostok rövid, nagyon intenzív munkára jók, de gyorsan elfáradnak.
A mell területén rágcsálva, amikor a furcsa Y alakú kívánságcsonthoz vagy furculumhoz érünk, figyeljük meg, hogyan helyezkedik el. A csont “fogantyúja” előreugrik, hogy repülés közben megakadályozza a mellkas összecsukódását.
Minden állat megértéséhez segít, ha belülről kifelé ismerjük. A korai természettudósok megpróbálták megérteni, hogy a madarak miért tudnak repülni, az emberek (és más állatok) pedig miért nem. A természettudósok és tudósok az idők folyamán megpróbálták meghatározni, hogy mi teszi egyedivé a madarak és a “nem madarak” anatómiáját. Pierre Belon számos anatómiai hasonlóságot figyelt meg az emberi és a madarak csontváza között. Belon 1551-ben publikálta a La nature and diuersite des poissons című művét. A könyv számos illusztrációt tartalmaz a halakra, tengeri emlősökre és madarakra vonatkozó megfigyeléseiről. Hozzájárulása másokat is arra késztetett, hogy a különböző fajok összehasonlító anatómiájára építsenek, valamint hogy még több ismeretlen dolgot fedezzenek fel az állatvilágról.
6.34. ábra: Pierre Belon vázlatai emberi és madárcsontvázakról a Portraits d’oyseaux, animaux, serpents, Herbs, arres, hommes et femmes d’Arabie and Egypte (1557) című művéből.
Kép az URL-ről: http://sites.google.com/site/zoologicalbeginnings/Home/episode-iii–early-and-modern-zoology
