Montana Science Partnership

Nonostante le loro incredibili differenze di forma, dimensione e stile di vita, tutti gli uccelli hanno lo stesso piano di base. Tuttavia, i diversi stili di vita hanno comportato alcune variazioni distintive sul tema centrale. Uccelli come i cigni hanno più vertebre nel collo rispetto ai pappagalli dal collo corto: i cigni hanno 25 vertebre, i pappagalli ne hanno 9.

I colli sono utili per portare la bocca in posti dove non si vuole portare tutto il corpo, come il fondo di uno stagno. Sono anche utili per girare la testa, quando gli occhi sono fissati in profondità nelle prese, senza dover girare tutto il corpo. La maggior parte degli uccelli senza volo, non avendo bisogno dei grandi muscoli di volo, non hanno quindi bisogno della grande chiglia o dello sterno che hanno gli uccelli volanti. L’eccezione a questa regola sono i pinguini che volano efficacemente attraverso l’acqua con le loro ali modificate e hanno ancora bisogno di grandi muscoli per alimentarle.

Potrebbe non essere una sorpresa che gli uccelli abbiano uno scheletro leggero. La maggior parte delle ossa degli uccelli volanti sono sottili e cave. Alcune hanno puntoni interni o capriate (pareti trasversali) che le rendono molto forti. (Alcuni uccelli che non volano, come i pinguini, hanno ossa solide.) Lo sterno a forma di chiglia (sterno) è il punto in cui i potenti muscoli di volo si attaccano al corpo.

Guarda le seguenti immagini per iniziare ad esplorare le somiglianze e le differenze tra gli scheletri degli uccelli e degli altri animali.

Gli uccelli hanno un numero totale di ossa più piccolo dei mammiferi o dei rettili. Questo perché molte delle loro ossa si sono fuse insieme (come le vertebre medie e inferiori), rendendo lo scheletro più rigido. Gli uccelli hanno anche più vertebre del collo (cervicali) di molti altri animali; la maggior parte ha da 13 a 25 di queste vertebre del collo molto flessibili (questo li aiuta a pulire le loro piume e a cercare il cibo sul fondo di stagni o ruscelli). Gli uccelli sono gli unici animali vertebrati ad avere una clavicola fusa (la furcula o wishbone) o uno sterno carenato.

La prossima volta che mangiate pollo o tacchino e aprite un osso, prestate particolare attenzione ai suoi adattamenti per il volo. Prima di tutto, notate che le ossa relativamente grandi, come quelle all’interno delle cosce di pollo, sono leggere e piene d’aria. Le ossa di maiale e di manzo in confronto sono dense e solide. Alcune ossa cave di uccelli sono anche dotate di pareti trasversali che forniscono una forza extra come i montanti interni delle ali degli aerei.

Il becco corneo di un uccello fa parte dello scheletro, e anche questo, visto il lavoro pesante che fa, è incredibilmente sottile e leggero. È significativo che il becco degli uccelli non contenga denti pesanti. I fossili dei primi uccelli hanno denti, come gli antenati rettiliani degli uccelli, quindi la mancanza di denti è un adattamento che riduce il peso per il volo. Esploreremo il becco un po’ più in dettaglio più tardi.

Mentre continuate a gustare la vostra cena a base di pollo o tacchino, assicuratevi di ammirare il grande sterno. La carne bianca dei petti di pollo e tacchino sono i potenti muscoli di volo degli uccelli, quelli responsabili di tirare le ali verso il basso contro l’aria, mantenendo l’uccello in alto. Questi forti muscoli hanno bisogno di un solido ancoraggio, e questo è lo sterno. Negli uccelli selvatici, più potente è il volatore, più grande è lo sterno; agli uccelli che non volano, come i pinguini, manca del tutto lo sterno.

Vi siete mai chiesti perché la carne bianca del petto è diversa dalla normale carne di uccello? La carne bianca del petto è composta da fibre muscolari bianche e strette che non bruciano ossigeno libero per la loro energia, come fanno i muscoli regolari. Il modo tecnico di dire questo è che il metabolismo nelle fibre muscolari bianche è anaerobico (cioè non usa ossigeno) invece che aerobico (cioè usa ossigeno). I muscoli anaerobici del petto negli uccelli che vivono a terra, come polli e tacchini, sono desiderabili perché durante i brevi scatti di volo di questi uccelli per sfuggire ai nemici (non si vedono mai queste specie librarsi come gli uccelli canori), il loro sistema circolatorio non può fornire ossigeno abbastanza velocemente ai muscoli di volo. Le fibre muscolari bianche sono buone per un lavoro breve e molto intenso, ma si stancano rapidamente.

Mordicchiando nella zona del petto, quando arrivate all’osso del desiderio o furculum, curiosamente a forma di Y, notate come è posizionato. Il “manico” dell’osso si proietta in avanti per evitare il collasso del petto durante il volo.

Per capire qualsiasi animale aiuta a conoscerlo dall’interno. I primi naturalisti hanno cercato di capire perché gli uccelli potevano volare e gli uomini (e altri animali) no. Naturalisti e scienziati hanno cercato nel corso dei secoli di determinare cosa rendeva unica l’anatomia degli uccelli e dei “non uccelli”. Pierre Belon ha notato diverse somiglianze anatomiche tra lo scheletro umano e quello degli uccelli. Belon pubblicò La nature et diuersite des poissons nel 1551. Contiene molte illustrazioni delle sue osservazioni su pesci, mammiferi marini e uccelli. I suoi contributi portarono altri a sviluppare l’anatomia comparata per varie specie, così come ad esplorare altre incognite sul mondo animale.