Prof. André R. Senna
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Aves Prof. André R. Senna • 9.700 espécies • Maior classe de vertebrados terrestres • Apareceram apenas a cerca de 150 ma • Apenas aves e morcegos podem voar Características • 7 características importantes -penas -asas -Esqueleto, leve rígida -metabolismo endotérmico -Sistema respiratório única -bico -Oviparidade Penas • Apenas nas aves • Todas as aves as tem • Composto principalmente de proteína queratina • Essenciais para o vôo • Isola contra a perda de calor Asas • Membros anteriores modificados em asas • Penas cobrem a maior parte da superfície Esqueleto leve e rígido • Reflete os requisitos de vôo • Muitos ossos são finos e de paredes ocas • Sacos de ar do sistema respiratório penetrar em alguns ossos • Muitos ossos estão fundidos - resistir às forças feita por músculos de vôo Metabolismo endotérmico • Metabolismo rápido mantém suprimento energético para o vôo • Mantém temperatura corporal elevada - 40-41 ° C Sistema respiratório único • Têm mais eficiente sistema respiratório de todos os vertebrados terrestres • Pulmões conectados a vários conjuntos de sacos de ar Garante ar rico em oxigênio sempre nos pulmões O Sistema Respiratório das aves Os sacos aéreos são extensos Figure from O’Connor and Claessens, 2005. Nature, 436: 253-256. Durante a ventilação nas aves • Volume dos pulmões não se modifica • O fluxo de ar é direcionado pela ação tipo-fole dos sacos aéreos • Os sacos aéreos não participam das trocas gasosas Considerem todos os sacos aéreos como dois grupos, cranial e caudal O pulmão aviano possui um sistema de corrente cruzada de trocas gasosas Padrão do fluxo de ar através do sistema São necessários 2 ciclos respiratórios para uma porção de ar passar através de todo o sistema Vantagem: ar fresco realiza a troca em ambas inspiração e expiração Bico • Nenhum pássaro moderno tem dentes Mandíbulas cobertas por bainha córnea resistente chamada bico Oviparidade • Todas as aves põem ovos amniótico • Envolto em casca rígida, contendo cálcio • A maioria das espécies incubam os ovos no ninho Evolução • Semelhanças entre aves e dinossauros: Flexível pescoço em forma de S Articulação do tornozelo única ossos ocos Pensado para evoluir a partir de pequenos dinossauros corredores e carnívoros durante o período Jurássico (208-144 mya) • Mais antigos fósseis de aves conhecidas são espécies Archaeopteryx lithographica Data a partir do período Jurássico tardio, cerca de 150 ma Penas claramente visíveis • Penas cobriram asas, corpo e cauda do Archaeopteryx. • Como as aves modernas, tinham ossos ocos e uma fúrcula - clavículas fundidas • Archaeopteryx também tinha várias características de ancestrais de dinossauros tinha dentes • Garras nas asas • Cauda longa e óssea Origem do vôo • Evolução de animais voadores a partir de ancestrais nãovoadores envolve muitas mudanças na anatomia, fisiologia e comportamento • Uma hipótese: ancestrais das aves eram moradores das árvores que corriam em ramos e, ocasionalmente, saltou entre os ramos e árvores • Asas teriam permitido animais planar de árvore em árvore • Depois de planar - vôo • Outra hipótese: os dinossauros mais estreitamente relacionadas com as aves foram terrestre • Evolução das aves deve ter acontecido no chão e não nas árvores • Asas podem ter servido para estabilizar animais • Podem ter sido usados para capturar ou derrubar um inseto • Com o tempo, tornaram-se asas grandes o suficiente para permitir vôo Evolução após o Archaeopteryx • Descobertas recentes mostram que o período inicial Cretáceo (144-65 ma) pássaros tinham começado a diversificação • Sinornis - 40 ma espécime descoberto na China em 1987 • Tinha cauda encurtada e fundido e um pulso articulado que permita que as asas dobrassem contra o corpo • Apenas 2 das ordens modernas de aves apareceram até o final do período Cretáceo • Pássaros sobreviveram impacto de um asteróide que teria dizimado dinossauros • Passaram por radiação dramática e rápida logo após • A maioria das ordens modernas de aves teve origem por cerca de 40 ma CATACTERÍSTICAS DAS AVES Penas • Escamas modificadas que têm duas funções • Fornecer transporte para o vôo • Conservar o calor do corpo • Penas de contorno dão forma aerodinâmica às aves adultas e fornecem coloração e isolamento adicional • Penas de vôo são penas de contorno especializados nas asas e na cauda • Estrutura combina força máxima e peso mínimo • Desenvolvida a partir de poros minúsculos na pele chamados folículos • Eixo sai do folículo • Duas palhetas desenvolvidas em lados opostos • Na maturidade, cada palheta tem muitos ramos, chamados farpas • Farpas têm muitas projeções chamado bárbulas com ganchos microscópicos • Ganchos dão forma às penas, resistente, mas flexível • Penas precisam de cuidados • Alguns pássaros usam bicos para esfregar as penas com óleo secretado pela glândula localizada na base da cauda • Pássaros periodicamente trocam suas penas • Em climas temperados, as penas de vôo substituído durante o fim do verão Esqueleto e músculos • Esqueleto aviano combina leveza com força • Ossos são finos e ocos • Muitos são fundidos de modo esqueleto é mais rígida que do réptil ou mamífero • Fornece estabilidade durante o vôo • Esterno é o grande ponto de fixação dos músculos de vôo • Úmero, ulna, rádio, escápula e esterno dão apoio às asas • Pigóstilo: vértebras fundidas da coluna vertebral • Cauda fornece sustentação extra e ajuda na condução e estabilidade • Vôo envolve série de movimentos complexos das asas • Cada tipo usa conjunto diferente de músculos • Músculos de vôo pode fazer até 50% do peso pássaros Metabolismo • Os pássaros são endotérmicos - geram calor para aquecer o corpo internamente • Respiração rápida e digestão de grandes quantidades de alimentos suportam alta taxa metabólica • Aves não podem ficar muito tempo sem comer • Conservar o calor do corpo por conta da camada fofa de penas • Aves aquáticas têm fina camada de gordura para dar um isolamento adicional Sistema digestório e excretório • Alta energia requerida pelo sistema digestivo obtido rápida e eficiente • As aves não têm dentes • Os alimentos passam da cavidade bucal direto para o esôfago • Alargamento do esôfago chamado papo: umedece os alimentos • Em seguida, passa para o estômago dividido em duas partes • Primeira câmara - proventrículo – ácido: as enzimas começam digerir o alimento • Em seguida, vai para moela - porção muscular do estômago • Moela aperta e esmaga comida • Muitas vezes apresentam pequenas pedras que as aves engolem • Ajuda na moagem • Agem como dentes • Do estômago ao intestino delgado • Bile do fígado e enzimas do pâncreas quebram alimentos • Nutrientes são absorvidos para o sangue • Passagem geralmente muito rápida • Pode ser em menos de uma hora (os seres humanos levam cerca de 6 horas) • Sistema excretor é eficiente e leve • A maioria não armazena resíduos líquidos na bexiga urinária • Dois rins filtram o ácido úrico do sangue • Ácido úrico concentrado viaja através de dutos chamados ureteres a cloaca • Misturados com a matéria não digerida dos intestinos • Mistura de fezes e de ácido úrico Sistema respiratório • Alto metabolismo precisa de muito oxigênio • Algumas aves migram milhares de quilômetros em altas altitudes onde o oxigênio é baixo • O ar entra pelas narinas emparelhadas na base do bico • O ar passa para baixo traquéia e entra nos 2 brônquios • Dos brônquios, o ar se move para os pulmões • 75% ignora pulmões e vai diretamente para sacos aéreos posteriores • Troca gasosa não acontece no saco aéreo • Função - para armazenar ar • Quando a ave expira, o ar dos pulmões rico em CO2 é forçado para os sacos anteriores • O ar rico em O2 é forçado para os sacos posteriores • Desta forma, há ar oxigenado nos pulmões durante a inalação e a exalação
