Carácterísticas de las aves Cuerpo fusiforme con 4 regiones: cabeza, cuello, tronco y cola. Cuello largo como organo de equilibrio. Extremidades anteriores normalmente adaptadas para el vuelo. Cobertura epidérmica formada por plumas y escamas en las patas, tegumento formado de epidermis y dermis, sin glándulas sudorípedas, glándula cebacea o aceitosa sobre la cola. Esqueleto totalmente osificado con cavidades neumáticas, huesos del craneo fusionados con un cóndilo occipital, craneo diapsiodo, pico sin dientes, costillas que se unen, cola corta, esternón bien desarrollado con quilla o sin ella, un único hueso en el oido medio Sistema nervioso bien desarrollado, 12 pares de nervios craneales. Sistema circulatorio con corazón de 4 camaras. Endotérmicos Respiración mediante pulmones provistos de sacos aereos Siringe, aparato fonador próxima al punto de unión entre la tráquea y los bronquios. Sistema excretor de riñón, no existe vejiga, orina semisolida como principal producto acido úrico. Sexos separados testículos pares con vasos deferentes desembocando en la cloaca. Las hembras con el ovario y los oviductos izquierdos, organo copulador solo en algunas especies. Fecundación interna, huevos amnióticos con mucho vitelo y cascaras duras calcáreas, incubación externa.

Clase Aves Plumas Sin dientes Cuello largo y flexible Un condilo occipital Escamas en las patas Huesos con espacios de aire Endotermicos Corazón de 4 cámaras

Semejanzas entre aves y reptiles Los craneos de ambos se unen a la primera vertebra del cuello mediante una articulación en bola, el cóndilo occipital (los mamíferos tienen dos) Tienen ambos un único hueso en el oido medio (el estribo) Ambos poseen una mandíbula inferior compuesta por 5 0 6 huesos. Ambos eliminan sus desechos nitrogenados en forma de ácido úrico Tanto aves como reptiles ponen huevos similares con yema, en los que el embrión comienza su desarrollo en la superficie con divisiones poco profundas.

El archaeopterix vivió en el Jurasico superior, hace aprox. 147 mill El archaeopterix vivió en el Jurasico superior, hace aprox. 147 mill. de años. Esta comparte muchos aspectos con los tetrapodos y se considera que evolucionó dentro de su línea.

Aportaciones biológicas Las plumas evolucionan como un suceso aislado y condujo a la capacidad de volar. Adaptaciones para el vuelo: Modificación de las extremidades anteriores como fuertes alas, huesos huecos, pico corneo (en lugar de pesadas mandíbulas y dientes), endotermia, alta tase metabólica, corazón grande y circulación de alta presión, sistema respiratorio muy eficiente, visión aguda y excelente coordinación muscular. Aves ocupan casi cualquier habitat disponible pero limitaciones impuestas por las exigencias del vuelo. Fenómeno de migración.

ADAPTACIONES DEL ESQUELETO PARA EL VUELO

Adaptaciones para el vuelo Peso reducido Sin dientes Sin vejiga urinaria Sin pene Solo un ovario

Adaptaciones para el vuelo Huesos Cavidades de aire Poco pesados

Huso hueco del ala de un ave canora en el que se muestran las trabéculas de refuerzo y las oquedades que remplazan a la médula del hueso. Tales huesos neumatizados son notablemente ligeros y fuertes. El esqueleto de una fragata de 2,1 m de envergadura solo pesa 114 g, menos que el peso de la totalidad de sus plumas.

Esqueleto liviano Fragata 7 pies de largo 4 onzas de esqueleto

La columna vertebral es extremadamente rigida La columna vertebral es extremadamente rigida. La mayor parte de las vértebras, exceptuando las cervicales, se fusionan estre sí, mediantes estructuras salientes y con la cintrura pelviana para formar un eje rígido lo que da rigidez al ave durante el vuelo.

Adaptaciones para el vuelo Cuello largo Balance Los huesos de las patas son más pesados de manera que el centro de gravedad se situa mas abajo lo que da mas estabilidad aerodinámica. El esternón esta provisto de una quilla ancha y delgada donde se insertan los poderosos músculos del vuelo Aunque se ha modificado ampliamente para el vuelo las extremidades anteriores presentan antebrazo, brazo, muñeca y dedo

Vertebras Cervicales

Pigostilo

Craneo Craneo totalmente fusionado Caja craneana y las órbitas grandes, para acomodar encéfalo prominente y grandes ojos para coordinación motora rapida y visión extraordinaria. Craneo de una paloma pesa solo 0,21% del peso corporal. Mucho mas liviano que reptiles y mamiferos

Adaptaciones para el vuelo Ala elevación

Adaptaciones para el vuelo Plumas Peso liviano Fuertes

Tipos de plumas 1. Contorno o coberteras: Cubren y delimitan el cuerpo del ave. Consta de un cálamo hueco o escapo metido en un folículo dentro de la piel y un raquis o eje portador de numerosas barbas. Estan ordenadas de forma paralela y diagonalmente para formar una superficie plana y extensa llamada estandarte. Cada barba posee numeros filamentos paralelos llamados bárbulas. Las bárbulas se solapan y estan enlazadas mediante pequeños ganchos

A a E estados sucesivos de una pluma corbetera A a E estados sucesivos de una pluma corbetera. La pluma crece a partir de una elevación epidermica superpuesta a una papila dérmica que la nutre. En vez de aplanarse igual que una escama, la pluma se enrolla como un cilindro o esbozo de pluma que se hunde en un folículo plumoso a partir cual crecerá. Durante el crecimiento en el folículo se acumulan pigmentos (lipocromos y melanina) a las células epidérmicas. Conforme la pluma se hace mas grande, y al final de su crecimiento, las barbas y el raquis blandos se endurecen por el depósito de queratina. La funda protectora se rasga, lo permite que salga el extremo de la pluma y se desplieguen las barbas.

F. Las corbeteras que se extienden mas alla del cuerpo y se utilizan en el vuelo se llaman pluma de vuelo (rectrices o timoneras y remeras) H. Plumas protectoras o plumón, son suaves penachos escondidos por debajo de las plumas corbeteras, son suaves porque sus barbulas carecen de ganchos. Abundantes en el pecho y el abdomen. G. Las filoplumas tienen aspecto de pelo formadas por un raquis con un penacho de pequeñas barbas. Plumón polvera, su extremo se desintegra conforme crece y van soltando polvo similar al talco y ayuda a impermeabilizar las plumas y proporcionarles un brillo metálico

Colores de las plumas Pueden ser pigmentario y estructural Las plumas rojas, naranjas y amarillas son producidas por pigmentos lipocromos depositados en las barbillas de las plumas Los colores negro, pardo, pardo-rojizo y gris son producidos por la melanina Las plumas azules son producidos por fenómenos de difracción de la luz debido a partículas dentro de la pluma Los colores verdes son una combinación de pigmentos amarillos y una estructura de pluma azul Colores iridiscentes que va del naranja, rojo o cobre hasta el dorado, verde o azul y violeta. El color iridiscente es producido por fenómenos de interferencia que refuerzan, debilitan o anulan. Los colores pueden cambiar con el angulo de visión de manera que desde un punto se observe verde y desde otro azul.

El mayor músculo es el pectoral que abate las alas El mayor músculo es el pectoral que abate las alas. El antagonista es el supercoracoideo que eleva las alas. Este músculo se ubica bajo el pectoral, en el mismo pecho. Esta anclado por un tendón a la rama superior del húmero, de manera que tira de él desde abajo.

La principal masa muscular de la pierna esta en el muslo La principal masa muscular de la pierna esta en el muslo. Delgados pero fuertes tendones se extiende hacia los extremos de los dedos del pie por lo que este carece de músculo. Cuando un ave se posa sobre una rama, se activa un mecanismo de bloqueo de los dedos que evita que el ave se suelte cuando duerme

Sistema respiratorio adaptado para altas demandas metabólicas del vuelo En lugar de alveolos posee parabronquios a través del cuál fluye el aire continuamente Sistema de nueve sacos aéreos interconectados localizados por pares en el torax y abdomen. Sacos aéreos conectados a los pulmones, el aire pasa de largo directo a los sacos aéreos posteriores los cuales sirven como reservorios de aire fresco. Al espirar este aire oxigenado es canalizado a través del pulmón y recogido en los sacos aéreos anteriores desde los que fluye al exterior.

Así que el aire de una inspiración necesita de 2 ciclos respiratorios para pasar a través de todo el sistema, lo que permite un flujo continuo y unidireccional de oxigeno durante la inspiración y la espiración

Sistema nervioso con hemisferios cerebrales bien desarrollados, cerebelo y lóbulos ópticos bien desarrollados. El centro del cerebro (cuerpo estriado) es el centro integrador del encéfalo y controla la deglución, el vuelo y actividades reproductoras. El cerebelo es un centro de coordinación de la posición muscular, el equilibrio y impresiones visuales. Sentidos del gusto y el olfato mal desarrollados, pero visión muy desarrollada El oido formado por un oido externo que se extiende hasta la membrana timpánica, oido medio con una columela que transmite las vibraciones y el oido interno donde se localiza la cóclea.

Vision Mas de 8 veces mas aguda que en humanos Cada ojo se mueve ligeramente Las formas herbívoras para evitar depredadores tienen lo ojos localizados a los lados y las depredadoras los tienen hacia delante para tener visión binocular.

El ojo es más grande, menos esférico y casi inmóvil comparado con el de los vertebrados. En vez de girar los ojos gira la cabeza. Retina provista de gran cantidad de conos (para la agudeza visual, aves diurnas) y bastones (para visión nocturna o crepuscular, aves nocturnas) El pecten es un órgano especializado para nutrirlo de nutrientes y oxigeno En aves de presa la fovea esta en una depresión, lo que le permite enfocar exactamente en el punto de mira.

Para volar las aves deben generar una fuerza asencional mayor que su propio peso con el fin de mantenerse en el aire, y una fuerza propulsora para desplazarse. La parte distal del ala con los huesos de la mano modificados actua como impulsor para proporcionar avance. La elevación la facilita las plumas de la parte media del ala, las secundarias unidas al antebrazo. Para empezar el batido hacia arriba el ala se dobla, llevándola hacia arriba y hacia atrás. El ala entonces se extiende, lista para el siguiente batido hacia abajo.

El ala es aerodinámica en sección transversal, con una superficie inferior ligeramente cóncava. El aire fluye suavemente sobre el ala provocando la asención con mínimas fuerzas de resistencia. Parte de la elevación se produce por presión positiva contra la superficie inferior del ala. Pero en la cara superior, donde la corriente del aire debe desplazarse mas rapido y durante un trayecto mas largo sobre la superficie convexa, se crea una presión negativa. Patrones de aire formados por un plano de sustentación o ala, moviendose de izquierda a derecha. A bajas velocidades el ángulo de ataque debe aumentar para mantener la elevación, pero esto incrementa la posibilidad de entrar en barrena. La barrena a bajas velocidades puede impedirse mediante hendiduras en el ala. El vortice (turbulencia en el extremo del ala) tiende a desarrollarse a altas velocidades y reduce la eficacia del vuelo.

Alas elípticas para maniobrar en bosques (a) con ranuras entre las plumas primarias para evitar entrar en barrena durante un giro agudo, vuelo a baja velocidad y despegues y aterrizajes frecuentes (mosquiteros, tortolas, carpinteros y urracas).

Alas de alta velocidad (b) para aves que se alimentan en vuelo (golondrinas, colibries y vencejos) con extremo agudo y sin ranuras alares esto reduce los vortices en los extremos del ala y que generan resistencia al avance.

Alas de planeo (c, albatros, fragatas y los alcatraces) son largas, estrechas y carecen de ranuras adaptadas para un planeo dinámico a altas velocidades aunque son menos manióbrales. .

Alas con alta capacidad elevadora (d, buitres, halcones, lechuzas y águilas) con muchas hendiduras terminales con alula con un pronunciado combamiento lo cual promueve una alta elevación a bajas velocidades.

Cuerpo cubierto con filamentos Sinosaupterix Articulación en la base de los dedos necesario para el vuelo Velociraptor Caudipteriz Archeopterix Aves modernas

Caudipteryx Dinosaurio alado (intermediario entre dinosaurios y aves) No volador Fosil de transición Brazo Dinosaurio Dientes de dinosaurio Solo al frente de las mandibula superior Plumas de ave simetricas, por lo que no podia volar

Archaeopteryx 147 millones de años Fosil de transición Caracteristicas de reptiles Caracteristicas de aves Alas asimetricas, podía volar cortas distancias

Fig. 27.7b

Archeopteryx Características de reptil Dientes Cola de hueso Dedos con garras Características de ave Plumas Furcula

Evolución del vuelo Hipótesis de carrera

Microraptor gui

Evolución del vuelo Hipótesis de planeo

Adaptaciones de los picos Succiona nectar de flores

Perfora madera

Captura peces

Similar a una canasta para capturar peces bajo el agua

Filtración

Rasgar carne

Se alimenta de semillas

Nadar Nadar y caminar Caminar Perchar Agarrar presas Escalar

Glándula salina: Se encuentra por encima de cada ojo, formada por una serie de lóbulos dispuestos paralelamente. La sal es segregada a los numerosos túbulos dispuestos radialmente y fluye hacia un canal central que conduce a la narina. Estas glándulas son capaces de excretar una solución altamente concentrada de cloruro sódico, casi el doble de la concentración del agua marina.

Patrones de migración en aves

Migración Cola de tijera Migra Cento y Sur America en octubre Regresa en abril

Migración Ave Arctica Migra 25,000 millas!

Experimento de Gustav Kramer con brújula solar de navegación de estorninos. A. En una caja circular , con una ventana, el ave aletea para alinearse en la misma dirección que seguiría si estuviera libre. B. Cuando el auténtico ángulo del sol es reflejado en un espejo, el ave mantiene la misma posición relativa con respecto al sol. Esto demuestra que estas aves utlilizan el sol como una brújula. El ave navega correctamente durante el día, cambiando su orientación con el sol a medida que este se mueve en el firmamento.

Polluelos Altricial Sin alas No pueden caminar ni ver No pueden alimentarse por si solos Precocial Con plumas Pueden caminar y ver Se alimentan solos

Sistema Digestivo Buche Almacenamiento Proventriculus Enzimas Molleja Muele alimento Cloaca Desechos Reproducción

Beneficios de las aves para el hombre Come insectos, roedores y malas hierbas. Poliniza y dispersa semillas de flores y árboles Alimento Deporte Mascotas

Uno de los animales más rapidos Halcón peregrino Captura sus presas a 180 mph

Ave elefante 11 pies de alto 1100 libras Huevos mas grandes Extinguio en los 1600’s

Gigante de Moa Nueva Zelandia Se extinguio por caceria en los 1600

Colibries Vuelo muy agil Batido de las alas 50 -200 veces por segundo Latido del corazón =600 veces por minuto Se alimenta 2/3 del peso corporal cada día Nectar, polen e insectos

Selección Sexual

Clasificación de las aves 28 ordenes 9600 especies

Orden Struthioniformes Alas largas no voladoras 2 dedos

Orden Pelecaniformes Saco gular

Orden Ciconiiformes Patas largas Cuello largo

Orden Anseriformes Pico plano Patas palmeadas

Orden Falconiformes Pico tipo gancho Garras Aguilas Halcones

Orden Passeriformes Pata para perchar Aves canoras (cantan) 5000 especies

Orden Columbiformes Cuello corto Patas cortas Palomas

Orden Strigiformes Ojos grandes Vuelo silencioso Nocturno y predador Lechuzas

Orden Apodiformes Aves pequeñas Batido de alas rapido Colibries

Orden Galliformes Parecidos a las gallinas Pico fuerte Patas pesadas Pavos Faisanes Codornices

Orden Charadriiformes Pico corto Voladores fuertes Viven en la costa Gaviotas

Orden Psittaciformes Lengua gruesa Pico movible en la parte superior Colores brillantes Loros Cacatuas

Orden Piciformes Dos dedos adelante y dos atrás Carpinteros

Orden Sphenisciformes Patas palmeadas Alas son usadas para nadar pinguinos