Chapter 29

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. 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.
Carácterísticas de las aves
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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 plujmas y escamas en las patas, tegumento fono 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 de esfuerzo 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 cistema 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.
ADAPTACIONES DEL ESQUELETO PARA
EL VUELO
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•
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.
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.
La columna vertebral es extremadamente rigida. La mayor parte de las
vértebras, exceptuando las cervicales, se fusionan estre sí, mediantes
estructuras alientes (salientes uncinados) y con la cintrura pelviana para
formar un eje rígido lo que da rigidez al ave durante el vuelo.
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
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
Adaptaciones para el vuelo
• Esternón alargado
– Unión de musculos del
vuelo
• Cuello largo
– balance
Vertebras Cervicales
Pigostilo
Craneo
• Mayoría de huesos
fusionados
• 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: que
cubren y delimitan el cuerpo
del ave. Esta consta de un
cálamo hueco o escapo que
esta metido en un folículo
dentro de la piel y un raquis o
eje portador de numerosas
barbas. Esta estan ordenadas
de forma paralela y
dispuestas diagonalmente
para formar una superficie
plana y estensa llamada
estandarte. Cada barba posee
numeros filamentos paralelos
llamados bárbulas. Las
bárbulas de solapan y estan
enlazadas mediante pequeños
ganchos
•
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.
• 2. 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)
• 3. Plumas protectoras o plumón, son suaves penachos
escondidos por debajo d las plumas corbeteras, son suaves
porque sus barbulas carecen de ganchos. Abundantes en el
pecho y el abdomen.
• 4. Las filoplumas tienen aspecto de pelo formadas por un
raquis con un penacho de pequeñas barbas.
• 5. 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
• Los colores de las plumas pueden ser pigmentarios y estructural
• Las plumas rojas, naranjas y amarillas son producidas de 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 on producidos por fenómenos de difracción de la
luz debido a partículas dentro de la pluma
• Los colores verdes sin 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 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.
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
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•
•
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
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•
•
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
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•
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
Las formas herbívoras para evitar
depredadores tienen lo ojos
localizados a los lados y las
depredadoras los tienen hacia
delante para tener visión binocular.
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.
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
• Glándula salina de una
gaviota que se encuentra por
encima de cada ojo. La
glándula esta 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.
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 & insectos
Caudipteryx
• Dinosaurio alado
• No volador
• Fosil de transición
– Brazo Dinosaurio
– Dientes de dinosaurio
• Solo al frente de las
mandibula superior
– Plumas de ave
Archaeopteryx
• 147 millones de años
• Fosil de transición
– Caracteristicas de
reptiles
– Caracteristicas de aves
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
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
•
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•
Parecidos a las gallinas
Pico fuerte
Patas pesadas
Gallinas
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