AvesProf. 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 arGarante 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

São necessários 2 ciclos respiratórios para uma porção de ar passar através de todo o sistema

Padrão do fluxo de ar através do sistema

Vantagem: ar fresco realiza a troca em ambas inspiração e expiração

Bico

• Nenhum pássaro moderno tem dentesMandíbulas 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 SArticulação do tornozelo únicaossos ocosPensado 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 lithographicaData a partir do período Jurássico tardio, cerca de 150 maPenas 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 dinossaurostinha dentes

• Garras nas asas

• Cauda longa e óssea

Origem do vôo

• Evolução de animais voadores a partir de ancestrais não-voadores 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