Madarak testfelépítése

Madarak jellemzői

A tollas dinoszauruszokból alakult ki a legkorábbi ismert madár, a jurakori (150 millió éve), galamb nagyságú Archaeopteryx. Madarak testfelépítése átmenetet mutat a mai madarak és az egykori hüllők között, mindkét csoportra jellemző sajátságokat mutat (egyesek szerint a madarak a hüllők egyik csoportja, másképp; a túlélő dínók egy csoportja.)

Hüllőbélyegek:

• fogazat,
• gerincoszlopot is tartalmazó fejlett farok,
• mellső végtagon karomban végződő, szabadon álló ujjak.

 Madárbélyegek:

• tollazat,
• szárny,
• csűdcsont.

A madarak testfelépítése

Testük felépítése jól tükrözi a repülő életmódhoz való alkalmazkodást:

• mellső végtagjaik szárnyakká módosultak,
• farkuk csökevényes, a test súlyát csökkentve,
• csontjaik üregesek, légzsákokat tartalmaznak, könnyűek, szegycsontjuk tarajos,
• testüket tolltakaró borítja,
• fogak nincsenek, a szájnyílást csőrkávák veszik körül, melyeket szaruképletek, az ún. szarutokok borítanak (súlycsökkentés),
• fejük kisméretű – ezért és a fogazat hiányának köszönhetően -, kis tömegű,
• az állatvilág legfejlettebb tüdejével rendelkeznek,
• tüdejükhöz légzsákrendszer kapcsolódik, testük fajsúlya kicsi,
• nagy, négyüregű szívük, szeparált két vérkörük van, ahol az oxigén-dús és az oxigén-szegény vér nem keveredik,
• ezért testhőmérsékletük viszonylag magas és állandó (magas alapanyagcsere szint). Ezenkívül jellemzően
• meszes héjú tojásokkal szaporodnak,
• fejlett az ivadékgondozás,
• a Föld valamennyi tengerén és szárazföldjén előfordulnak, közel 9700 madárfaj ismert.

Csontváz

• • A madarak csontjai – szemben az emlősök csontvelőt tartalmazó csontjaival – levegő tartalmúak, aminek köszönhetően a madártest fajsúlya csekély.
  • Általánosan jellemző a fogatlan csőr és a nagyméretű szemüreg.
  • Számos (11-24) nyakcsigolyája igen lazán kapcsolódik egymáshoz, így a madárnyak rendkívül mozgékony.
  • Ezzel szemben az utolsó hátcsigolyák, az ágyék- és keresztcsonti csigolyák összecsontosodtak (álkeresztcsont, far-hát), ami a repüléshez és a két lábonjáráshoz szilárd alapot biztosít.

• A bordák horgokkal kapcsolódnak össze, ami stabilizálja a mellkast a repüléshez.
• A futómadarak kivételével az összes madárfaj szegycsontján jellegzetes tarajt találunk, amely nagy eredési felületet eredményez a repülőizmoknak (futómadaraknál nincs).
• A mellső végtagban (szárny) a kéztőcsontok a kézközépcsontokkal nagyrészt összenőnek és megnyúltak. Három ujjuk közül az első az ún. fiókszárnyat hordozza, a többi ujj pedig csökevényes.
• A hátsó végtagban a combcsontot, a sípcsontot és a vékony szárkapocscsontot, a csüdcsontot (lábközép és lábtőcsontok összenövéséből) és a lábujjperceket különíthetjük el.
• A legtöbb madárfajnak 4 lábujja van (3 előre, 1 hátra áll), de a futómadarak esetében ez redukálódhat 3 vagy 2 lábujjra.

 

Madarak lábtípusai az életmódnak megfelelően alakultak ki:

• Gázlóláb – fehér gólya
• Markolóláb – réti sas
• Evezőláb tőkés réce
• Futóláb – túzok
• Kapirgáló láb – vadászfácán

Izomzat

A madarak szárnyát hatalmas méretű mellizmok mozgatják, amelyek a szegycsont tarajáról erednek.

Kültakaró

• A külső hámréteg gyengén fejlett, csak igen vékony szaruréteg borítja, mivel a tollazat átvállalja a szaruréteg fő feladatait;
• mechanikai védelmet nyújt,
• fontos szerepe van a hőháztartásban,
• csökkenti a párologtatást,
• zsíros, vízhatlan bevonata révén megakadályozza a bőr felázását.
• Szaruképleteik: tollak, karmok, csüdön pikkelyek, a szájnyílás körül a csőrkávákat borító szarutokok.
• Irha alatt változó vastagságú zsírszövet található, amely tápanyagraktár, ill. hőszigetelő szerepet tölt be.
• A kültakaró általában mirigyeket nem tartalmaz, egyetlen bőrmirigyük – a tollazat vízhatlanná tételére szolgáló zsíros anyagot termelő – a farkcsík mirigy, a faroktollak tövében található.

A kültakaró kizárólag a madarakra jellemző képletei a pikkelyeredetű tollak, amelyek tehát

• bonyolult felépítésű, könnyű szaruképletek,
• vízhatlanná teszik az állat felületét,
• jó hőszigetelők,
• mechanikai védelmet nyújtanak,
• nagy felületet biztosítva lehetővé teszik a repülést.

A tollak lehetnek:

1. Kontúrtollak, melyek lehetnek

• fedő- (testen),
• evező- (szárnyon),
• kormánytollak (farok).

2. Pehelytollak

• A pehelytollak a kontúrtollak alatt vannak, hőszigetelők.
• A fiókák első tollazata.

3. Dísztollak

A kontúrtollak részei:

• a toll irhában levő része a cséve,
• a hámból kiemelkedő része: tollszár + tollágak + sugarak, melyeket horgok tartanak össze egy síkban, az ún. zászlót alkotva.

Mivel a toll élettelen szaruképződmény, regenerálódni nem tud. Az elhasznált tollak cseréje a vedlés. Erre általában évente egyszer kerül sor. A vedlés hormonális szabályozás alatt áll.

Emésztőrendszer

A fej tömegének jelentős csökkenését eredményezte, hogy a törzsfejlődés során a madarak jellemzői a fogazat helyet csőr alakult ki, melynek üreges csontos alapját kívülről szarutok fedi. A csőr alakja változatos, jól tükrözi az egyes fajok táplálkozásmódját.

• Vésőcsőr – fakopáncs
• Magevő csőr – pintyek
• Horgas csőr – sólyomalaktúak
• Lemezes csőr – lúdalkatúak
• Vágócsőr – gólyaalkatúak

Az előbél speciális része a nyelőcső alsó tágulata a begy, amely

• a táplálékot puhítja, raktározza,
• szaporodási időszakban termeli a zsírokban, fehérjékben gazdag begytejet, ami a fiókák táplálására szolgál.

 A gyomor 2 üregű:

• a mirigyes gyomorban megkezdődik az emésztés,
• az izmos zúzógyomorban lenyelt kövek segítségével történik a táplálék felaprítása (fogazat hiánya). A zúzógyomorból a felaprított gyomortartalom újra visszakerül a mirigyes gyomorba, ahol tovább emésztődik a táplálék.

A középbél az emésztés és a felszívás fő helyszíne. Az utóbél a húgyvezetőkkel, az ondóvezetőkkel. ill. a petevezetékkel együtt a kloákába torkollik.

Légzés

Az állatvilág legfejlettebb légzőapparátusával rendelkeznek. A repülés jelentős energiaigényének kielégítésére gyors és hatékony anyagcsere kell, ehhez pedig nagy mennyiségű oxigén szükséges. A madarak tüdeje léghajszálcsöves szerkezetű, aminek köszönhetően – mind a belégzés, mind a kilégzés során – a levegő benne folyamatos áramlásban van. A tüdőkhöz 5 pár légzsák csatlakozik, melyek térfogatváltozásuk révén biztosítják a tüdőben a levegő folyamatos haladását. A 7 légzsák kitöltik a madarak testüregét és beterjednek a csontokba is (levegő tartalmú csontok). A légzsákoknak köszönhetően a madarak jóval nagyobb mennyiségű levegőt tudnak a tüdőn keresztül áramoltatni, mint amilyen a tüdőknek megfelelő légtérfogat. Gázcserében nem vesznek részt, az kizárólag a tüdő légzőfelszínén keresztül zajlik (külső gázcsere).

A levegő útja: orrnyílás → garat → felsőgége → légcső → alsó gégefő → főhörgők, melyek belépnek a tüdőbe → faágszerű hörgőcsoportok → tüdősípok, amik hatszögű csőszerű képződmények, ezek falában, a léghajszálcsövekben történik meg a gázcsere → légzsákok → vissza.

Kettős légzésük van, melynek során mind a belégzéskor, mind a kilégzéskor történik gázcsere, mivel a belégzés végén a tüdőből a levegő a légzsákokba kerül, kilégzésnél innen visszaáramlik a tüdőbe, annak tüdősípjait ismét átjárja, így a levegő kétszer halad át a légzőfelületen. Ezen kívül egyes légzsákokba a belégzés során közvetlenül a légcsőből, a tüdőkihagyásával kerül az oxigénben gazdag levegő, ami majd innen kilégzéskor jut a tüdőbe.

A madaraknál a hangadás szerve az ún. alsó gégefő, amely a légcső két főhörgőre ágazásánál alakul ki. Több típusa van, a legfejlettebb az énekesmadarakra jellemző.