Szerkesztette Vizkievicz András MADARAK

Átírás

1 Szerkesztette Vizkievicz András MADARAK 1

2 Vizsgakövetelmények Ismerje fel és elemezze a testfelépítés, az életműködések (kültakaró, mozgás, táplálkozás, légzés, anyagszállítás, szaporodás, érzékelés) és a környezet kapcsolatát az alábbi állatcsoportok példáján: szivacsok laposférgek gyűrűsférgek rovarok csigák a gerincesek nagy csoportjai (csontos halak, kétéltűek, hüllők, madarak, emlősök). Ismerje és elemezze a felsorolt állatcsoportok testfelépítésének és életműködéseinek említett kategóriáiban megjelenő evolúciós újításokat. Jellemezze önállóan csoportjellemzők alapján a fenti csoportokat. 2

3 Madarak Szerk.: Vizkievicz András A tollas dinoszauruszokból alakult ki a legkorábbi ismert madár, a jurakori (150 millió éve), galamb nagyságú Archaeopteryx. 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 főbb jellemzői 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, 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. 3

4 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 tapadási 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 harmadik és a negyedik ujj pedig csökevényes. A hátsó végtagban a combcsontot, a lábszárcsontot 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 taraján tapadnak meg. 4

5 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 (a. ábra) melyek lehetnek fedő- (testen), evező- (szárnyon), kormánytollak (farok). 2. Pehelytollak (b ábra) A pehelytollak a kontúrtollak alatt vannak, hőszigetelők. A fiókák első tollazata. 3. Dísztollak (d) Vannak tollas pászták és tollatlan mezsgyék. A kontúrtollak részei: tolltüsző, mely körbeveszi a toll irhában levő részét, a csévét, 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. 5

6 Emésztőrendszer A fej tömegének jelentős csökkenését eredményezte, hogy a törzsfejlődés során a madaraknál 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, 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 6

7 légzsákok 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. Keringési rendszer Keringési rendszerük zárt, két vérkörük van (természetesen). Fokozott anyagcsere folyamatainak alapja a 4 üregű szív, munkavégzése rendkívül gyors. A kisebb testű madarak szíve percenként még nyugalmi helyzetben is több százat ver, de egy házi veréb szíve stressz állapotban akár 850-szer is összehúzódhat percenként!!! Teljesen elkülönült a 2 vérkör, mivel az artériás és a vénás vér nem keveredik a szívben a két kamrát elválasztó falnak köszönhetően, így a test szöveteihez magas oxigén tartalmú vér jut, ami az egyik feltétele az állandó testhőmérséklet kialakulásának (a másik, az agyi hőszabályozó központ kifejlődése). A gyors anyagcserével összefügg a madarak magas testhőmérséklete (40-44 C fok), amely az állatvilágban csaknem egyedülálló. jobb pitvar bal pitvar jobb kamra bal kamra 7

8 Szaporodás Váltivarúak, ivari kétalakúsággal belső megtermékenyítésűek, közvetlen fejlődésűek. Embrionális fejlődésük meszes héjú tojásban zajlik. Ivadékgondozók, fészeklakók vagy fészekhagyók. A tojás a madarak petesejtjéből, a tojássárgájából, az azt körülvevő fehérjéből, héjhártyából és meszes héjból épül fel. A sárgája szikanyag, azaz jelentős táplálék- és energiaforrás az embrió számára, nagyrészt zsírok és fehérje építi fel. Vitaminokban gazdag, a C vitamin kivételével a legtöbb vitamint tartalmazza, pl. A-, D-, B1-, B2-, E-vitamint. Színét xantofill tartalma adja. A tojásképződés első fázisában, a tüszőhám megrepedésekor néhány véredény is megszakadhat, vér kerül a tojássárgájára, ekkor keletkezik az ún. vérfoltos tojás. A tojássárgáját körülvevő fehérje három fontos feladatot lát el: felfogja a különféle mechanikai hatásokat, tompítja a hőmérséklet-változások hatásait, fehérjeforrás, víz- és ionraktár. A fehérjét körülvevő többrétegű burokrendszer mechanikai, kémiai, immunológiai védelmet nyújt az embrió számára, ugyanakkor porózussága révén biztosítja a gázcserét. A petefészekből kilökődött érett petesejt a szikanyagokban gazdag sárgája - a petevezetőbe kerül, ahol fokozatosan haladva rárakódnak a tojás további alkotórészei: a tojásfehérje, a héjhártyák és a tojáshéj. A tojásfejlődés fázisai: A petesejtbe szikanyagok rakódnak be a petefészekben, érett petesejt kilökődik, petevezető tölcsérben történik a megtermékenyítés, petevezető öbölben történik a fehérjék berakódása, petevezető szűkületben képződik a lágy héjhártya, méhben képződik a mészhéj hüvely kloáka Idegrendszer, érzékszervek A repülő életmódnak köszönhetően rendkívül fejlettek az érzékszerveik és az idegrendszerük. A madarak agya a hüllőkhöz viszonyítva sokkal nagyobb. A kisagy a repülés és a két lábon való járás miatt nagy tömegű, fejlett. Köztiagyukban megjelenik a hőszabályozó központ. Fülkagylójuk nincs. Középfülükben egy hallócsont van. Belső fülük, így hallásuk - bár csigavezetékük nem felcsavarodott, hanem csak görbült - és egyensúlyérzékelésük rendkívül fejlett. Szaglásuk, ízlelésük fejletlen. 8

9 Szemük valamennyi élőlény közül a legtökéletesebb. A szemek többnyire a fej két oldalán találhatók, aminek köszönhetően a látótér 300 foknál is nagyobb lehet (az erdei szalonkánál 360 fok), ugyanakkor kisebb a két szem látóterének átfedése, ezért a térlátásuk csekélyebb mértékű (nem úgy a baglyoknál). A különböző távolságban levő tárgyak éleslátásához - akkomodáció - a lencse alakjának változtatásán túl a madarak a szaruhártya alakját is képesek változtatni egy speciális izom segítségével. A távolba néző madarak retináján a teljes látótér képe éles, mivel a madarak retinájának görbületi sugara megegyezik a szemlencse fókusztávolságával, vagyis a retina minden egyes pontja épp fókusztávolságra van a lencsétől. Ez alapvető különbség az emlősök szeméhez képest, amelyeknek ugyanannyi információhoz jutáshoz végig kell pásztáznia a látóteret. Rendszerük Forrás: Wikipédia Futómadár-szabásúak alosztály struccfélék nandufélék kivifélék kazuárfélék emufélék Újmadárszabásúak alosztály Pingvinalakúak Búváralakúak Vöcsökalakúak Viharmadár-alakúak Gödényalakúak Gólyaalakúak Flamingóalakúak Sólyomalakúak Tyúkalakúak Darualakúak Galambalakúak Kakukkalakúak Bagolyalakúak Lappantyúalakúak Sarlósfecske-alakúak Egérmadár-alakúak Szalakótaalakúak Harkályalakúak Pusztaityúkalakúak Verébalakúak Magyarország madarainak fajlistája: 9

10 Futómadarak Képek forrása: ELTE TTK biológiai intézet Tinamu (A), strucc (B), nandu (C), kazuár (D), emu (E), kivi (F) Tyúkalakúak Fácánfélék: fürj (A), fácán kakas (B), indiai páva tojó (C) és kakas (D), pulyka (E), bankivatyúk (F), házityúk (G), talegalatyúk (H) és gyöngytyúk (I) 10

11 Lúdalakúak Tőkésréce (A,B), házilúd (C, D) és bütykös hattyú (E, F) Harkályalakúak Nagy fakopáncs hím (A) és tojó (B), kis fakopáncs (C) és zöldküllő (D) 11

12 Orrszarvúmadár (A), búbos banka (), gyurgyalag (C), jégmadár (D) és szalakóta (E) Gyöngybagoly (A), erdei fülesbagoly (B) és köpete (C), uhu (D), kuvik (E) és macskabagoly (F) 12

13 Sirályok és csérek: halfarkas (A, B), dankasirály nyári tollazatban (C, D), kacagó sirály (E) és küszvágó csér (F). A (B) képen egy halfarkas pingvin tojást próbál zsákmányolni. Sólyomalakúak: egerészölyv (A), héja (B), karvaly (C), szirti sas (D), pulykakeselyű (E) és fakó keselyű (F) 13

14 Gólyaalakúak: búbos vöcsök (A), kormorán (B, C), szürkegém (D), pásztorgém (E), nagy kócsag (F), bakcsó (G), flamingó (H), pelikán (I), fehér gólya (J), fekete gólya (K), Pingvinek: fiókák (L), Adélie pingvinek (M), császárpingvin (N) és Magellán pingvin (O) 14

15 Varjúfélék: tövisszúró gébics hím (A) és tojó (B), vetési varjú (C), dolmányos varjú (D), szajkó (E) és egy tolla (F), ivarérett hím szarka (G) és szarka fióka (H), szarka röpképe (I) Verébszerűek: mezei veréb (A), házi veréb (B), fekete rigó hím (C) és tojó (D), citromsármány (E), széncinege (F), kék cinege (G), egy légykapó faj (H), seregély téli tollazatban (I) és seregélyfelhő a város felett (J) 15