Vejce a drůbež tvoří významnou část stravy lidí. Stejně tak jsou hojně využívány výrobky z peří, jako jsou polštáře, přikrývky nebo péřové kabáty. Národem se šíří stále větší povědomí a zvýšená vášeň pro naše opeřené přátele. Obliba krmení volně žijících ptáků skutečně změnila areály výskytu některých běžných zpěvných ptáků. Navíc díky nízkému obsahu tuku v krůtím a kuřecím mase a americké fascinaci hubnutím zažívá drůbežářský průmysl rozmach. A kterému jinému zvířeti je věnován takový den, jako je tradice pečeného krocana na Den díkůvzdání? Je zřejmé, že ptáci jsou důležitou a výjimečnou součástí našeho života.

Ale čím jsou tak jedineční? Čím se liší od živočichů z ostatních hlavních tříd organismů? A co je nejdůležitější, čím se liší od nás?“

Pozice v živočišné říši

Ptáci tvoří třídu Ptáci (Aves) v podřádu obratlovci (Vertebrata), fylogenezi (Chordata). Třída Aves obsahuje 28 řádů, 163 čeledí, 1 975 rodů a téměř 10 000 druhů. Jejich rozšíření je celosvětové, včetně otevřených oceánů. I když je většina světových druhů ptáků vědě známa, stále je každoročně objevována hrstka nových ptáků. Většina těchto vzácných ptáků se vyskytuje v odlehlých oblastech světa.

Předpokládá se, že ptáci pocházejí z dvounohých, ještěrovitých plazů, kteří žili v období jury asi před 208 miliony let. Ptáci mají dodnes mnoho podobností s plazy, například zvyk klást vejce, šupiny na zobáku a nohách a uspořádání mnoha vnitřních struktur.

Tři nejvyšší třídy obratlovců – plazi, ptáci a savci – přizpůsobily své rozmnožování suchozemskému životu, a to především díky vývoji vejce, jehož zárodek je obalený ochrannou blánou zvanou amnion . Proto jsou tyto tři třídy sdruženy pod pojmem „amniota“ nebo “ amniotes . “ Ze všech živočichů se pouze u ptáků a savců vyvinula vysoká, stálá teplota neboli homeotermie, která umožňuje energetickou aktivitu na všech stanovištích a ve všech ročních obdobích. To je více než jakýkoli jiný pokrok, který z těchto dvou tříd činí dominantní obratlovce.

Ptáci mají řadu vlastností, které je odlišují od všech ostatních tříd organismů. I když ne všichni ptáci létají, velké množství těchto vlastností doplňuje jejich úžasné přizpůsobení k letu.

Peří

Všichni ptáci mají peří, o kterém není známo, že by ho měli jiní žijící nebo vymřelí živočichové. Počet peří je v rámci druhu relativně stálý, i když ptáci mají tendenci mít v zimě více peří než v létě. Menší ptáci mají obvykle více peří na čtvereční palec povrchu než větší ptáci, ačkoli celkový počet peří je menší. Například kolibřík rubínový s relativně malou plochou má přibližně 940 per, zatímco husa kanadská s mnohem větší plochou jich má 33 000.

Pera slouží k mnoha účelům, včetně tepla, ochrany, letu, atraktivní ozdoby při námluvách a rozpoznávání pohlaví. Tepelně izolační hodnota peří je tak mimořádně účinná, že umožňuje ptákům žít v částech Antarktidy, které jsou pro jiné živočichy příliš chladné.

Odhaduje se, že peří je vzhledem ke své hmotnosti stejně pevné jako nejlepší materiály vyrobené člověkem, které se dnes používají v leteckém průmyslu. Jejich pružnost umožňuje, aby se široký odtokový okraj každého velkého křídelního pera při každém tahu křídla dolů ohnul směrem vzhůru. Tím vzniká ekvivalent stoupání listů vrtule, takže každý úder křídla zajišťuje vztlak i dopředný pohon.

Existují dobře zdokumentované příběhy o ptácích, kteří záměrně polykali své peří. Například hrabaví ptáci konzumují peří po stovkách. Padesát procent obsahu žaludku hrabavých nebo rohatých může tvořit peří. Zdá se, že toto zvláštní chování má svůj účel. Vědci se domnívají, že činnost žaludku těchto ptáků, kteří se živí především rybami, nestačí k rozdrcení spolykaných kostí. Předpokládá se, že peří chrání žaludek tím, že vycpává ostré rybí kosti a zpomaluje proces trávení, takže se kosti spíše rozpustí, než aby se dostaly do střeva. Tuto domněnku podporuje pozorování, že nejmenší hraboš, který ze všech hrabošů konzumuje nejméně ryb, také hromadí v žaludku nejmenší množství peří. K ověření této hypotézy je zapotřebí dalších studií.

Slučování a redukce kostí

Ptačí kosti jsou rozsáhle srostlé, a tím redukované. Ptáci nemají zuby ani těžké čelisti. Na rozdíl od savců, kteří mají jedinou kost, se spodní čelist ptáků skládá z pěti malých srostlých kostí. Kromě toho jsou srostlé kosti prsní , pánevní a páteřní, což slouží jako pevný rámec pro letové svaly, končetiny a hlavní letová pera křídel a ocasu. Ptáci nemají ocasní obratle. Horní končetiny vykazují rozsáhlé srůsty v zápěstních a záprstních kostech. Prstní kosti jsou zmenšené co do velikosti i počtu; dvě z nich zcela chybějí a dvě z dalších tří jsou srostlé. Kosti kotníku a chodidla jsou u ptáků rovněž srostlé a jejich počet je redukován.

Duté, tenké kosti

Hlavní kosti těla většiny ptáků jsou tenké a duté, zatímco většina ostatních živočichů má kosti hustší a pevnější. Například kostra holuba tvoří pouhá 4 % jeho celkové tělesné hmotnosti, zatímco kostra savce srovnatelné velikosti, například krysy, dosahuje téměř 6 % jeho celkové tělesné hmotnosti.

Přestože je kostra ptáků tenká a lehká, je zároveň velmi pevná a pružná. To je velmi užitečné, protože kostra většiny ptáků je vystavena velkému a náhlému namáhání při letecké akrobacii. Zajímavé je, že kosti křídel, nohou a lebky některých velkých vzlétajících ptáků mají vnitřní příhradové výztuhy, které se podobají vzpěrám uvnitř křídel letadel.

Ne všichni ptáci mají takové duté kosti. Aby se snížil jejich vztlak a usnadnilo se potápění, mají někteří potápiví ptáci, např. luňáci a ptakopyskové, poměrně pevné kosti.

Vzduchové vaky

Ptáci mají kromě plic také přídatný systém vzduchových vaků spojených s plícemi. Tyto vzduchové vaky se často rozvětvují po celém jejich těle a často vstupují do větších kostí těla, aby obsadily jejich dutý vnitřek. Ačkoli tento systém vzdušných vaků jistě přispívá ke snížení hmotnosti, předpokládá se, že mají ještě důležitější podíl. Zdá se, že systém vzdušných vaků doplňuje plíce jako nadouvadlo a zvyšuje využití kyslíku.

Vzdušné vaky navíc zajišťují vodním ptákům vztlak. Plavající druhy mají zvláště velké břišní a hrudní vzduchové vaky, jejichž objem lze regulovat pro plavání nebo potápění.

Vzduchové vaky slouží také jako chladicí systém pro rychlý a horký metabolismus ptáků. Odhaduje se například, že létající holub spotřebuje čtvrtinu vzduchu na dýchání a tři čtvrtiny na chlazení.

Nervová soustava a smyslové orgány

Ptáci mají velmi vysoký metabolismus. Mohou spotřebovat třicetkrát více energie než plazi podobné velikosti. Na úrovni jejich metabolismu se podílí několik faktorů. Ze všech asi milionu živočichů na Zemi se u ptáků vyvinula nejvyšší provozní teplota. Jejich průměrná tělesná teplota se pohybuje mezi 42°-43,5 °C (104°F a 110°F). Ptáci žijí intenzivním životem a jejich metabolický „motor“ je vždy zahřátý a připravený k akci.

Za vysokou teplotou u ptáků se skrývají některé zajímavé anatomické a fyziologické vymoženosti. Kromě toho, že se ptáci živí energeticky bohatou stravou, disponují trávicím zařízením, které jejich potravu zpracovává rychle, efektivně a ve velkém množství. Ovoce, kterým se krmí mladí cedroví ptáci, projde jejich trávicím traktem za pouhých šestnáct minut. Jiným okounějícím ptákům může trvat půl až dvě hodiny, než potrava projde jejich tělem.

Vylučovací soustava ptáků je také mimořádně účinná a rychlá. Jejich ledviny jsou zhruba dvakrát větší než ledviny srovnatelných savců. S výjimkou pštrosů nemají močový měchýř. Jeho absence dále napomáhá letu tím, že snižuje hmotnost, protože se v něm neukládá moč. Ptáci nemají močovou trubici, kterou by odváděli moč.

Ptačí kardiovaskulární systém je mimořádně účinný, což ptákům umožňuje odolávat kardiopulmonální zátěži daleko větší, než jakou jsou schopni snášet savci. Stejně jako savci mají ptáci čtyřkomorové srdce. V poměru k jejich velikosti je však velké, výkonné a velmi rychle bije. Světový výškový rekord u ptáků drží grifonek Rüppellův, který byl ve výšce téměř 11 000 metrů (36 000 stop) vtažen do proudového motoru dopravního letadla. Ačkoli se sup nepochybně vznášel pasivně, žádný savec stejné velikosti by v takové výšce nedokázal dýchat dostatek vzduchu ani na to, aby zůstal při vědomí.

Ptáci mají také průměrnou koncentraci cukru v krvi asi dvakrát vyšší než savci. Tato zvýšená hladina cukru v krvi podporuje větší aktivitu.

Dýchací soustava ptáků je složitá síť plic a specializovaných vzdušných vaků. Tato jedinečná soustava funguje jako supercharger pro jejich rychlý metabolismus tím, že dodává velké množství kyslíku. Zatímco plíce člověka tvoří asi 5 % objemu těla, dýchací soustava kachny tvoří asi 20 % objemu jejího těla (2 % plic a 18 % vzdušných vaků).

Ptáci nemají potní žlázy a teplo ztrácejí dýchací soustavou a odhalenou kůží. Aby se ochladili, většina ptáků dýchá, což je důležitá forma ztráty tepla. Kromě toho mnoho ptáků, ne-li všichni, při vystavení horku třepotá oblastí hrdla, což vede ke ztrátě tepla ze sliznic hrdla. Toto třepání hrdlem může například u kuřat představovat 35 % tepelných ztrát.

Ptáci mají vysoce vyvinutou centrální nervovou soustavu a rychlé nervové impulzy. Ptáci jsou vysoce vizuální živočichové; musí být, aby mohli létat. Důležitost ptačích očí vyplývá z jejich velikosti; ze všech živočichů jsou v poměru k tělu největší. Někteří jestřábi a sovy mají oči velké jako lidské oči. U některých sov tvoří oči až třetinu celkové hmotnosti hlavy. U špačků tvoří oči 15 % hmotnosti hlavy, u lidí je to pouze jedno procento. Ve většině aspektů se stavba očí ptáků podobá stavbě očí savců. Oči ptáků jsou schopny přizpůsobit se světlu asi dvakrát lépe než oči dvacetiletého člověka.

O ostrosti ptačího zraku se vedlo mnoho diskusí. Obecně se zdá, že je lepší než lidský zrak, ale existují výjimky. Sup vidí přibližně stejně ostře jako člověk, zatímco slepice zřejmě vidí jen asi o jednu pětadvacetinu lépe než člověk. Jestřábi a zpěvní ptáci vidí asi dvaapůlkrát ostřeji. Ptáci také zřejmě vidí lépe za šera než lidé, a to díky hustotě receptorových buněk v sítnici. Sovy pálené vidí předmět na dva metry při osvětlení 0,00000073 stopové svíčky. To odpovídá tomu, jako by člověk viděl předmět při světle zápalky na vzdálenost jednoho kilometru.

Mozek malého okounějícího ptáka váží asi desetkrát více než mozek ještěra o stejné tělesné hmotnosti. Mozkové hemisféry jsou u ptáků velké a dobře vyvinuté, stejně jako u savců, ale umístění složitého chování v mozku je u obou odlišné. V mozku savců dominuje horní vrstva mozkových hemisfér, které mají vysokou schopnost učení. Ptačímu mozku dominuje střední vrstva mozkových hemisfér, která postrádá schopnost učení. Savci se tedy obecně učí chování, zatímco chování ptáků bývá instinktivní a stereotypní. Z toho pravděpodobně vychází známé slovní spojení „ptačí mozek“.

Skladení vajec

Všichni ptáci snášejí vejce ve skořápce a inkubují je mimo své tělo. Velikost vajec se pohybuje od 25 centimetrů u pštrosů po pouhých 8,5 milimetru u kolibříků. Menší ptáci snášejí vejce, která váží v poměru k tělesné hmotnosti více než vejce větších ptáků. Kolibříci snášejí vejce, která tvoří 15 % jejich tělesné hmotnosti, zatímco pštrosi snášejí vejce, která tvoří pouze 2 % jejich tělesné hmotnosti. Nelétaví kiviové snášejí pouze jedno obrovské vejce, které může tvořit 25 procent jejich tělesné hmotnosti.

viz také Fylogenetické vztahy hlavních skupin.

Stephanie A. Lanoue

Bibliografie

Ehrlich, Paul R., David S. Dobkin a Darryl Wheye. Příručka pro ptáčkaře: A Field Guide to the Natural History of North American Birds (Terénní průvodce přírodou severoamerických ptáků). New York: Simon and Schuster, 1988.

Faaborg, Janus. Ornitologie: An Ecological Approach. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 1988.

Forshaw, Joseph, vyd. The Encyclopedia of Birds, 2nd ed. New York: Facts on File, Inc., 1998.

Gill, Franklin B. Ornithology, 2nd ed. New York: W. H. Freeman and Company, 1995.

Kaufman, Ken. Životy severoamerických ptáků. New York: Houghton Mifflin, 1996.

Koeppel, Dan. „Heuréka! An Antpitta!“ Audubon 100 (1998): 96-101.

Přírodopis severoamerických ptáků. New York: Simon and Schuster, 1998.

Proctor, Noble S., and Patrick J. Lynch. Příručka ornitologie. New Haven, CT: Yale University Press, 1993.

Van Tyne, Josselyn, and Andrew J. Berger. Základy ornitologie. New York: John Wiley and Sons, 1976.

Welty, Joel Carl, and Louis Baptista. The Life of Birds, 4. vyd. Orlando, FL: Harcourt Brace Jovanovich, 1988.

.