Eieren en gevogelte vormen een belangrijk deel van het dieet van de mens. Ook producten die van veren zijn gemaakt, zoals kussens, dekbedden of met dons gevoerde jassen, worden veel gebruikt. Er is een groeiend bewustzijn en een verhoogde passie voor onze gevederde vrienden die het land overspoelen. De populariteit van het voeren van wilde vogels heeft zelfs het verspreidingsgebied van verschillende zangvogels veranderd. Bovendien is de pluimvee-industrie sterk in opkomst door het lage vetgehalte van kalkoen- en kippenvlees en de fascinatie van Amerika om af te vallen. En welk ander dier heeft er een dag aan gewijd zoals de traditie van gebraden kalkoen met Thanksgiving? Het is duidelijk dat vogels een relevant en speciaal deel uitmaken van ons leven.

Maar wat maakt hen zo uniek? Hoe verschillen ze van dieren in de andere grote klassen van organismen? En vooral, hoe verschillen ze van ons?

Positie in het Dierenrijk

Vogels behoren tot de klasse Aves van het subfylum Vertebrata, phylum Chordata. De klasse Aves omvat 28 ordes, 163 families, 1.975 geslachten en bijna 10.000 soorten. Hun verspreiding is wereldwijd, met inbegrip van de open oceanen. Hoewel het merendeel van de vogelsoorten in de wereld bekend is bij de wetenschap, worden er nog elk jaar een handvol nieuwe vogels ontdekt. De meeste van deze zeldzame vogels komen voor in afgelegen streken van de wereld.

In het algemeen wordt aangenomen dat vogels afstammen van tweevoetige, hagedisachtige reptielen die zo’n 208 miljoen jaar geleden in de Jura-periode leefden. Vogels vertonen nog steeds veel gelijkenis met reptielen, zoals hun gewoonte om eieren te leggen, het bezit van schubben op hun snavels en poten, en de schikking van veel inwendige structuren.

De drie hoogste klassen van gewervelde dieren – reptielen, vogels en zoogdieren – hebben hun voortplanting aangepast aan het leven op het land, grotendeels door de evolutie van een ei waarvan het embryo omhuld is door een beschermend membraan dat het amnion wordt genoemd. Vandaar dat deze drie klassen worden gegroepeerd onder de term “amniota,” of “amniotes. “Van alle dieren hebben alleen vogels en zoogdieren de hoge, constante temperatuur of homeothermie ontwikkeld die energetische activiteit mogelijk maakt in alle habitats en in alle seizoenen. Dit, meer dan enig ander voordeel, is wat deze twee klassen tot de dominante gewervelde dieren maakt.

Vogels hebben talrijke kenmerken die hen onderscheiden van alle andere klassen van organismen. Hoewel niet alle vogels vliegen, vult een groot aantal van deze kenmerken hun verbazingwekkende aanpassing aan het vliegen aan.

Veren

Alle vogels hebben veren, waarvan bekend is dat geen enkel ander levend of uitgestorven dier die heeft gehad. Het aantal veren is betrekkelijk constant binnen een soort, hoewel vogels de neiging hebben om in de winter meer veren te hebben dan in de zomer. Kleinere vogels hebben meestal meer veren per vierkante centimeter dan grotere vogels, hoewel ze in totaal minder veren hebben. Zo heeft een roodkeelkolibrie, met een betrekkelijk klein oppervlak, ongeveer 940 veren, terwijl een Canadese gans, met een veel groter oppervlak, er 33.000 heeft.

Veren dienen vele doelen, waaronder warmte, bescherming, vliegen, aantrekkelijke versiering voor de balts, en geslachtsherkenning. De warmte-isolerende waarde van veren is zo buitengewoon effectief dat het vogels toelaat te leven in delen van Antarctica die te koud zijn voor enig ander dier.

Voor hun gewicht worden veren geschat even sterk te zijn als de beste door de mens gemaakte materialen die tegenwoordig in de ruimtevaartindustrie worden gebruikt. Door hun flexibiliteit kan de brede achterrand van elke grote vleugelveer omhoog buigen bij elke neergaande slag van de vleugel. Dit produceert het equivalent van de spoed in een propellerblad, zodat elke vleugelslag zowel lift als voorwaartse stuwkracht levert.

Er zijn goed gedocumenteerde verhalen van vogels die opzettelijk hun veren inslikken. Futen, bijvoorbeeld, verorberen veren bij honderden. Vijftig procent van de maaginhoud van gehoornde of bonte futen kan uit veren bestaan. Dit vreemde gedrag lijkt een doel te hebben. Wetenschappers menen dat de werking van de spiermaag bij deze voornamelijk visetende vogels onvoldoende is om de ingeslikte beenderen te verbrijzelen. Men denkt dat de veren de maag beschermen door de scherpe visgraten op te vullen en het verteringsproces te vertragen, zodat de graten oplossen in plaats van in de darm terecht te komen. Deze veronderstelling wordt gestaafd door de waarneming dat de dodaars, die van alle futen de minste vis eet, ook de kleinste hoeveelheid veren in zijn maag ophoopt. Aanvullende studies zijn nodig om deze hypothese te testen.

Fusie en verkleining van beenderen

Vogelbeenderen zijn verregaand gefuseerd en daardoor in aantal gereduceerd. Vogels hebben geen tanden of zware kaken. In tegenstelling tot zoogdieren, die slechts één bot hebben, bestaat de onderkaak van vogels uit vijf kleine vergroeide botjes. Bovendien zijn de beenderen van de borst- en bekkengordel en de wervelkolom vergroeid, wat dient als stijf geraamte voor de vliegspieren, de ledematen en de grote vliegveren van de vleugel en de staart. Vogels hebben geen staartwervels. De bovenste ledematen vertonen uitgebreide vergroeiingen in de handwortel- en middenhandsbeentjes. De vingerkootjes zijn zowel in omvang als in aantal verminderd; twee ervan ontbreken volledig en twee van de andere drie zijn vergroeid. Ook de enkel- en voetbeenderen bij vogels zijn vergroeid en in aantal gereduceerd.

Holle, dunne beenderen

De belangrijkste beenderen van het lichaam van de meeste vogels zijn dun en hol, terwijl de meeste andere dieren dichtere, stevigere beenderen bezitten. Het skelet van de duif bijvoorbeeld maakt slechts 4 procent van zijn totale lichaamsgewicht uit, terwijl het skelet van een zoogdier van vergelijkbare grootte, zoals een rat, bijna 6 procent van zijn totale lichaamsgewicht uitmaakt.

Hoewel het vogelskelet dun en licht is, is het ook zeer sterk en elastisch. Dit is zeer nuttig, omdat het skelet van de meeste vogels wordt blootgesteld aan grote en plotselinge spanningen van luchtacrobatiek. Interessant is dat de vleugel-, been- en schedelbeenderen van sommige grote, vliegende vogels interne, vakwerkachtige verstevigingen hebben, die veel lijken op de stutten in vliegtuigvleugels.

Niet alle vogels hebben zulke holle beenderen. Om hun drijfvermogen te verminderen en het duiken te vergemakkelijken, hebben sommige duikvogels, zoals leeuvers en alken, betrekkelijk stevige beenderen.

Luchtzakken

Naast de longen bezitten vogels een bijkomend systeem van luchtzakken die met de longen verbonden zijn. Deze luchtzakken vertakken zich vaak over hun hele lichaam en dringen vaak de grotere beenderen van het lichaam binnen om hun holle binnenste te bezetten. Hoewel dit systeem van luchtzakken zeker bijdraagt tot gewichtsvermindering, wordt aangenomen dat het een belangrijkere bijdrage levert. Het luchtzaksysteem lijkt de longen aan te vullen als een supercharger, waardoor de benutting van zuurstof toeneemt.

Bovendien zorgen luchtzakken voor drijfvermogen bij watervogels. Zwemmende soorten hebben bijzonder grote abdominale en thoracale luchtzakken waarvan het volume kan worden geregeld voor zwemmen of duiken.

Luchtzakken dienen ook als koelsysteem voor het snelle, hete metabolisme van de vogel. Men schat bijvoorbeeld dat een vliegende duif een vierde van zijn luchtopname gebruikt om te ademen en drie vierde om af te koelen.

Nervosysteem en zintuigen

Vogels hebben een zeer hoog metabolisme. Ze verbruiken soms dertig keer zoveel energie als reptielen van vergelijkbare grootte. Verscheidene factoren dragen bij tot hun metabolisme. Van alle ongeveer een miljoen dieren op aarde hebben vogels de hoogste bedrijfstemperaturen ontwikkeld. Hun gemiddelde lichaamstemperatuur schommelt tussen 42°-43,5°C. Vogels leven intens en hun metabolische “motor” is altijd warm en klaar voor actie.

Achter de hoge temperatuur bij vogels gaan enkele interessante anatomische en fysiologische verfijningen schuil. Naast het eten van een energierijk dieet, bezitten vogels spijsverteringsapparatuur die hun voedsel snel, efficiënt, en in grote hoeveelheden verwerkt. Fruit dat aan jonge cederwaxwings wordt gevoerd, passeert hun spijsverteringskanaal binnen zestien minuten. Bij andere vogels die neerstrijken kan het een half tot twee uur duren voordat het voedsel door hun lichaam is.

Het uitscheidingssysteem van vogels is ook uiterst efficiënt en snel. Hun nieren zijn ruwweg twee keer zo groot als die van vergelijkbare zoogdieren. Behalve bij struisvogels, is er geen urineblaas. De afwezigheid van een urineblaas draagt bij tot het vliegen en vermindert het gewicht, omdat er geen urine wordt opgeslagen. Vogels hebben geen urinebuis om urine te lozen.

Vogels hebben een uiterst efficiënt cardiovasculair systeem, waardoor zij veel beter bestand zijn tegen cardiopulmonale belastingen dan zoogdieren kunnen verdragen. Net als zoogdieren hebben vogels een hart met vier kamers. In verhouding tot hun grootte is het hart echter groot, krachtig en slaat het zeer snel. Het wereldhoogterecord voor vogels is in handen van een Rüppell’s vale gier, die op bijna 11.000 meter (36.000 voet) in de straalmotor van een lijnvliegtuig werd getrokken. Hoewel de gier ongetwijfeld passief vloog, zou geen zoogdier van vergelijkbare grootte op die hoogte genoeg lucht kunnen inademen om zelfs maar bij bewustzijn te blijven.

Vogels hebben ook een bloedsuikerconcentratie van gemiddeld tweemaal die van zoogdieren. Deze verhoogde bloedsuiker ondersteunt een grotere hoeveelheid activiteit.

Het ademhalingssysteem van vogels is een complex netwerk van longen en gespecialiseerde luchtzakken. Dit unieke systeem werkt als een supercharger voor hun snelle stofwisseling door het leveren van grote hoeveelheden zuurstof. Terwijl de longen van mensen ongeveer 5 procent van het lichaamsvolume uitmaken, maakt het ademhalingssysteem van een eend ongeveer 20 procent van zijn lichaamsvolume uit (2% longen en 18% luchtzakken).

Vogels hebben geen zweetklieren en verliezen warmte via hun ademhalingssysteem en blootgestelde huid. Om af te koelen hijgen de meeste vogels, wat een belangrijke vorm van warmteverlies is. Bovendien fladderen veel, zo niet alle vogels met de keel tijdens blootstelling aan hitte, wat leidt tot warmteverlies van de slijmvliezen van de keel. Dit gefladder met de keel kan bijvoorbeeld 35 procent van het warmteverlies bij kippen veroorzaken.

Ten slotte hebben vogels een sterk ontwikkeld centraal zenuwstelsel en snelle zenuwimpulsen. Vogels zijn zeer visuele dieren; ze moeten het zijn om te kunnen vliegen. Hoe belangrijk de ogen van vogels zijn, blijkt uit hun grootte; van alle dieren zijn de ogen het grootst in verhouding tot het lichaam. Sommige haviken en uilen hebben ogen die even groot zijn als mensenogen. Bij sommige uilen maken de ogen tot een derde van het totale gewicht van de kop uit. Bij spreeuwen maken de ogen 15 procent uit van het gewicht van de kop; bij de mens is dat slechts één procent. In de meeste opzichten lijkt de oogstructuur van vogels op die van zoogdieren. De ogen van vogels kunnen zich ongeveer twee maal zo goed aan het licht aanpassen als die van een twintigjarige mens.

Er is veel discussie geweest over de scherpte van het gezichtsvermogen van vogels. Over het algemeen lijkt het dat het beter is dan het menselijk zicht, maar er zijn uitzonderingen. Een gier ziet ongeveer even scherp als de mens, terwijl een kip slechts ongeveer een vijfentwintigste zo goed schijnt te zien als de mens. Haviken en zangvogels zien ongeveer twee en een half keer zo scherp. Vogels blijken ook beter te kunnen zien bij weinig licht dan mensen, vanwege de dichtheid van de receptorcellen in het netvlies. Kerkuilen kunnen een voorwerp op twee meter afstand zien bij een lichtsterkte van 0,00000073 voetkaars. Dit is het equivalent van een persoon die een voorwerp ziet bij het licht van een lucifer op een kilometer afstand.

De hersenen van een kleine neerstrijkende vogel wegen ongeveer tien maal dat van een hagedis met hetzelfde lichaamsgewicht. De hersenhelften bij vogels zijn groot en goed ontwikkeld, evenals bij zoogdieren, maar de plaats van het complexe gedrag in de kleine hersenen is bij de twee verschillend. De hersenen van een zoogdier worden gedomineerd door de bovenste laag van de hersenhelften, die een groot leervermogen hebben. De hersenen van vogels worden gedomineerd door het midden van de hersenhelften, waar het leervermogen ontbreekt. Zoogdieren leren dus in het algemeen gedrag, terwijl het gedrag van vogels de neiging heeft instinctief en stereotiep te zijn. Dit is waarschijnlijk de basis voor de bekende uitdrukking “vogelbrein.”

Eieren leggen

Alle vogels leggen eieren met een schaal en broeden ze buiten hun lichaam uit. De eieren variëren in grootte van 25 centimeter lang voor struisvogels tot slechts 8,5 millimeter lang voor kolibries. Kleinere vogels leggen eieren die in verhouding tot hun lichaamsgewicht zwaarder zijn dan de eieren van grotere vogels. Kolibries leggen eieren die 15 procent van hun lichaamsgewicht uitmaken, terwijl struisvogels eieren leggen die slechts 2 procent van hun lichaamsgewicht uitmaken. Vliegloze kiwi’s leggen slechts één enorm ei dat 25 procent van hun lichaamsgewicht kan zijn.

zie ook Phylogenetic Relationships of Major Groups.

Stephanie A. Lanoue

Bibliografie

Ehrlich, Paul R., David S. Dobkin, and Darryl Wheye. Het handboek voor de vogelaar: A Field Guide to the Natural History of North American Birds. New York: Simon and Schuster, 1988.

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

Forshaw, Joseph, ed. 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. Levens van Noord-Amerikaanse Vogels. New York: Houghton Mifflin, 1996.

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

Natural History of North American Birds. New York: Simon and Schuster, 1998.

Proctor, Noble S., and Patrick J. Lynch. Handboek van de Ornithologie. New Haven, CT: Yale University Press, 1993.

Van Tyne, Josselyn, and Andrew J. Berger. Fundamentals of Ornithology. New York: John Wiley and Sons, 1976.

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