Gli uccelli

Gli uccelli sono animali bipedi, alati, omeotermi ed ovipari, specializzati nel volo.

Essi sono diffusi ovunque, anche in luoghi irraggiungibili per molti altri animali come l’Antartide e le isole più remote.

Le dimensioni  variano dai 5 cm del piccolo e leggero colibrì di Elena, diffuso a Cuba, ai 2,7 m dello struzzo, un uccello africano inadatto al volo.

Evoluzione

Gli uccelli discendono dai rettili e, molto probabilmente, i loro progenitori erano dinosauri arboricoli che si nutrivano di insetti.

L’abitudine a cacciare sugli alberi avrebbe favorito in questi animali lo sviluppo di occhi grandi, piedi prensili e muso allungato, che gradualmente si trasformò in becco.

Le piume e le penne quasi autonomamente si sono sviluppate a partire dalle squame dei rettili per migliorar l’isolamento termico, per adattarsi alle necessità del volo.

Caratteristiche

Le caratteristiche comuni a tutti gli uccelli sono:

• il becco corneo privo di denti: esistono differenti tipologie di becco, in base al comportamento alimentare proprio della specie di uccello (a spatola, a cesoia, ad uncino, ecc...). Come notò Charles Darwin durante il suo viaggio alle Galapagos, i becchi degli uccelli si sono evoluti per consentire alle specie di sopravvivere negli habitat in cui sono inseriti; infatti, i predatori hanno becchi ricurvi per strappare la carne delle carcasse delle loro prede, i colibrì hanno becchi lunghi ed affusolati per arrivare al nettare presente nella parte più nascosta dei fiori;
• mancanza di un vero e proprio naso: le narici si aprono direttamente sulla superficie superiore del becco;
• presenza di una palpebra accessoria, la membrana nittitante, per ulteriore protezione dell'occhio;
• vista acuta: gli uccelli sono dotati di una vista molto sviluppata, la migliore nel mondo animale grazie all'altissima densità di fotorecettori posti nella retina, da un gran numero di nervi ottici, da un secondo gruppo di muscoli che controllano gli occhi. Gli uccelli da preda, come la poiana, possiedono una vista molto sviluppata che permette una visione a distanza 6-8 volte migliore di quella umana;
• mancanza di un vero e proprio orecchio: gli uccelli dispongono di aperture ai lati del capo, adatte a captare i suoni. I predatori notturni (gufi, civette, barbagianni, allocchi) possiedono tali fori non simmetrici, ma sfalsati, in modo da captare la direzione dei suoni sia sul piano orizzontale (come nei mammiferi), sia sul piano verticale;
• il cuore a due atrii e due ventricoli ed elevata frequenza cardiaca per consentire il dispendio energetico connesso al volo;
• omeotermia: permette di mantenere costante la temperatura corporea, esattamente come i mammiferi e, stando ai recenti studi, i dinosauri.
• il cervello, avente un peso relativo molto elevato, rispetto alla totale massa dell'animale se confrontato con quello di tutti gli altri animali. Questo implica che gli uccelli sono tra gli animali più intelligenti, caratterizzati da processi mentali complessi e avanzati. Tutti gli uccelli, in particolare quelli migratori, possiedono, all'interno di alcuni neuroni siti in determinati agglomerati ("nuclei") del cervello, sottilissimi aghi di magnetite in grado di permettere l'orientamento col campo magnetico terrestre;
• espellono i cataboliti azotati dalla cloaca sotto forma di cristalli di acido urico (la parte biancastra degli escrementi).

Anatomia

Nella loro evoluzione, gli uccelli hanno sviluppato numerose caratteristiche anatomiche per adattarsi al volo.

Gli uccelli non sono gli unici animali capaci di volare attivamente (lo sono anche i pipistrelli e insetti), ma comprendono i volatori più grandi e potenti.

Essi hanno il corpo corto, solido e compatto, dotato di muscoli potenti per muovere le ali, di zampe robuste per lanciarsi in aria e attutire l’impatto all’atterraggio.

Le particolarità anatomiche che consentono loro di volare sono molteplici: uno scheletro leggero, ali, piume, un efficiente apparato respiratorio e digerente, vista acuta.

Apparato scheletrico

Lo scheletro, leggero ma robusto, si è evoluto per permettere il volo, inducendo peculiari adattamenti quali la modifica dello sterno e la superficie della gabbia toracica, molto ampia rispetto al corpo dell'animale.

Gli uccelli, paragonati ad altre specie animali, hanno un numero di ossa molto basso in quanto le loro ossa hanno dimensioni ridotte e molte risultano fuse tra loro in una struttura rigida.

Gli uccelli che posseggono la capacità di volare hanno ossa cave, fuse in  strutture, simili a puntelli, per essere più resistenti.

Le ossa cave (o ossa pneumatiche) sono leggere e prive di midollo osseo; per questo motivo, le eventuali fratture ossee non possono essere riparate. Viceversa, le specie che non sono in grado di volare, come i pinguini, hanno solamente ossa non cave.

I volatili hanno più vertebre cervicali rispetto agli altri animali, il cui numero varia da 13 a 25, conferendo, così, al collo una grandissima flessibilità.

Ali

I potenti muscoli alari attraversano le ossa delle ali e uniscono queste ultime allo sterno, un’osso che ricorda la forma aerodinamica della carena di uno scafo.

Penne e piume

Le piume fungono da isolante termico verso l'ambiente esterno, esattamente come fanno i peli per i mammiferi.

In alcune specie (cigni, anatre, oche, etc...) servono anche per rendere impermeabile all'acqua il piumaggio sottostante, isolando ulteriormente il corpo dell'animale dalla temperatura esterna e facilitandone anche il galleggiamento.

Le penne sono presenti sopra le piume e permettono un miglior controllo del volo.

Le penne e le piume sono formate dallo stesso materiale, la cheratina.

Per mantenerle in buone condizioni, gli uccelli le puliscono regolarmente e le sistemano con il becco, le lavano facendo il bagno e le espongono al sole.

Esse vengono sostituite almeno una volta all’anno con la muta. Il ricambio delle penne di un uccello viene attuato in maniera da non lasciare nuda nessuna parte del corpo e in modo tale da non compromettere il volo.

Si distinguono tre diversi tipi di penne in ragione delle funzioni che svolgono: penne remiganti (delle ali), timoniere (della coda) e penne copritrici che, insieme alle piume, svolgono una importante funzione protettiva.

Nonostante le piume siano leggere, l'intero piumaggio di un uccello pesa circa tre volte di più del suo scheletro.

Il colore del piumaggio assume la funzione mimetica e sessuale, permettendo la distinzione degli individui maschi o femmine.

I colori delle piume sono prodotti dalla presenza di pigmenti come melanine (che danno tonalità di colore che variano dal marrone, nero e grigio) e carotenoidi (che determinano i colori rosso, giallo ed arancio). L'evoluzione della colorazione è strettamente collegata alla selezione della specie ed è stato dimostrato che i pigmenti basati sui carotenoidi si sono evoluti perché sono un segnale di ottimo stato fisico dell'animale.

Sistema respiratorio

Il sistema respiratorio degli uccelli è estremamente complesso ed efficiente; infatti  è in grado di estrarre dall’aria grandi quantità di ossigeno che viene distribuito rapidamente in tutto il corpo. Questa caratteristica favorisce l’attività anche a quote elevate dove l’ossigeno è meno abbondante.

Nonostante i polmoni siano piccoli, essi sono collegati a una serie di cavità interne denominate sacchi aerei che, distribuite in tutto il corpo, concorrono a regolare la ventilazione polmonare.

L’aria non fluisce in due direzioni, come nei mammiferi , ma in una sola direzione: entra in una regione dei polmoni, passa nei sacchi aerei, poi ad una altra regione dei polmoni, e da qui viene espulsa attraverso le narici.

Strettamente legata all'apparato respiratorio è anche la produzione di suoni da parte dell'animale. Il suono viene prodotto dalle vibrazioni indotte dal passaggio dell’aria attraverso la siringe, un organo  situato alla base della trachea.

Apparato digerente

L'apparato digerente degli uccelli è provvisto di uno stomaco simile a quello dei mammiferi.

Essendo sprovvisti di denti, essi dispongono di un secondo stomaco, lo stomaco trituratore detto “ventriglio”, che è interposto tra l'esofago e lo stomaco.

Sistema visivo

Gli occhi sono ben sviluppati e, a seconda della specie, possono essere posti:

• lateralmente, per ottenere una visione ampia del territorio circostante;
• frontalmente, per una maggiore precisione nell'atterraggio e nella misura delle distanze;
• in combinazione tra le due posizioni precedenti.

Riproduzione

Tutti gli uccelli si riproducono deponendo uova e si prodigano per garantire la sopravvivenza della prole.

Generalmente, essi proteggono le uova all’interno di un nido appositamente costruito, collocato in un luogo nascosto o comunque lontano dalla portata dei predatori. 

La femmina provvede a covare le uova, il cui numero per covata varia sensibilmente da specie a specie, e alcuni uccelli producono più di una covata ogni anno.

L’uovo è contenuto in un guscio di carbonato di calcio, leggero, ma resistente che protegge l’embrione e funge da barriera contro i batteri.

Quando l’uovo si schiude il giovane uccellino è ancora poco sviluppato. Nella maggior parte delle specie (con eccezione degli anseriformi e galliformi), i piccoli sono ciechi e privi di piume e, non potendo ancora regolare la temperatura interna, hanno bisogno di cure intense da parte degli adulti.

Comportamento

L'abilità al volo non è una proprietà caratterizzante della classe, poiché esistono uccelli inetti al volo (pinguini) ed altri animali volatori (pipistrelli, molti insetti).

La maggior parte degli uccelli è diurna ed erbivora, si nutre di semi, nettare, germogli o frutta; esistono però anche specie notturne (come i succiacapre o i gufi) e/o carnivore (i già citati gufi, i rapaci).

Alcune specie di uccelli sono stanziali, ossia rimangono nella stessa zona durante l'anno: in regioni temperate od inospitali, durante la stagione fredda, molte specie di uccelli tendono a migrare verso climi più miti, dove nidificare, per poi tornare nel paese d'origine.

Legami con l’uomo

Da sempre, gli uccelli sono stati un'importante fonte di cibo per l'uomo, sia come uccello vero e proprio, sia come uovo: basti pensare al pollo domestico, alle varie anatre e tacchini, alla selvaggina.

Oltre all'utilizzo per la carne, degli uccelli sono state utilizzate (soprattutto in passato) penne e piume per ornamento o per imbottire materassi, oltre che il guano ricco di nitrati come concime e componente della polvere da sparo.

Gli uccelli vivi, fino a tempi recenti, hanno trovato impiego presso l'uomo in varie forme: basti pensare al piccione viaggiatore, per secoli utilizzato come messaggero, o ai rapaci usati in falconeria, od ai cormorani utilizzati dai pescatori mediorientali.

Nella ricerca, polli e piccioni vengono utilizzati come cavie per la biologia e la psicologia comparata. Grazie alla loro sensibilità alle tossine, per decenni i canarini hanno fatto da spia per la presenza di gas tossici in trincee e miniere di carbone. Molti uccelli vengono abitualmente tenuti in casa come animali da compagnia (si pensi ai pappagalli o ai canarini).

Classificazione zoologica

Per quanto riguarda la classificazione zoologicamente corretta, gli uccelli sono suddivisi in circa 30 ordini, tra i quali i passeriformi comprendono intorno alle 70 famiglie.

Gli altri ordini, invece, comprendono in proporzione poche famiglie, da meno di 20 a una sola. I nomi di questi ordini sono relativamente semplici da comprendere in quanto significano letteralmente “a forma di…”.

Molti uccelli vivono in acqua o sono strettamente legati ad essa: migratori dalle grandi aperture alari, i Procellariformi (albatri), sono abili pescatori, al pari dei Gaviiformi (svassi) e Pellicaniformi (pellicani).

Altri uccelli che hanno come habitat zone umide (fiumi, laghi, paludi, mangrovie, rive) sono i Ciconiformi (aironi e cicogne), i Fenicotteriformi (fenicotteri), gli Anseriformi (anatre, cigni e oche), i Gruiformi (gru), i Caradriiformi (gabbiani e beccacce) e i Coraciiformi (martin pescatori).

Molti altri uccelli hanno uno stile di vita che li rende legati esclusivamente alla terraferma.

Essi vivono, spesso, sugli alberi, con habitat e abitudini alimentari diversi fra loro: dai grandi carnivori e cacciatori come i Falconiformi (falchi, aquile e avvoltoi) e gli Strigiformi (gufi, civette e allocchi), ai coloratissimi Psittaciformi (pappagalli) e Apodiformi (colibrì), passando per i Piciformi (picchi e tucani) e i più comuni Galliformi (galli, fagiani e tacchini) e Columbiformi (tortore e piccioni).