Ptačí nohy a nohy - Bird feet and legs - Wikipedia

Africký jacana. Extrémně dlouhé prsty[1] a drápy pomozte rozložit váhu jacany na širokou oblast, aby mohla chodit po plovoucích listech.[2]
Hlavní článek: Anatomie ptáka

Anatomie ptačí nohy a chodidla je různorodý a zahrnuje mnoho ubytovacích kapacit k provádění nejrůznějších funkcí.[1]

Většina ptáků je klasifikována jako digitigrade zvířata, což znamená, že chodí po svých prsty na nohou, spíše než celé chodidlo.[3][4] Některé dolní kosti nohy ( distals a většina z metatarzální ) jsou spojeny do formy tarsometatarsus - třetí část končetiny, specifická pro ptáky.[5][6] Horní kosti nohy (proximální ) jsou zase spojeny s holenní kost tvořit tibiotarsus, jak v průběhu času centralia zmizel.[7][6][4][8] The fibula také snížena.[5]

Nohy jsou připevněny k silné sestavě skládající se z pánevní pletenec značně splynul s uniformní páteřní kostí (také specifickou pro ptáky) zvanou synsacrum, postavený z některých spojených kostí.[8][9]

Pták levá noha a pánevní pletenec kostra

Zadní končetiny

Viz také: Tarsometatarsus a Tibiotarsus

Ptáci jsou obecně digitigrade zvířata (prst chodci),[7][10] který ovlivňuje strukturu jejich kostry nohy. Používají pouze své zadní končetiny na procházku (bipedalismus ).[2] Jejich přední končetiny se vyvinul, aby se stal křídla. Většina kostí ptačí nohy (kromě prstů na nohou) je spojena dohromady nebo s jinými kostmi, které v průběhu času změnily svoji funkci.

Tarsometatarsus

Některé dolní kosti nohy jsou fúzovány a tvoří tarsometatarsus - třetí část končetiny specifická pro ptáky.[8] Skládá se ze sloučeného distals a metatarzály II, III a IV.[6] Metatarsus I zůstává oddělen jako základna prvního prstu.[4] Tarsometatarsus je rozšířená oblast chodidla, která dává noze délku páky navíc.[7]

Tibiotarsus

Horní kosti nohy (proximální ) jsou spojeny s holenní kost tvořit tibiotarsus, zatímco centralia chybí.[5][6] Přední (čelní) strana hřbetního konce tibiotarsu (na koleno ) obsahuje vyčnívající rozšíření zvané cnemial hřeben.[2]

Čéška

V koleni nad cnemial hřeben je čéška (čéška).[4] Některé druhy nemají patelly, někdy jen cnemiální hřeben. v potápky jak normální patella, tak prodloužení cnemiálního hřebenu.[2]

Fibula

The fibula je redukován a přilne značně k holenní kosti, obvykle dosahuje dvou třetin své délky.[2][7][8] Pouze tučňáci mají plné lýtkové kosti.[4]

Koleno a kotník - zmatky

Chick of Pelargopsis capensis s podpatky

Pták koleno spoj mezi stehenní kost a holenní kost (nebo raději tibiotarsus ) ukazuje dopředu, ale je skrytý uvnitř peří. Zpětně směřující "pata " (kotník ), který je snadno viditelný, je spoj mezi tibiotarsus a tarsometatarsus.[3][4] Kloub uvnitř tarsu se vyskytuje také u některých plazů. Zde stojí za zmínku, že název "tlusté koleno" členů rodina Burhinidae je nesprávné pojmenování, protože jejich paty jsou velké.[2][8]

Kuřata v objednávkách Coraciiformes a Piciformes mít kotníky pokryté náplastí tvrdých kůží s tuberkulózami známými jako podpatek. Používají patní podložku k míchání uvnitř dutin nebo děr hnízda.[11][12]

Prsty na nohou a nefúzované metatarzály

The pštros je jediný pták, který má didaktickou nohu.[2]

Většina ptáků má čtyři prsty, obvykle tři směřující dopředu a jeden směřující dozadu.[7][10][8] U typického prohlížení ptáků se skládají z 3,4, 5 a 2 falangy.[2] Někteří ptáci, jako pískání, mít pouze prsty směřující dopředu; tito se nazývají tridaktylové nohy. Ostatní, jako pštros, mají jen dva prsty na nohou (didaktické nohy).[2][4] První číslice, která se nazývá haluxy, je homologní člověku palec.[7][10]

The drápy jsou umístěny na extrémní falangě každého prstu.[4] Skládají se z nadržené keratinous podotheca nebo plášť,[2] a nejsou součástí kostry.

Pěší noha obsahuje také jeden nebo dva metatarzály, které nejsou fúzovány v tarsometatarsus.[8]

Pánevní pletenec a synsakrum

Viz také: Synsacrum

Nohy jsou připevněny k velmi pevné a lehké sestavě skládající se z pánevní pletenec značně splynul s uniformní páteřní kostí zvanou synsacrum,[7][10] který je specifický pro ptáky. Synsacrum je postaveno z bederní splynul s křížový, některé z prvních částí ocasní, a někdy poslední jedna nebo dvě části hrudní obratel, v závislosti na druhu (ptáci mají celkem mezi 10 a 22 obratli).[9] Až na ty z pštrosi a rheas, stydké kosti nepřipojujte se k sobě, uvolnění vejce -hraní.[8]

Tuhost a redukce hmotnosti

Charakteristické jsou fúze jednotlivých kostí do silných a tuhých struktur.[1][7][10]

Většina hlavních ptačích kostí je značně rozšířena pneumaticky. Obsahují mnoho vzduchových kapes spojených s plicními vzduchové vaky z dýchací systém.[13] Jejich houbovitý vnitřek je činí silnými vzhledem k jejich hmotnosti.[2][7] Počet pneumatických kostí závisí na druhu; pneumatičnost je mírná nebo chybí potápěčské ptáky.[14] Například v kachna dlouhoocasá, kosti dolních končetin a křídel nejsou pneumatické, na rozdíl od některých ostatních kostí loons a papuchalci mít ještě masivnější kostry bez větraných kostí.[15][16] The nelétavý pštros a emu mít pneumatiku stehenní kosti a zatím je to jediná známá pneumatická kost u těchto ptáků[17] kromě pštrosích krčních obratlů.[13]

Fúze (vedoucí k tuhosti) a pneumatické kosti (vedoucí ke snížení hmotnosti) jsou některé z mnoha adaptací ptáků k letu.[1][7]

Plantigrádní lokomoce

Většina ptáků, kromě loons a potápky, jsou digitigrade, ne plantigrade.[2] Taky, kuřata v hnízdo může použít celý chodidlo (prsty na nohou a tarsometatarsus ) s patou na zemi.[4]

Loony mají tendenci takto chodit, protože mají nohy a pánev jsou vysoce specializovaní na plavání. Mají úzkou pánev, která pohybuje bodem připojení stehenní kost dozadu a jejich tibiotarsus je mnohem delší než stehenní kost. To posune chodidla (prsty) za těžiště těla loona. Chodí obvykle tlačením na prsa; větší loony nemohou vzlétnout ze země.[10] Tato poloha je však velmi vhodná pro plavání, protože jejich nohy jsou umístěny vzadu jako vrtule na motorový člun.[2]

Potápky a mnoho dalších vodních ptáků má kratší období stehenní kost a také víceméně úzká pánev, což budí dojem, že jejich nohy jsou připevněny vzadu jako v loons.[2]

Funkce

Šedý papoušek uchopí okouna nohama zygodaktyla.
Dlaňové nohy - Chilský plameňák.
Totipalmate nohy - modronohý nástraha.
Potápka západní představující laločnatou nohu.
Lobate nohy - kuřátko z Lyska obecná.
The potápka chocholatá. Nohy dovnitř loons[2] a potápky[2][7] jsou umístěny daleko v zadní části těla - skvělý prostor pro plavání pod vodou,[7] ale handicap pro chůzi.
The sněžnice -jako úpatí vrba ptarmigan je adaptace pro chůzi na sněhu.[1]

Protože ptačí přední končetiny jsou křídla, mnoho funkcí přední končetiny provádí účtovat a zadní končetiny.[10] Bylo navrženo, aby zadní končetiny byly důležité v let jako urychlovače při vzletu.[18][19] Některé funkce nohou a nohou, včetně běžných funkcí a funkcí specifických pro ptáky, jsou:

Uspořádání prstů

Viz také: Dactyly
Uspořádání špičky v pravé noze ptáka

Typická úprava prstů v ptactvo jsou:

  • Anisodactyl: tři prsty vpředu (2, 3, 4) a jeden vzadu (1); téměř ve všech zpěvní ptáci a většina ostatních prohlížení ptáků.[4][20]
  • Zygodactyl: dva prsty vpředu (2, 3) a dva vzadu (1, 4) - vnější přední prst (4) je obrácen. Zygodaktylové uspořádání je případem konvergence, protože se u ptáků vyvinulo různými způsoby devětkrát.[1][10]
  • Heterodaktyl: dva prsty vpředu (3, 4) a dva vzadu (2, 1) - vnitřní přední prst (2) je obrácen; heterodaktylové uspořádání existuje pouze v trogony.[20]
  • Syndactyl: tři prsty vpředu (2, 3, 4), jeden vzadu (1); vnitřní a střední (2, 3) jsou spojeny po většinu své délky.[2][1] Obyčejný v Coraciiformes, počítaje v to ledňáčci a zoborožce.[7]
  • Pamprodactyl: dva vnitřní prsty vpředu (2, 3), dva vnější (1, 4) se mohou volně otáčet dopředu a dozadu. v myší ptáci a nějaký swifts. Nějaký swifts přesuňte všechny čtyři číslice dopředu a použijte je jako háčky k zavěšení.[20]

Nejběžnějším uspořádáním je anisodaktylová noha a druhým mezi prohlížejícími se ptáky je uspořádání zygodaktyla.[3][7][21]

Drápy

Všichni ptáci mají drápy na konci prstů. Drápy jsou obvykle zakřivené a poloměr zakřivení má tendenci být větší, protože pták je větší, i když mají tendenci být rovnější u velkých pozemních ptáků, jako jsou ptáci nadřádu běžci.[22] Některé druhy (včetně noční můry, volavky, fregatky, sovy a pratincoles ) mají hřebenovité ozubení na drápu středního prstu, které může pomoci při poškrábání preening.[23]

Popruhy a lobace

Viz také: Pletená noha
Popruhy a lobace v pravé noze ptáka

Palmy a laloky umožňují plavání nebo pomáhají při chůzi po uvolněné zemi, jako je bláto.[3] Pletené nebo dlaňové nohy ptáků lze rozdělit do několika typů:

Nejběžnější je dlaňová noha.

Tepelná regulace

Někteří ptáci mají rádi rackové, volavky, Kachny nebo husy mohou regulovat jejich teplotu nohama.[1][2]

The tepny a žíly propletejte se v nohách, takže teplo může být přeneseno z tepen zpět do žil dříve, než se dostanete k nohám. Takový mechanismus se nazývá protiproudá výměna. Rackové může otevřít zkrat mezi těmito cévami, otočit krevní oběh nad nohou a zúžit cévy v noze. To snižuje tepelné ztráty o více než 90 procent. U racků je teplota základny nohy 32 ° C (89 ° F), zatímco teplota chodidla může být blízká 0 ° C (32 ° F).[1]

Pro chlazení však lze tuto síť pro výměnu tepla obejít a výrazně zvýšit průtok krve nohou (obří bouřliváci ). Někteří ptáci také vylučují na nohy, čímž zvyšují tepelné ztráty vypařování (čápi, Supi nového světa ).[1]

Viz také

Reference

  1. ^ A b C d E F G h i j k l m Gill, Frank B. (2001). Ornitologie (2. vydání). New York: W.H. Freeman a společnost. ISBN  978-0-7167-2415-5.
  2. ^ A b C d E F G h i j k l m n Ó p q r s t u proti w Kochan, Jack B. (1994). Nohy a nohy. Ptactvo. Mechanicsburg: Stackpole Books. ISBN  978-0-8117-2515-6.
  3. ^ A b C d E F G h i j k l m n Kochan (1994); Proctor & Lynch (1993); Elphick et al (2001)
  4. ^ A b C d E F G h i j k l Kowalska-Dyrcz, Alina (1990). "Vstup: noga [noha]". V Busse, Przemysław (ed.). Ptaki [Ptactvo]. Mały słownik zoologiczny [Malý zoologický slovník] (v polštině). Já (1. vyd.). Varšava: Wiedza Powszechna. 383–385. ISBN  978-83-214-0563-6.
  5. ^ A b C Proctor & Lynch (1993); Kowalska-Dyrcz (1990); Dobrowolski a kol. (1981)
  6. ^ A b C d Romer, Alfred Sherwood; Parsons, Thomas S. (1977). Tělo obratlovců. Philadelphia, PA: Holt-Saunders International. str. 205–208. ISBN  978-0-03-910284-5.
  7. ^ A b C d E F G h i j k l m n Proctor, Noble S .; Lynch, Patrick J. (1993). "Kapitoly: 6. Topografie nohy, 11. Pánevní pletenec a 12. Kosti nohy a nohy Rodina". Manuál ornitologie. Ptačí struktura a funkce. New Haven a Londýn: Yale University Press. str. 70–75, 140–141, 142–144. ISBN  978-0-300-07619-6.
  8. ^ A b C d E F G h Dobrowolski, Kazimierz A .; Klimaszewski, Sędzimir M .; Szelęgiewicz, Henryk (1981). "Kapitoly: Gromada: Ptaki - Aves: Układ kostny; Pas miednicowy i kończyna tylna [Třída: Ptáci: Kosterní systém; Pánevní pás a zadní končetina]". Zoologia [Zoologie] (v polštině) (4. vydání). Varšava: Wydawnictwo Szkolne i Pedagogiczne. 462–464, 469. ISBN  978-83-02-00608-1.
  9. ^ A b Kowalska-Dyrcz, Alina (1990). "Záznam: synsakrum [synsacrum]". V Busse, Przemysław (ed.). Ptaki [Ptactvo]. Mały słownik zoologiczny [Malý zoologický slovník] (v polštině). II (1. vyd.). Varšava: Wiedza Powszechna. str. 245. ISBN  978-83-214-0563-6.
  10. ^ A b C d E F G h i j k Elphick, John B .; Dunning, Jr., Jack B .; Sibley, David Allen (2001). National Audubon Society: The Sibley Guide to Bird Life & Behavior. New York: Alfred A. Knopf. ISBN  978-0-679-45123-5.
  11. ^ Munn, Philip W. (1. ledna 1894). „O ptácích z Kalkaty“. Ibis. 36 (1): 39–77. doi:10.1111 / j.1474-919x.1894.tb01250.x. ISSN  1474-919X.
  12. ^ Chasen, F. N. (1923). „Na patě u některých malajských ptáků“. Časopis malajské pobočky Královské asijské společnosti. 1 (87): 237–246. JSTOR  41559544.
  13. ^ A b Wedel, Mathew J. (2003). „Vertebrální pneumaticita, vzdušné vaky a fyziologie dinosaurů sauropodů“ (PDF). Paleobiologie. 29 (2): 243–255. doi:10.1666 / 0094-8373 (2003) 029 <0243: vpasat> 2.0.co; 2.
  14. ^ Schorger, A. W. (září 1947). „Hluboké potápění loon a old-squaw a jeho mechanismus“ (PDF). Wilsonův bulletin. 59 (3): 151–159.
  15. ^ Fastovský, David E .; Weishampel, David B. (2005). Evoluce a zánik dinosaurů (2. vyd.). Cambridge, Velká Británie: Cambridge University Press. ISBN  978-0-521-81172-9.
  16. ^ Gier, H. T. (1952). „Vzduchové vaky loon“ (PDF). Auk. 69 (1): 40–49. doi:10.2307/4081291. JSTOR  4081291.
  17. ^ Bezuidenhout, A.J .; Groenewald, H.B .; Soley, J.T. (1999). „Anatomická studie dýchacích vaků v pštrosech“ (PDF). Onderstepoort Journal of Veterinary Research. 66 (4): 317–325. PMID  10689704.
  18. ^ A b Earls, Kathleen D. (únor 2000). „Kinematika a mechanika vzletu u špačku Sturnis vulgaris a křepelky Coturnix coturnix" (PDF). The Journal of Experimental Biology. 203 (Pt 4): 725–739. PMID  10648214.
  19. ^ A b Whitfield, John (10. března 2000). „Pryč do startu: Nature News“. Příroda. Nature Publishing Group. doi:10.1038 / novinky000316-1. Citováno 17. ledna 2014.
  20. ^ A b C d E F G Gill (2001); Kochan (1994); Proctor & Lynch (1993); Elphick et al (2001)
  21. ^ A b C d Kalbe, Lothar (1983). „Besondere Formen für spezielle Aufgaben der Wassertiere [Speciální úpravy vodních živočichů podle konkrétního životního stylu]“. Tierwelt am Wasser [Divoká zvěř u vody] (v němčině) (1. vydání). Leipzig-Jena-Berlin: Urania-Verlag. 72–77.
  22. ^ Pike, A. V. L .; Maitland, D. P. (2004). "Škálování ptačích drápů". Journal of Zoology. 262: 73–81. doi:10.1017 / S0952836903004382.
  23. ^ Stettenheim, Peter R. (srpen 2000). „Integumentární morfologie moderních ptáků - přehled“. Americký zoolog. 40 (4): 461–477. CiteSeerX  10.1.1.559.1172. doi:10.1668 / 0003-1569 (2000) 040 [0461: timomb] 2.0.co; 2. ISSN  0003-1569.
  24. ^ Kochan (1994); Elphick et al (2001)