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12.10: Estructura y Función de Aves

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    ¿Por qué es tan importante el vuelo para las aves?

    Uno de los rasgos definitorios de muchas aves es la capacidad de volar. Obviamente, el vuelo es una ventaja evolutiva importante. Pero junto con la capacidad de volar deben venir una serie de modificaciones estructurales. ¿Cuáles crees que podrían ser estos?

    Estructura y Función en Aves

    Las aves son vertebrados tetrápodos endotérmicos. Son bípedas, lo que significa que caminan sobre dos piernas. Las aves también ponen huevos amnióticos con cáscaras duras de carbonato de calcio. Aunque las aves son la clase más reciente de vertebrados en evolucionar, ahora son los vertebrados más numerosos de la Tierra. ¿Por qué las aves han tenido tanto éxito? ¿Qué rasgos les permitieron aumentar y diversificarse tan rápidamente? Las aves pueden variar considerablemente en tamaño, como se puede ver en las aves más pequeñas y grandes del mundo, que se muestran en la Figura a continuación. El pequeño colibrí abeja mide solo 5 centímetros (2 pulgadas) de largo, mientras que el avestruz se eleva sobre las personas a una altura de 2.7 metros (9 pies). Todas las aves modernas tienen alas, plumas y picos. También tienen una serie de otros rasgos únicos, la mayoría de los cuales son adaptaciones para el vuelo. El vuelo es utilizado por las aves como medio de locomoción para encontrar alimento y parejas y evitar depredadores. Aunque no todas las aves modernas pueden volar, todas evolucionaron a partir de ancestros que pudieron.

    f-d_c3e3ee765c1b2440474687313b7fa79c43f296f566316bcd692d53fc+image_tiny+image_tiny.jpgRango de Tamaño Corporal en Aves. El colibrí abeja es el ave más pequeña. El avestruz es el más grande.

    Alas y Plumas

    Las alas son una adaptación obvia para el vuelo. En realidad son patas delanteras modificadas. Las aves mueven sus alas usando músculos en el pecho. Estos músculos son bastante grandes, constituyendo hasta el 35 por ciento del peso corporal de un ave.

    Las plumas ayudan a las aves a volar y también proporcionan aislamiento y sirven para otros fines. Las aves en realidad tienen dos tipos básicos de plumas: plumas de vuelo y plumas de plumón. Ambos se muestran en la Figura a continuación. Las plumas de vuelo son largas, rígidas e impermeables. Proporcionan resistencia a la elevación y al aire sin agregar peso. Las plumas de plumón son cortas y mullidas. Atrapan aire junto a la piel de un pájaro para su aislamiento.

    F-d_da4e58ef0dfbf7d9b1fe49b89d172d9f93844275c8b5cd4119d12172+image_thumb_postcard_tiny+image_thumb_postcard_tiny.jpgTipos de Plumas de Pájaro. Estos dos tipos de plumas de ave tienen diferentes usos. ¿Cómo se relaciona la estructura de cada pluma con su función?

    Sistemas de órganos adaptados para vuelo

    Las aves necesitan un cuerpo ligero para mantenerse en alto. Aun así, volar es un trabajo duro y los músculos de vuelo necesitan un suministro constante de sangre rica en oxígeno y nutrientes. Los sistemas de órganos de las aves están adaptados para satisfacer estas necesidades.

    • Las aves tienen huesos livianos que están llenos de aire. También carecen de mandíbula, que en muchos vertebrados es un hueso denso y pesado con muchos dientes. En cambio, las aves tienen un pico ligero de queratina sin dientes.
    • Las aves tienen sacos de aire que almacenan el aire inhalado y lo empujan hacia los pulmones como fuelles. Esto mantiene los pulmones constantemente llenos de aire oxigenado. Los pulmones también contienen millones de pasajes diminutos que crean una superficie muy grande para el intercambio de gases con la sangre (ver Figura a continuación).
    • Las aves tienen un corazón relativamente grande, de cuatro cámaras. El corazón late rápidamente para mantener la sangre oxigenada fluyendo a los músculos y otros tejidos. Los colibríes tienen la frecuencia cardíaca más rápida con hasta 1,200 latidos por minuto. ¡Eso es casi 20 veces más rápido que la frecuencia cardíaca humana en reposo!
    • Las aves tienen una estructura similar a un saco llamada cultivo para almacenar y humedecer los alimentos que están esperando ser digeridos. También tienen un órgano llamado molleja que contiene piedras tragadas. Las piedras conforman la falta de dientes al moler los alimentos, que luego se pueden digerir más rápidamente. Ambas estructuras facilitan que el sistema digestivo produzca un suministro constante de nutrientes a partir de los alimentos.
    f-d_8b590950600dfc6acbe3ba83c25c1c10300c7ed8f07af41a377a7604+image_thumb_postcard_tiny+image_thumb_postcard_tiny.pngAdaptaciones del Sistema de Órganos para Vuelo. Los intrincados pasajes en el pulmón de un ave están adaptados para un intercambio de gases eficiente. Encuentra el cultivo y la molleja en el diagrama del tracto digestivo. ¿Cuáles son sus funciones? Pulmón de Aves (izquierda), Tracto Digestivo de Aves (derecha)

    Sistema Nervioso y Órganos Sentidos

    Las aves tienen un cerebro grande en relación con el tamaño de su cuerpo. No es sorprendente que la parte del cerebro que controla el vuelo sea la parte más desarrollada. El gran tamaño cerebral de las aves también se refleja en su alto nivel de inteligencia y comportamiento complejo. De hecho, aves como cuervos y cuervos pueden ser más inteligentes que muchos mamíferos. Son lo suficientemente inteligentes como para usar objetos como ramitas como herramientas. También demuestran planeación y cooperación. La mayoría de las aves tienen un mal sentido del olfato, pero lo recuperan con su excelente sentido de la vista. Las aves depredadoras tienen especialmente buena vista. Los halcones, por ejemplo, tienen una visión ocho veces más nítida que la visión humana.

    Resumen

    • Las aves son vertebrados tetrápodos endotérmicos. Son bípedas y tienen alas y plumas.
    • Los sistemas de órganos de aves están adaptados para el vuelo. Por ejemplo, tienen huesos ligeros llenos de aire y un gran corazón de cuatro cámaras.
    • Las aves también tienen cerebros relativamente grandes y un alto nivel de inteligencia.

    Revisar

    1. ¿Por qué vuelan las aves?
    2. Enumerar dos funciones de plumas en aves.
    3. Describir el cultivo de aves y molleja. ¿Cuáles son sus funciones?
    4. ¿Cómo mantienen los pájaros sus pulmones llenos de aire oxigenado?
    5. Dar un ejemplo del comportamiento de las aves que demuestre su inteligencia relativamente grande.
    Imagen Referencia Atribuciones
    F-d_3d11a126746fc67ae576c9b679493180d25939c96434529c0c1ae9c0+image_tiny+image_tiny.jpg [Figura 1] Crédito: Usuario:Bourrichon/Wikimedia Commons; Mike Weston
    Fuente: commons.wikimedia.org/wiki/Archivo:Brains-fr.svg; http://www.flickr.com/photos/mikeweston/331214460/
     Licencia: CC BY-NC
    f-d_c3e3ee765c1b2440474687313b7fa79c43f296f566316bcd692d53fc+image_tiny+image_tiny.jpg [Figura 2] Crédito: Colibrí: Dhiren Patel; Avestruz: Marie Hale; Usuario:Bourrichon/Wikimedia Commons; Vuelo: Sami Sieranoja; Abajo: Hans Braxmeier
    Fuente: (a) http://www.flickr.com/photos/dhiren2/2574614930/; (b) http://www.flickr.com/photos/15016964@N02/5917699497/; commons.wikimedia.org/wiki/Archivo:Brains-fr.svg; https://www.flickr.com/photos/usfwsmtnprairie/22849558584/in/photolist-AP8XGC-dpsWAp-oT4vXF-dpt5Bb-nHTESb-853uob-zjDhaY-dpsTJV-dpt36G-dpt5bf-pPBMEx-oSW25z-pNuxEh-pCidrM-dpsSYT-dpt3C3-dpsTuV-87wNYE-pNrquE-87dh1f-dpt4CL-oSTx9u-62Zzia-5mfEgV-5mfEB2-pxihxy-dpt6aU-oSX2Xe-dpsWWi-pxjxnv-oSXoeM-dpsVZR-dpt6No-dpsSUx-dpsSK 2-DPT5TW-DPswek-87a5px-zzgrcu-apejne-zkcx5g-z5xtpa-bjvmxn-rvpsaj-gz2c3w-zzhccy-x3keqg-xgkasm-xx2nab-Rwbyvn
    Licencia: CC BY 2.0
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    Fuente: Vuelo: http://www.flickr.com/photos/n0rthw1nd/4418311590/; Abajo: pixabay.com/es/swan-pluma-primavera-cisnan-slightly-16314/
    Licencia: Vuelo: CC BY 2.0; Abajo: Dominio público
    f-d_8b590950600dfc6acbe3ba83c25c1c10300c7ed8f07af41a377a7604+image_thumb_small_tiny+image_thumb_small_tiny.png [Figura 4] Crédito: Zachary Wilson y Mariana Ruiz Villarreal (LadyOfHats); Usuario:Bourrichon/Wikimedia Commons
    Fuente: Fundación CK-12; Commons.wikimedia.org/wiki/Archivo:Brains-fr.svg
    Licencia: CC BY-NC 3.0

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