Estratégias no ambiente

Cada ave está adaptada de forma a tirar partido do meio em que vive. Essas adaptações encontram-se até nas aves mais comuns, especialmente na forma do bico e das patas.

Os patos (em cima) nadam com as suas patas palmadas, mergulhando a cabeça na água em busca de alimentos. As limícolas (em baixo) têm patas compridas e remexem o lodo com o bico.

Os Andorinhões passam a maior parte da vida a voar e só muito raramente têm de se deslocar em terra. Possuem asas compridas e patas minúsculas, capturando insectos no ar enquanto voam com o bico aberto.

Os Pica-paus têm um bico forte e batem com ele na casca das árvores, à procura de insectos. As patas têm dois dedos dirigidos para diante e dois para trás, permitindo-lhes subir pelos troncos com facilidade

Os Fringilídeos têm bicos curtos e grossos, próprios para comer sementes. Como acontece com outras aves de poleiro, as suas patas têm dedos fortes que se fecham automaticamente ao pousar, impedindo a ave de cair empurrada pelo vento enquanto dorme. 

As aves de rapina têm garras curvas, que utilizam na captura das presas. O bico é forte e adunco, servindo-lhes para arrancar pedaços de carne.

Evolução do voo

O voo foi sem dúvida foi uma das grandes conquistas dos animais ao longo da evolução, os primeiros seres vivos a conquistar os ares foram os insetos, vários milhões de anos depois surgiram os répteis voadores os "pterossauros", depois foi a vez das aves e por último dos morcegos. Cada grupo evolui de forma independente, foram evoluções convergentes que deu a cada um desses animais a habilidade de voar. Nas aves são várias as teorias sobre o surgimento do voo.

Existem atualmente duas teorias que tentam explicar a evolução do voo nos ancestrais das aves: a teoria arborícola e a teoria terrícola.

A teoria arborícola considera que os ancestrais das aves vivam no topo das árvores e pulavam de galho em galho entre elas. De acordo com esse modo de vida, os indivíduos que se deslocassem mais e mais precisamente nas árvores teriam vantagem para escapar de predadores, buscar um parceiro e até alimentos. Daí aqueles que tivessem estruturas que permitissem maior força de ascensão e maior planação teriam mais sucesso. Segundo essa hipótese, os ancestrais das aves passaram por estágios intermediários antes de alcançarem o sucesso do vôo batido.

Já a teoria terrícola afirma que os ancestrais das aves eram corredores bípedes e usavam suas asas primitivas para capturar presas contra o solo, derrubá-las no chão ou ainda para saltos horizontais sobre as presas.

Adaptações para o voo

As aves possuem diversas adaptações para o voo que estão relacionadas ao formato aerodinâmico e à redução do peso do corpo. A presença de membros anteriores, transformados em asas, e de penas são algumas dessas adaptações. A pena é uma estrutura leve, mas ao mesmo tempo flexível e resistente. Além de atuar no voo, é também um importante isolante térmico.

O isolamento térmico fornecido pelas penas foi essencial para o surgimento da endotermia nas aves. Isso permitiu que o calor produzido pela alta taxa metabólica desses animais não se dissipasse para o ambiente externo. Esse isolamento também protege as aves da perda de calor gerada pela passagem do ar pelo corpo durante o voo.

Muitos dos ossos das aves são pneumatizados. Isso significa que o seu interior é oco, o que os torna mais leves. No interior dos ossos pneumáticos existem extensões do pulmão chamadas de sacos aéreos. Os sacos aéreos contribuem para a redução da densidade das aves, além de promoverem a refrigeração interna e atuarem nas trocas gasosas durante a respiração. 

Outras características que contribuem para a redução do peso são: ausência de dentes, ausência de bexiga urinária e atrofia das gônadas fora da época reprodutiva. Além disso, as fêmeas geralmente só possuem um ovário. 

O osso que une as costelas na região ventral, o esterno, apresenta uma projeção chamada de quilha. A quilha é o ponto de inserção dos fortes músculos peitorais, responsáveis pelo batimento das asas. 

Digestão e excreção 

A ausência de dentes impede que as aves triturem o alimento na boca, antes de engolir. Esta função é assumida pela moela, uma região do estômago cujas paredes são dotadas de músculos fortes. Na moela os alimentos são triturados e esmagados, ou seja, é realizada a digestão mecânica. Algumas espécies armazenam pedrinhas na moela, que aumentam o atrito e auxiliam na trituração do alimento.

Muitas espécies possuem um papo. O papo corresponde a uma dilatação da porção posterior do esôfago e serve para armazenar, temporariamente, o alimento coletado. Quando estão com filhotes, as aves podem armazenar alimento no papo para transportá-lo até o ninho e alimentar a prole. 

As aves, assim como a maioria dos répteis, excretam ácido úrico, uma substância nitrogenada que é insolúvel em água. As excretas são eliminadas na forma de uma pasta branca junto com as fezes, que possuem coloração escura. 

Reprodução

A fecundação das aves é interna e, assim como os répteis, elas possuem um ovo terrestre com uma casca protetora externa. Internamente, encontram-se os anexos embrionários.

As aves são animais ovíparos, ou seja, botam ovos que completam seu desenvolvimento fora do corpo materno. Isso contribui para a redução do peso da fêmea, pois ela não carrega o ovo ou o embrião dentro de seu corpo, como na ovoviviparidade e na viviparidade. 

As aves chocam os ovos e cuidam dos filhotes após o nascimento. Este comportamento de cuidado com a prole é chamado de cuidado parental. Em muitas espécies tanto a fêmea quanto o macho realizam esta atividade. 

Órgãos dos sentidos 

As aves possuem a visão e a audição bem desenvolvidas. Esses sentidos são essenciais para um deslocamento eficiente no ar, durante o voo. Já o olfato é pouco desenvolvido na maioria das espécies.

A produção de sons é realizada através de uma estrutura situada na base da traqueia, a siringe. A vocalização possui uma grande importância na comunicação das aves, sendo uma característica particular de cada espécie.

Sua diversidade

Dentro de sua grande diversidade, as aves são classificadas em três subclasses:

Subclasse Archaeonirthes – aves ancestrais do Jurássico superior. Grupo extinto.
Subclasse Enantiornithes – aves opostas, grupo extinto de aves voadoras.
Subclasse Neonirthes – aves verdadeiras, do Cretáceo a recente.




As Neornirthes são divididas em duas superordens:


Superordem Paleognatha onde encontram-se as aves com estrutura antiga de dentes nos ossos da mandíbula, aves grandes e andarilhas sem capacidade de voar. Ex: Avestruz.

Avestruz

• Ordem Hesperornithiformes – especializada para a natação, do Cretáceo superior.
• Ordem Ichthyornithiformes – semelhante à gaivota, do Cretáceo superior.
  
  Superordem Neoeognatha – aves sem estrutura de dentes e voadoras.
  

• Ordem Tinamiformes – Inhambu e Macuco.
• Ordem Rheiformes – Ema, do Mioceno recente.
• Ordem Struthioniformes – Avestruz, aves andadoras, do Mioceno a recente.
• Ordem Casuariiformes – Casuar e Emú, do Plioceno a recente.
• Ordem Aepyonithiformes – sem capacidade de vôo, recente, mas extinta.
• Ordem Dinornihiformes – Moa e Kiwi.
• Ordem Shenisciformes – Pingüim.
• Ordem Procellariiformes – Albatroz e Procelária.
• Ordem Pelacaniformes – Pelicano, Biguá, Mergulhão e Atobá.
• Ordem Anseriformes – Pato, Ganso e Cisne.
• Ordem Falconiformes – Urubu, Abutre, Gavião, Falcão e Águia.
• Ordem Galliformes – Tetraz, Perú, Faisão e Codorna.
• Ordem Gruiformes – Grow, Saracura, e Galinha d’água.
• Ordem Charadriiformes – Ave ribeirinha, aquática e Gaivota.
• Ordem Gaviformes – Gavia immer.
• Ordem Columbiformes – Pombo.
• Ordem Psittaciformes – Papagaio.
• Ordem Cuculiformes – Cuco e Anu.
• Ordem Strigiformes – Coruja.
• Ordem Caprimulgiformes – Bacurau e Curiango.
• Ordem Apodiformes – Andorinhão e Beija-flor.
• Ordem Coliiformes – pequenas e semelhantes a passarinhos.
• Ordem Trogoniformes – Surucuá.
• Ordem Coraciiformes – Martim pescador e Arimbá.
• Ordem Piciformes – Pica-pau, Tucano e Araçari.
• Ordem Passeriformes – Passarinhos, com 4 subordens e 69 famílias.

Sua Origem

 Acredita-se que as aves tenham surgido na Terra há cerca de 150 milhões de anos, derivando do tronco dos répteis, pouco depois dos primeiros mamíferos. As aves são classificadas no grupo Diapsida, junto com os dinossauros, crocodilianos, o tuatara e os Esquamata.

Os Diapsidas possuem uma única articulação ligando o crânio à primeira vértebra cervical, o côndilo occipital; esterno ossificado; crânio com abertura superior e inferior, etc. Além disso, aves e répteis possuem apenas um osso no ouvido médio e a mandíbula formada por 5 ou 6 ossos; resíduos nitrogenados excretados sob forma de ácido úrico e clivagem embrionária superficial.

Essas similaridades levaram estudiosos a classificar as aves num grupo de dinossauros mais derivados, os Terópodos. Dentre as características em comum podemos citar o pescoço longo em forma de “S”, pé tridátilo e ossos pneumáticos ocos.

Mais profundamente dentro do grupo, os Dromeossauros possuem mais caracteres compartilhados com as aves. Alguns dromeossauros como o Velociraptor, tinham a capacidade de girar as mãos durante a caça, e o Unenlagia podia movimentar os braços pra cima e para baixo, ambos os movimentos essenciais para o vôo.

Velociraptor

Dromeossauros

Uma importante descoberta relacionada à evolução das aves, foi quando os cientistas encontraram na China fósseis de dois gêneros de Dromeossauros datados do Jurássico Superior ou Cretáceo Inferior, ambos tinham seus corpos revestidos por estruturas semelhantes a penas. Foram chamados de Caudipteryx e Photoarchaeopteryx.

O Caudipteryx era emplumado, tinha membros anteriores curtos, não podiam voar e suas penas simétricas estavam presas ao segundo dedo da mão, como nas aves modernas, e um tufo de penas com vexilos era proveniente da cauda.

O Photoarchaeopteryx tinha plúmulas e as penas dos membros anteriores também eram simétricas e possuíam vexilos, sua cauda tinha plúmulas e uma fileira de penas assimétricas com vexilos.

Baseados na descoberta desses fósseis com plúmulas e penas, os cientistas levantam a hipótese de que as plúmulas surgiram como isolante térmico para esses animais que possuíam altas taxas metabólicas e calor suficiente para ser guardado pelo corpo, e que as penas com vexilos nos membros anteriores, por serem simétricas, não permitiam aos Dromeossauros voar, mas provavelmente eram coloridas e serviam ao animal para exibições sociais, como a corte e a defesa de território.

Embora existam evidências de que as aves derivaram de répteis primitivos, essa hipótese não pode ser diretamente testada devido à falta de registros fósseis de formas de transição. Entretanto fósseis recentes de aves do Cretáceo evidenciaram novas descobertas sobre a origem do grupo, ainda unindo as aves primitivas aos répteis Terópodos.

Archaeopteryx

O mais antigo registro fóssil de uma ave foi descoberto em 1861, na Alemanha, numa pedreira calcária. O fóssil poderia ser facilmente identificado como um réptil: cabeça de lagarto, mandíbulas com dentes ósseos implantados em alvéolos, cauda delgada e comprida com vértebras móveis, três dedos finos não fundidos que terminavam por garras. Entretanto, aquele fóssil possuía penas. Esse fóssil foi denominado de Archaeopteryx lithographica, que significa “asa antiga”.

Archaeopteryx é considerada a ave mais primitiva e na classificação atual, a classe das Aves é constituída pela Archaeopteryx mais as aves modernas, além dos descendentes do ancestral comum mais recente. Os sedimentos mostram que o corpo da Archaeopteryx era revestido por penas de contorno, além de possuir as penas das asas assimétricas e diferenciadas em rêmiges primárias nos ossos da mão e em rêmiges secundárias no antebraço. Bem diferente das encontradas no Caudipteryx e Photoarchaeopteryx.

As impressões de penas no substrato fóssil são bem claras e demonstram que as penas eram diferenciadas em rêmiges primárias, nos ossos da mão, em rêmiges secundárias ao longo do antebraço e que possuíam os vexilos assimétricos. Essa disposição e apresentação das penas, além do desenvolvimento da fúrcula, são iguais às das aves modernas, sugerindo que a Archaeopteryx poderia ter capacidade de vôo batido. Entretanto Archaeopteryx não apresenta outras características que as aves modernas possuem para voar, como carpometacarpo fundidos, articulações de cotovelo e pulso limitadas e esterno com quilha em forma de lâmina.

Cientistas afirmam que as asas da Archaeopteryx tinham tamanho suficiente para promover vôo, decolando a partir do chão e que sua capacidade metabólica poderia capacitar a ave com vôos maiores de 1,5 km a uma velocidade de 40 km/h. Seu pé primitivo impedia o pouso em árvores, sendo a espécie obrigada a aterrissar correndo, como fazem as galinhas.

Com todas as características em comum, fica difícil imaginar que as aves não surgiram a partir dos Terópodos, mas os registros fósseis encontrados atualmente não formam uma série evidente da evolução. Nem sempre penas, vôo e aves estão relacionados. Mesmo com o aparecimento das penas em dinossauros, o vôo batido evoluiu em 3 grupos distintos de vertebrados: os pterossauros, as aves e os morcegos, onde podemos dizer que as asas surgiram por meio da evolução convergente.

 Archaeopteryx lithographica

Fóssil de  Archaeopteryx lithographica

Quem são

   As aves constituem uma classe de animais vertebrados endotérmicos, tetrápodes, ovíparos e cosmopolitas. Atualmente, estima-se em mais 9.000 o número de espécies de aves distribuídas por todo o mundo. Esse grupo possui uma distribuição por todos os ambientes terrestres, desde florestas e montanhas até oceanos, além de locais mais inóspitos como o Pólo Sul e o Pólo Norte. 

    Dentre os vertebrados, as aves constituem o maior grupo, com exceção dos peixes. E apesar da diversidade de hábitos e da distribuição, o grupo possui características que nos permitem identificá-los à primeira vista: membros anteriores modificados em asas; membros posteriores adaptados para andar, nadar, empoleirar-se; bico córneo; penas e põem ovos. Admite-se que essa “uniformidade” é devido às necessidades que o vôo exige. Além das penas, caractere exclusivo do grupo, e da capacidade de voar, as altas taxas metabólicas e as altas temperaturas corpóreas também são associadas às aves modernas.