Il piumaggio e il volo

Sulle distese d’acqua, i venti spirano
a velocità diverse a seconda dell’altezza. Sfruttando questo principio, gli albatros e altri uccelli marini riescono a scivolare per ore sopra
l’oceano senza muovere le ali, grazie
a quello che si definisce il «veleggiamento dinamico».
Nella figura, l’animale si innalza
controvento dal livello più basso dove la corrente d’aria rallenta per
l’attrito contro le onde. Al livello superiore, l’albatros trova un vento più
veloce e, virando, scivola verso il
basso con una spinta che lo fa risollevare per innalzarsi e avanzare di
nuovo. Naturalmente, quanto più il
vento è forte, tanto maggior sostentamento ne ricavano gli uccelli.
È quindi nei periodi di tempesta che
le distese d’acqua sono più frequentate dai volatili, anche perché il moto ondoso porta alla superficie un
gran numero di organismi marini
I colibrì, come i rondoni assieme ai
quali compongono l’ordine dei
Apodiformi, posseggono l’omero molto
corto, ciò che consente di tenere le ali
rigide durante il volo.
Grazie a questa particolare struttura,
il battito delle ali può essere rapidissimo (55 battiti al secondo nel Colibrì
golarossa –Archilocus colubris–)
e consente loro di restare immobili
nell’aria e di spostarsi con la massima
rapidità in avanti e anche all’indietro: adattamento utilissimo per uccelli
che, nutrendosi di nettare, debbono
spostarsi di fiore in fiore.
utilizzati come cibo. Fenomeni analoghi a quelli che avvengono sulle acque si hanno anche sulle scogliere,
sulle rocce, nelle zone desertiche coperte da dune, in tutti quei terreni,
cioè, che presentano ondulazioni tali
da creare attrito contro il vento.
(a destra)
Soprattutto gli uccelli da preda, ma
anche altre specie dotate di ampia
superficie alare, utilizzano nel volo le
correnti termiche, cioè quelle masse
di aria calda che si innalzano da terra
a causa del diverso riscaldamento
della superficie del suolo. Sulle termiche essi possono sostenersi, con insignificanti movimenti delle ali, a un’altezza tale da consentire un’agevole
esplorazione del suolo nel corso della
ricerca del cibo. Inoltre, durante le migrazioni, volteggiando da termica in
termica, giungono a coprire considerevoli distanze col minimo sforzo.
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Lo scheletro è costituito da:
1. Dita
6. Coracoide
2. Mano
7. Sterno
3. Avanbraccio 8. Cinto pelvico
4. Braccio
9. Coccige
5. Clavicola
10. Scapola
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Il piumaggio e il volo
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Il piumaggio (piume e penne) è una struttura caratteristica e un attributo esclusivo degli uccelli che pare si sia
evoluto dalle squame dei rettili come meccanismo di regolazione della temperatura corporea e inizialmente anche per consentire l’acquisizione del volo.
Le solide e inerti molecole che formano la sostanza essenziale del piumaggio, la o-cheratina che si è formata per
una modificazione dei geni che controllano la sintesi degli altri tipi di cheratina. Penne e piume mostrano una
sorprendente versatilità di forma e funzioni. Esse servono come isolanti per mantenere la temperatura corporea,
sono essenziali per il volo e servono per la comunicazione
visiva e per il camuffamento, per consentire cioè agli uccelli di mimetizzarsi nell’ambiente. Penne particolarmente modificate servono anche per nuotare, produrre suoni,
protezione, pulizia del corpo, impermeabilizzazione, trasporto dell’acqua, oltre che per consentire il senso del tatto e potenziare le capacità uditive.
La struttura-base di una penna di rivestimento consiste
in uno stelo, più o meno rigido, di ramificazioni laterali
(le barbe) e ramificazioni secondarie (le barbule) varia-
mente legate tra loro a formare superfici piane (il vessillo). Barbe e barbule libere alla base di ogni piuma aumentano l’isolamento termico. Oltre alle normali piume e penne per il volo (remiganti e timoniere) esistono altri tipi di
piumaggio come il piumino, le semipiume, le filopiume, le
setole e il «piumino pulverulento». Le migliaia di piume
singole sono disposte a mo’ di tegole e sistemate lungo
tratti definiti della cute (pterili). Un sistema «a rete» di
piccolissimi muscoli muove sollevando, separando e appiattendo il piumaggio. L’intero rivestimento di penne e
piume viene completamente rinnovato almeno una volta
all’anno con il processo della muta. Mute parziali che consentono agli uccelli, tranne che in alcuni casi, di continuare a volare e di non rimanere… «nudi»; una regolare
sequenza di cambio di penne e piume mantiene l’efficienza degli uccelli.
I colori del piumaggio, estremamente vari sono dovuti solo in parte a pigmenti. Molte colorazioni, e specialmente
i riflessi metallici o iridescenti sono dovuti alla diffrazione e rifrazione della luce provocata dalla particolare struttura e composizione delle piume. Oltre alla colorazione, il
Oltre che per l’isolamento termico
e per la funzione del volo,
il piumaggio degli uccelli, già dalle
origini si è evoluto come mezzo
di comunicazione visiva soprattutto
in funzione sessuale.
Qui abbiamo un piccolo campione
di piume ornamentali:
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Turaco
Tacchino selvatico
Aninga o uccello serpente
Germano reale
Rupicola o galletto di roccia
Spatola rosa
Pavone
Ara gialla e blu
Parrocchetto di Dufresne
Picchio dorato
Fagiano
Quetzal
Uccello lira
Paradisea del Re di Sassonia
Motmot
Beccofrusone
Emu
Tordo dorato
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La funzione delle penne e delle piume
non è solo quella di permettere il volo,
ma anche di isolare il corpo dall’ambiente esterno. In molte lingue non
esiste distinzione tra piuma e penna;
in italiano, però, per «penne» si intendono solitamente le «piume» più
progredite delle ali e della coda, mentre le «piume» sono quelle che ricoprono il corpo.
A seconda della struttura le piume
vengono classificate in vario modo:
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Penna
Barbule
Semipiuma
Filopiuma
Piuma
Dimorfismo del piumaggio
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disegno del piumaggio si è evoluto come attributo comportamentale di adattamento protettivo e come segnale
visivo. Tutta l’anatomia degli uccelli si è evoluta come
adattamento al volo. Fondamentali sono per esempio la
carena dello sterno che dà l’attacco ai potenti muscoli del
volo e la forma delle ali. Il controllo del volo si realizza con
cambi di posizioni delle diverse parti dell’ala, con la intaccatura delle remiganti e la separazione volontaria delle stesse. L’alula fa da alettone ed evita gli «stalli» mentre la coda ridotta a moncone osseo (pigostilo) su cui si
impiantano robuste penne timoniere dalla forma più varia a seconda della specie e spesso a seconda del sesso,
funziona come barra direzionale.
Uno speciale sistema di molleggiamento delle zampe permette agli uccelli di posarsi anche su posatoi sollevati da
terra (alti alberi, rocce, fili elettrici ecc…). Lo stesso molleggiamento consente di atterrare con leggerezza e la speciale disposizione dei muscoli e tendini delle zampe serve
anche, in molte specie (rapaci, passeriformi, picchi e simili, pappagalli ecc...) per rimanere saldamente ancorati ai
rami o altri appigli, senza fatica anche durante il sonno.
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Fagiano maschio
Fagiano femmina
Germano reale
(femmina)
L’insieme dello scheletro consiste di
una struttura estremamente robusta
e, al tempo stesso leggera:
un blocco rigido costituito dalle vertebre del corpo e dalle ossa dei cinti
pelvico e pettorale, su cui si articolano
ali e zampe. Piume e penne, poi, esistono solo in funzione del volo, tanto
è vero che specie inette a volare, come
lo Struzzo e il Kiwi, hanno un piumaggio per la maggior parte costituito
da penne filiformi, che ricorda più
il pelame di un mammifero che non le
vere e proprie piume di un uccello.
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Forma e dimensioni delle ali determinano anche l’entità
del dispendio energetico necessario per vari tipi di volo e
di velocità raggiungibile.
Diverse specie di uccelli sono secondariamente (nella loro
evoluzione) divenuti incapaci di volare specialmente dove,
come in molte isole oceaniche, l’assenza di predatori e il
rischio di venir trascinati in mare aperto da impetuosi
venti, rendono il volo inutile o addirittura solo fattore di
rischio. Nel caso dei pinguini poi la trasformazione delle
ali in pinne ne ha consentito un vincente adattamento funzionale alla vita acquatica, consentendo a questi uccelli
letteralmente di volare sott’acqua.
Grazie alla cinematografia ad alta velocità, è stato possibile analizzare i
movimenti che le ali degli uccelli compiono durante il volo, appurando così
che il modo di volare non è il medesimo
per l’intera classe degli Uccelli.
Diversamente da quanto si crede, gli
uccelli dal volo potente, quali le anatre,
vengono spinti nell’aria come da una
elica, utilizzando lo stesso principio in
base al quale possono volare gli aeroplani. Le eliche sono naturalmente costituite dalla punta delle ali con le sue
remiganti primarie. Viene fatta forza
sulla massa d’aria col movimento verso
il basso, tanto che la punta delle primarie si piega. Al termine della battuta verso il basso, la punta delle ali è
all’altezza del becco. Nella battuta verso l’alto, le primarie si distanziano tra
loro per lasciare passare l’aria, e la
punta dell’ala si muove verso l’alto e
all’indietro fornendo una leggera spinta in avanti. La parte più interna di
ciascun’ala sostiene l’animale. Tale volo è prerogativa di quegli uccelli che
posseggono ali poco «portanti», cioè
piuttosto corte e strette rispetto al corpo.
Si tratta quindi, in altre parole, di
una forma di adattamento all’ambiente aereo ottenuta non attraverso strutture sviluppate appositamente per
quella determinata funzione, bensì utilizzando strutture preesistenti e adattando a esse la funzione.