Prof. Mercedes Salazar

Prof. Mercedes Salazar

Características generales y diagnósticas Muda Estrategias reproductivas Cuidado de las crías Origen y evolución de la homeotermia

Origen y evolución de las aves

Origen del vuelo

Las aves conforman el grupo de vertebrados más fácil de observar y estudiar :

1. Sus hábitos generalmente diurnos

2. A características notables como el canto

3. La diversidad de colores en el plumaje y a la variedad de patrones coloración.

4. El grupo es muy abundante y diverso

5. Tienen una amplia distribución mundial, incluyendo las regiones árticas, antárticas y las islas oceánicas.

6. Habitan en una gran diversidad de ambientes .

LAS AVES

DIVERSIDAD DE COLORES Y VARIEDAD DE PATRONES DE COLORACIÓN

Ave del Paraíso de Indonesia

Trogoniformes: trogones y

quetzales. Asia, África y América.

Amplia distribución geográfica y presentes en cualquier hábitat en la superficie terrestre.

Altas montañas Tundra

Ártico y antártico Desiertos

Humedales

Océanos

Bosques

Clasificación de las aves

La taxonomía actual de las aves ha recibido una fuerte influencia de las técnicas de análisis cladístico y de los estudios de biología molecular que han revelado nuevas relaciones filogenéticas entre los grupos y ha modificado en gran medida las clasificaciones en las jerarquías superiores como Ordenes (32 42) y Familias.

No obstante como en muchos casos no hay

estructuras anatómicas que soporten estas

propuestas y para fines prácticos en el

laboratorio se utilizará la clasificación de Podulka

y col., 2001.

Clase Aves

Subclase Archaeornithes (+)

Subclase Neornithes (grupos vivientes)

Superorden Paleognathae (5 Órdenes)

Superorden Neognathae (27 Órdenes)

32 Ordenes

Ordenes actuales: 32

Subclase Neornithes

Venezuela: 22

10.474 especies a nivel mundial

1.373 especies en Venezuela

Número de especies de vertebrados en Venezuela y el Mundo

Venezuela Mundo

Peces 1.200-1.500 24.000

Anfibios 333 3.950

Reptiles 372 9.413

Aves 1.373 10.474

Mamíferos 392 5.046

Diversidad de aves y niveles de endemismo entre los seís países con mayor diversidad del mundo

Especies

conocidas Especies endémicas

Colombia 1721 73

Perú 1705 106

Brasil 1573 191

Indonesia 1519 258

Ecuador 1435 37

Venezuela 1373 50 3.6 %

América del Sur se considera “el continente de las Aves” al ser habitado por no menos de 3.313 especies, casi la tercera parte de las especies

conocidas a nivel mundial.

F I L

O A

G V

E E

N S

I A

Paleognathae Aves no voladoras con paladar óseo . y con huesos en el

pasaje nasal. Esternón sin quilla o poco desarrollada.

Distribución restringida a los continentes del hemisferio Sur (tinamous: neotrópico y las ratitas): ñandu, SA; avestruz, Af; emú y casuario, NG; kiwi (NZ).

Neognathae Aves modernas voladoras Paladar blando y flexible.

Esternón bien desarrollado con

quilla. Cola reducida Metacarpos y carpos fusionados

Amplia distribución mundial Diversas formas, tamaños y modos de vida

Superorden

Cordados, Craneados, Vertebrados, Tetrápodos,

Amniotas

 Cuerpo cubierto de plumas es la principal característica que los que los define

como grupo y las diferencia del resto de los vertebrados

 Cuerpo fusiforme

 Tamaño de mediano a pequeño (2.1 g-200k)

 Esqueleto osificado y fusionado

 Huesos con cavidades neumáticas y trabéculas

 Miembros anteriores modificadas en

alas con fusión de carpales, metacarpales y dedos

 Pico queratinizado sin dientes

 Bípedos

Contribuciones biológicas

Tasa metabólica alta (6 - 10 veces más que la de reptiles).

Endotermicas

Pulmones suplementados por 9 sacos áereos.

Circulación pulmonar y sistémica Corazón con 4 cámaras

Eritrocitos nucleados biconvexos.

Riñones metanéfricos Sin vejiga urinaria

Sentido de la vista y del oído desarrollados

Fecundación interna Huevo amniota

Cuidado parental Dimorfismo sexual extremo

Características

Características que contribuyen al vuelo efectivo de las aves.

Presentan modificaciones anatómicas que permiten la reducción

del peso e incrementa la capacidad del vuelo,

la potencia

y la estabilidad aerodinámica

La forma corporal es bastante uniforme, con características

morfofuncionales relacionadas con las exigentes demandas del vuelo (conducta y la ecología del grupo)

La forma del cuerpo, las plumas y su distribución reducen la fricción y mejoran la sustentación en el aire

Las alas impulsan,

mantienen y guían el vuelo

Las altas exigencias del vuelo son

compensadas por una elevada tasa

metabólica

Tegumento y derivados tegumentarios



Tegumento delgado: epidermis y dermis



Pocas glándulas epidérmicas



Glándula uropigial en la base de la cola

(lipoproteinas, limpieza e impermeabilización).



Cuerpo cubierto de plumas (pterilia)



Patas con escamas epidérmicas

Invaginación de la epidermis

Crecimiento del folículo plumoso

Desarrollo de la pluma

Raquis

Cavidad folícular

Vaina

Crecimiento de la pluma dentro de una vaina protectora

Barbas

Derivados epidérmicos que forman estructuras complejas, la pluma adulta carece de elementos vasculares y nerviosos.

Homólogas a las escamas de reptiles Folículo plumoso

Características de la pluma

Barbas inferiores de la pluma sin

bárbulas

Raquis Bárbulas Ramus

Barbas

Barbas están unidas mediante las bárbulas, que tienen una serie de ganchos o barbicelos que encajan en los canales de

los bárbicelos vecinos.

Son rígidas por el entramado de las barbas que proporcionan una gran fuerza tensional

1. Téctrices o de contorno son laminadas, cortas, suaves y flexibles : proporcionan protección y termorregulación

2. Remiges o remeras raquis largo, y amplio vexilo, laminadas, planas, largas o cortas y fuertes. Función: vuelo.

3. Rectrices o timoneras están en la cola.

Función: dirección, despegue y aterrizaje 3. Filoplumas: largas con barbas en la punta

son sensoriales y de ornamento

Tipos de plumas

Filoplumas Contorno

Rectrices o de vuelo Semiplumas

Tipos de plumas

4. Semiplumas: (flexión de la piel):

codos, axila, rostro: aislamiento, ornamento.

5. Pluma de talco: pecho, dorso

(impermeabilizar/brillo metálico)

7. Cerdas o vibrisas : raquis grueso

y rígido pocas barbas en la base:

boca, ojos, narinas.

Funciones sensoriales táctiles y protección

6. Plumón: raquis corto barbas largas bárbulas sin ganchillos. Debajo de las de contorno (F. aislante: conservan el calor)

Tipos de plumas

Plumas del contorno contribuyen a crear una superficie

corporal aerodinámica.

No intervienen en el vuelo pero si en la termorregulación,

cortejo y en la protección.

2. Plumas del vuelo (alas y cola)

Rémiges (remeras) primarias:

fuerza de empuje y propulsión, velocidad de vuelo

Rémiges secundarias retiene el aire y proporcionan

elevación y sustentación

Réctrices o timoneras (cola):

-32, dirección, aterrizaje, soporte

Rémiges

Réctrices (timoneras) 1. Tectrices:

Tectrices

Plumas de contorno y de vuelo

Réctrices (timoneras) Tectrices

El diseño y la distribución de las plumas proporcionan poco peso, resistencia tensional y una gran potencia .

Plumas de contorno: Mantienen el flujo laminar y reducen la fricción.

Plumas Primarias del ala: proporcionan el empuje hacia delante

Plumas Secundarias: proporcionan sustentación y el empuje hacia arriba.

radio ulna

Rémiges(Remeras) Secundarias:

se adhieren al borde de la ulna y retienen el aire que permiten

al ave elevarse y mantenerse en vuelo

Remeras Primarias: se adhieren a los huesos de la mano, son asimétricas, proporcionan la fuerza de empuje o propulsión para despegar y maniobrar

Alula: plumas cortas y rígidas.

Función: cortar el flujo del aire y evitar las turbulencias.

Plumas del vuelo (ala)

1 1

Plumas del vuelo

Las plumas del vuelo: incrementan la superficie, modifican la forma del ala y cambian la sustentabilidad durante el vuelo.

Muda y patrones de plumaje:

La principal función de la muda es reemplazar el plumaje gastado y adaptar el aspecto del ave a sus diferentes etapas vitales.

Muda total de las plumas de vuelo.

Muda parcial de las plumas de contorno.

1. curre antes de la época de cría con el objetivo de adaptar el aspecto del ave para la función reproductora.

También sucede durante el cambio de estación, para adaptar el

plumaje a la época del año.

Las crías o polluelos al nacer presentan un plumaje a base de plumón.

Este es cambiado a las pocas semanas a un plumaje juvenil en el que aparecen las primeras plumas cobertoras y de vuelo. Luego el plumaje corporal será

sustituido por el plumaje de invierno del adulto, que se mantendrá hasta el principio de la primavera, momento en que sufren la muda prenupcial donde cambian sus plumajes desgastados por aquellos muy vistosos que tienen una función primordialmente reproductora.

1. Pigmentos bicromos se depositan en las barbas: melanina, carotenos, porfirinas.

2. Colores estructurales: alteraciones físicas en los componentes de la luz que inciden en la superficie de la pluma (colores azules y verdes).

3. Colores iridiscentes: fenómeno de interferencia de las ondas lumínicas:

naranja, rojo, cobre, azules, verdes, violetas.

Coloración del plumaje:

narina

tomias

sin dientes lengua

culmen cere

lores

Cerdas rictales

Topografía de la cabeza

Corona

Nuca

Adaptaciones de las patas

Hallux

Bípedos con las extremidades posteriores adaptadas para caminar, nadar y posarse.

1.

Contacto físico inmediato con el ambiente.

2.

Diferentes sustratos en diferentes ambientes

imponen requerimientos diferentes de las patas.

3.

Modificaciones en cuanto a:

Disposición de los dedos Número de dedos

Presencia de membrana

Tipo de escamas

Posición de los dedos

A: anisodáctila Z: zigodáctila H: heterodáctila S: sindáctila

P: pamprodáctila Extensión de la membrana

Pl: palmada T: totipalmada Sp: semipalmada L: lobulada

l: libres/raptorial Patas cubiertas de escamas epidérmicas (podoteca): ocreado escutelado, reticulado Tarso: cubierto de plumas o desnudo

TIPOS DE PATAS

A A

H

S Z

P

l L Sp

T Pl

1 4

4

1 2 3

haluxh hallux

Sistema digestivo



Las aves vivientes presentan picos y carecen de dientes



Lengua no-muscular, corta, estrecha y triangular con papilas



Glándulas salivales



Algunas con buche:

almacenan alimento regurgitan el alimento

Muchas aves con estómago dividido



proventrículo – secreta jugos gástricos (digestión)



Molleja (aves granivoras, crustáceos) – triturar con estructuras de queratina de las células de la pared.

Lechuzas: reservorio de pelos, huesos, regurgitadas en forma de egagrópilas



Intestino no esta dividido



Ciegos: reabsorción de agua



Intestino desemboca en la cloaca

El pico

estructura principal para obtener el alimento, agua, defensa. Su estructura está

determinada por el tipo de

alimento consumido.

La diversidad de formas y tamaños se relaciona con la

variedad en la dieta.

Pico epignato dentirrostral

Diostedé

Pico hipognato cultirrostral

Guácharo

Tipos de picos (tamaño, forma)

Gaviota pico de tijera

Pico epignato cultirrostral

Garzón soldado

Pico está formado por alargamiento de los premaxilares y dentarios y cubiertos por una membrana queratinizada (ranfoteca).

ganchudo

decurvado

TIPOS DE PICOS

Curvado: Pico doblado y lamelas. Tamizar lodo:

crustáceos, algas

Grueso y fuerte:

romper semillas

Recurvado: Largo, delgado puntiagudo: extraer

invertebrados de arena ( filtradores)

Ganchudo: abrir semillas

Recto y agudo: lanza o arpón: pinchar peces, crustáceos

Ganchudo: desgarrar carne

Pico prognato, recto y cónico:

Ancho y aplanado:

atrapar insectos

TIPOS DE PICOS

Largo y liviano para frutos ubicados en los extremos de las ramas (3)

Pico conirrostral (cono): romper semillas:

cardenal y gorriones ( 2, 5)

Pico largo: Garzas: capturar peces (12) Pico corvo: Aves de rapiña: desgarrar carne (7), cortar semillas (6)

Pico de cincel: para extraer animales de la arena (8)

Pico plano filtrador (10)

Pico largo: Garzas: capturar peces (12)

Aves carnívoras, piscívoras y carroñeras

Asimilan 66 a 88% de la energía contenida en carne o peces.

Las

egagrópilas

regurgitan (rapaces, gaviotas...).

Limícolas filtradores : adaptaciones asociadas con el consumo de microinvertebrados y materia orgánica

presente en sustratos lodosos

Flamenco

( Phoenicopterus rube r)

Aves Frugívoras

•Frutas ricas en carbohidratos y pobres en lípidos

•procesadas rápidamente, requieren alta tasa de ingesta.

•Frutas ricas en lípidos y pobres en carbohidratos

•mayor tiempo de retención en el tracto digestivo.

Nectarívoras y polinizadoras:

picos adaptados a la forma de la

corola de las flores

Aves Granívoras

Semillas : Alimento con alto contenido nutricional,

Aves Folívoras

Asimilan 30 a 40% de la energía contenida en hojas maduras ingeridas

Opisthocomus hoazin La chenchena es un ave

voladora folívora.

La evolución de la endotermia ha sido asociada:

1 .- La ventaja que representa que los procesos fisiológicos se desarrollen de forma más eficiente a una temperatura elevada, que a una temperatura baja.

2.- Una temperatura corporal elevada provee un ambiente más estable y eficiente para

las reacciones enzimáticas

el desarrollo del complejo sistema nervioso

una tasa reproductiva más elevada que la de los animales no endotérmicos de tamaño parecido (con una

consecuente ventaja ecológica) .



Riñones metanéfricos grandes pares y trilobulados

Sistema Excretor de las Aves



Riñones de las aves son poco efectivos como concentradores de solutos



Concentración de ácido úrico por reabsorción de agua en la cloaca . Orina semisólida



Producto de excreción: Ácido úrico



Ausencia de vejiga urinaria

 Urea concentrada en agua sería tóxico en el huevo con cáscara

 Ácido úrico cristaliza por su baja solubilidad y se almacena dentro de la cáscara

 En adultos se concentra en poco agua y se excreta junto con las

heces en la cloaca

Sistema Excretor en Aves

 Glándula de sal en aves marinas: excretan una solución con altas concentraciones de cloruro de sodio

Laridae:

Larus argentatus

Sistema nervioso



Cerebelo: centro de coordinación: posición equilibrio, visión, coordinación del movimiento



Cuerpo estriado (no la neocortexa ) es el centro de integración:

deglución, canto, vuelo, reproducción



Lóbulos olfatorios pequeños



Doce pares de nervios craneales

Mayor desarrollo asociado a la complejidad de la locomoción aérea, además de procurarse el alimentación, del

apareamiento, la defensa y el cuidado parental)



Mayor desarrollo de

hemisferios cerebrales,

cerebelo y lóbulos ópticos

Sentidos del gusto y olfato poco desarrollados Sentido auditivo bien desarrollado

Oído: Tres regiones:

Oído externo (canal conductor del sonido hasta la membrana timpánica)

Oído medio: Columela

Oído interno: Cóclea (órgano de la audición. Detección de cambios de intensidad y fluctuaciones rápidas del tono).

Sistema sensorial

 Ojo relativamente grande, poco esférico y casi inmóvil.

 Retina sensible a la luz, abundantes bastones (visión nocturna o crepuscular) y conos (visión diurna y en color)

 Pecten: Altamente vascularizado, proporciona nutrición y oxígeno al ojo.

 Fóvea: Región de visión más aguda en el ultravioleta

Sentido de la vista: altamente desarrollado en las aves, es el

sentido más agudo entre todos los de vertebrados.

Posición de los ojos:

Lateralmente Amplitud de visión monocular

Frontalmente  Visión binocular permite detectar

profundidad

Paloma Buho

Reproducción



Ausencia de órganos genitales externos, solo algunas machos

presentan órgano copulador



Fertilización interna por aposición de cloacas .



El macho copula situándose sobre el dorso de la hembra



El desarrollo gonadal ocurre estacionalmente por regulación

hormonal.



Las aves son ovíparas

Huevo amniótico: mucho vitelo y cáscara calcárea

Sistema Reproductor femenino

•La mayoría de las especies desarrollan sólo el ovario izquierdo y su oviducto.

•El Infundibulum del oviducto recoge el ovulo desarrollado en el ovario.

•La fertilización ocurre en el

oviducto en la porción inferior al infundibulum

•El oviducto conduce el huevo hacia la cloaca.

•En el oviducto se depositan las capas de albumina, la cáscara y los pigmentos.

Fecundación

Albúmina

Cáscara

Hembras con ovario y oviducto izquierdo

 Testículos pares ovalados en el extremo anterior del riñón , vasos deferentes (vesícula seminal distal, cerca de la cloaca).

Espermatozoides desembocan en la cloaca.

Estrategias reproductivas, las aves presentan tres Sistemas de apareamiento

1.- Monogamia (cuidado parental): 90% especies

Pareja permanente (monogamia durante toda la vida) Pareja reproductiva (monogamia estacional en la época reproductiva)

2.- Poligamia

 Poliginia: un macho se aparea con más de una hembra (macho controla el territorio) Es el caso de muchas aves de presa, pericos, gansos, saltarines...

 Poliandria: una hembra se aparea con más de un macho Dimorfismo sexual extremo. Orden Charadriiformes (jacanas)

Monogamia



Las hembras no tiene un reservorio de alimentos para las crías



Cuidado parental lo proporciona la pareja



Es potenciada por el macho al asegurar un territorio que defiende con el

canto y atrae a la hembra con rituales y le proporciona el recurso a la hembra

y a sus crías.

Cuidado de la cría

 El desarrollo de los huevos de las aves requieren de la incubación por uno o ambos padres

 Construcción de nidos:



Muy simples: Nidos en el suelo



Muy complejos: nidos pendulares, de copa,

flotantes, de arcilla. Nidos en cavidades.

Estado de desarrollo de las crías

 Altriciales (nidícolas): nacen sin plumas,

incapaces de ver, poca movilidad, totalmente dependientes de los padres.

 Precociales (nidífugas): nacen cubiertos de plumón, capaces de ver y desplazase.

1 día de nacidas

coracoides

El sistema esquelético contribuye en el momento del desarrollo del vuelo principalmente con la disminución del peso y con el

incremento de la potencia

1. Reducción de la masa ósea (peso) por la disminución, fusión y osificación de piezas en distintas regiones del esqueleto axial y apéndicular.

2.Huesos amplios, huecos y ligeros que aumentan la superficie de adhesión de músculos y refuerzan la estructura ósea.

3.Eje corporal de soporte es bastante rígido.

Modificaciones morfológicas del esqueleto para el vuelo



Caja craneana diápsida grande, dilatada, expándida en la parte posterior y osificada que aloja un encéfalo bien desarrollado:

para una coordinación motora de mayor eficiencia



Menor número de huesos del cráneo: delgados y fusionados



Reducción de las suturas del cráneo



1 cóndilo occipital



1 sólo hueso en el oído medio: columela



Mandíbulas delgadas con varios huesos Pico queratinizado carente de piezas dentales y con ranfoteca

CRÁNEO DE AVES

AVES: CRANEO

El cráneo se expande posteriormente para alojar el

prominente cerebro y se va reduciendo hacia la región

anterior terminando en unas mandíbulas sin dientes.

Las órbitas son cavidades grandes a ambos lados del cráneo.

Frontal

Parietal

Dentario Frontal

Foramen magnum

coracoides

Morfología ósea para el vuelo Reducción del peso

Fúrcula: clavículas fusionadas

La columna vertebral (- v. cervicales), costillas, esternón y cintura pélvica con pérdida de elementos óseos y otros altamente fusionados

Cola reducida por fusión de vertebras caudales (pigostilo)

Extremidades anteriores

especializadas para el vuelo:

dedos de la mano reducidos con

fusión de carpales y metacarpales.

Fusión y reducción de los huesos de las patas y tobillos (tibiotarso, tarsometatarso).

coracoides

1. Cuello con vértebras heterocélicas 2. Articulaciones modificadas permiten doblar o bloquear las alas

3. Procesos uncinados en las costillas refuerzan la caja torácica

4. Huesos de la cintura pectoral y de las costillas reforzados evitan el colapso de la cavidad torácica

5. Quilla grande en el esternón para la adhesión de los grandes

músculos del vuelo

Adaptaciones de la morfología ósea para el vuelo

Refuerzo e incremento de la potencia

Axis

Región cervical

Pygostilo Sinsacro

Atas

Vértebras Caudales

Columna Vertebral

Vértebra torácica Columna vertebral: cuatro regiones

Cervical : (14) vértebras, las (2) primeras son el atlas y axis.

Un sólo cóndilo occipital

Torácica donde se articulan las costillas, las primeras son

libres, pero el resto están fusionadas Synsacrum estructura amplia formada por las ultimas

vértebras torácicas, las vértebras lumbares, las sacras y las primeras (5) vertebras caudales

Caudal vértebras cortas libres. Las últimas (4) están

fusionadas en una placa comprimida denominada pygostylo.

Cráneo

ESTERNON y COSTILLAS Escápula

Coracoides Furcula (clavícula)

Esternón

Quilla del esternón Proceso

uncinado Costillas dorsales

Costilla esternal

Formada por tres huesos:

1. Escápula en posición dorsal 2. Coracoides posición longitudinal 3. Clavícula hueso anterior delgado en forma de

“V” (“hueso de la suerte”) articulada al coracoides Esternón: hueso grande con

una estructura prominente la quilla, donde se insertan los poderosos músculos que mueven las alas.

Costillas dorsales:

articuladas a la columna Costillas esternales:

articuladas al esternón Procesos uncinados:

proyecciones laterales que unen las costillas

Proporcionan resistencia mecánica al tórax.

CINTURA PECTORAL

coracoides

Canal trioseal pasa el tendón del supracoracoides y se inserta en el húmero (eleva el ala)

Humero Radio

Ulna

Carpometacarpo

radial I

II

Iii

ulnar

MIEMBRO ANTERIOR

Húmero hueso largo que se articula en la fosa glenoidea

Dos huesos mas delgados: ulna y radio delgado

Sobre el borde caudal de la ulna se observa las prominencias en las

cuales se insertan las rémiges secundarias

Número reducido de huesos carpales, dos (2) totalmente libres, el resto se fusionan con tres (3)

metacarpales formando el carpo-metacarpo.

El número de dígitos se ha reducido a tres

El ulnar con la articulación modificada permiten doblar o bloquear las alas

Ilium

Ischium

Pubis

Fosa iliaca Acetabulum

Foramen ilioisquiatico

Cintura pélvica o hueso innominado

Componentes fusionados entre sí y a su vez con el sinsacro.

Ilium: ocupa la cara dorsal del hueso innominado.

Ischium: es ventral al ilium

Pubis: hueso delgado ventral que se extiende por debajo del ischium.

TibioTarso

Metatarsales Tarsometatarso

Fibula

Miembro posterior modificado con la finalidad de sostener el peso del ave.

Fémur, primer segmento que se articula al synsacrum en la

cavidad acetabular.

Tibiotarso, segundo segmento es un sólo hueso formado por tres elementos: tibia, fibula y tarsales Tarso-metatarso, tercer segmento formado por la fusión de los

huesos tarsales y metatarsales, La mayoría de las aves presentan (4) dígitos, (3) dirigidos hacia

delante y (1) hacia atrás.

MIEMBRO POSTERIOR

Fémur

Rotula, hueso sesamoideo

Esqueleto

1. Poco peso de los huesos neumáticos:

huesos con cavidades llenas de aire Neumatización de los huesos del cráneo y de los

huesos largos (agujeros y estructuras de refuerzo: trabéculas).

Estos huesos neumatizados son ligeros y fuertes .

Sistema Muscular

Musculatura del Cuello:

sistema complejo con músculos delgados y

subdivididos en cordones que quedan entrelazados y

proporcionan gran flexibilidad

Musculatura del vuelo y de las zonas proximales al cuerpo está muy

desarrollada

Musculatura de las alas y de las patas a nivel distal están bastante reducidas

Músculos del vuelo en las aves

Músculos que mueven las alas son voluminosos que les permite que contribuir con el desarrollo de las fuerzas musculares necesarias para

el desarrollo de la locomoción aérea.

Músculos del vuelo en las aves

escápula

(baja las alas )



Supracoracoides ( elevador ) ^:

Desde la quilla del esternón, fúrcula y costillas esternales y el tendón

alcanza la superficie dorsal proximal del húmero.



Pectoral ( depresor ): ^25%

masa corporal en aves voladoras.

Desde la quilla, fúrcula y costillas esternales, hasta superficie ventral proximal del húmero. Empuja el ala hacia abajo y el ave se eleva



Elevadores Dorsales : Teres major, desde la escapula hasta la superficie ventral proximal del

húmero.

coracoides

Sistema de tendones en tarsometatarso y dedos.

Al posarse en una rama, los tendones se tensan cerrando los dedos alrededor de ésta.



Este sistema contribuye en el momento del vuelo:



Por la disminución del peso: la masa corporal está concentrada en la parte ventral del ave sobre las articulaciones proximales al eje del cuerpo



La coincidencia del centro de masa con el centro de gravedad del animal, permite un desplazamiento a menor costo

(potencia)



La gran masa muscular esta situada cerca de centro de gravedad: estabilidad aerodinámica



Los músculos pectoralis y supracoracoides desarrollan las fuerzas musculares necesaria para el vuelo

Adaptaciones morfológicas del Sistema Muscular para el vuelo

ORIGEN Y EVOLUCIÓN

DE LAS AVES

Archaeopteryx lithographica

Jurásico tardío: 147 millones de años Descubierto en Bavaria, Alemania en 1861.

Se encontraron seis (6) esqueletos casi completos y muy similares al esqueleto de reptiles , pero con plumas en su posición casi natural y plumas aisladas.

Carácter más importante:

presencia de plumas (alas,

cola)

Mamíferos

Aves

Crocodilos

Saurisquios Ornitisquios

PERMICO TERCIARIO

CRETACICO

JURASICO

TRIASICO

65 ma

225 ma

Origen de las aves

¿Evolucionaron las aves?



(1) ¿desde reptiles pequeños y arbóreos no especializados denominados Thecodontos crocodilomorfos?



(2) ¿de dinosaurios Terópodos carnívoros, terrestres y bípedos?

Para responder estas

preguntas se ha utilizado el registro fósil.

Aunque la secuencia fósil

de aves es notoriamente

pobre. ¿PORQUE?

Hipótesis del origen de las aves I.- Hipótesis Thecodonte

Posibles ancestros de las aves: Reptiles tecodontes no especializados como ancestro común para aves y

crocodilomorfos

Caracteres compartidos:

1.- Orbita en forma de triángulo invertido 2.- Abertura anterior al ojo

3.- Dientes comprimidos lateralmente

Origen de las aves

I. Hipótesis Thecodonte

II. Hipótesis Theropoda (dinosaurios):

II. Hipótesis Theropoda (dinosaurios):

II. Hipótesis Theropoda (dinosaurios):

Se propone una estrecha relación filogenética entre

Archaeopteryx y dinosaurios terópodos (carnívoros, bípedos y posiblemente endotérmicos).

1. Tamaño similar a una iguana: ágiles, bípedos 2. Dientes pequeños y afilados

3. Huesos delgados huecos neumáticos.

4. Cuello en forma de S alargado y móvil

5. Reorientación de las patas traseras Bipedalismo.

6. Homologías de huesos del cuello, miembros y c. pectoral

7. Patas tridáctilas con posición digitígrada

Origen de las aves

Archaeopteryx lithographica Semiarbóreos. Sin capacidad de

vuelo sostenido pero con

capacidad para planear y aletear

débilmente en vuelos cortos.

Origen y evolución de las aves en el tiempo

(1) Impresión de plumas de vuelo asimétricas, primarias y

secundarias, en extremidades anteriores.

(2)Cola con pares de plumas unidas simétricamente a

cada vertebra.

Origen y evolución de las aves en el tiempo

Archaeopteryx lithographica (147 m.a. antigüedad)

1. Impresión de plumas de vuelo asimétricas, primarias y secundarias en las extremidades anteriores.

2. Cola con pares de plumas unidas simétricamente a cada vertebra.

3. Fúrcula inusualmente larga y hueso coracoides bien desarrollado.

4. Los dedos de las patas como las aves de perchas, tres hacia

adelante y uno hacia atrás.

Cráneo semejante al de aves pero con dientes en las mandíbulas

Archaeopteryx

lithographica

Características de Archaeopteryx compartidas con los reptiles.

• Esternón pequeño sin quilla

• Costillas sin apófisis uncinadas

• Costillas abdominales

• Larga cola ósea

• Mano con tres dígitos completos con garras curvadas

• Huesos no huecos

• Metatarsales parcialmente fusionados

Manos con 3 dedos

Mandíbulas con dientes

Fúrcula

Cintura pectoral Esternón sin

quilla

Costillas abdominales flotantes

Metatarsales parcialmente fusionados

Cola larga

Pelvis tipo sauria

1. Cráneo expandido 3. Fusión de dígitos y carpales

2. Mandíbula sin dientes

4. Clavículas fusionadas

5. Cola reducida a pigostilo

6. Esternón con quilla

7. Sin costillas abdominales 8. Cintura pélvica

fusionada

9. Metatarsales fusionados Comparación del esqueleto de Archaeopteryx con el esqueleto de la paloma doméstica

3. Manos con 3 dedos no fusionados con garras

2. Mandíbulas con dientes

4. Fúrcula Lunar

6. Esternón sin quilla 7. Costillas abdominales

flotantes

Metatarsales fusionados

5. Cola larga 8. Pelvis tipo

sauria

Caracteres compartidos con Aves:

• Presencia de fúrcula

• Lunar con articulación en bisagra

• Metatarsales fparcialmente fusionados

1. Cráneo no expandido

Características del cráneo de Aves compartidas con el de Reptiles:

• Cráneo expandido lateralmente

• Mandíbula compuesta por 5 a 6 huesos.

• Articulación mandibular entre el articular y el hueso cuadrado

• Un solo cóndilo occipital

• Oido medio con un solo huesecillo: la columela

• Anillo esclerótico

• Semejanza estructural de las escamas y las plumas

• Riñones metanéfricos multilobulados

• Acido úrico como desecho nitrogenado

• Escamas en las patas.

Las aves y los reptiles

• Ponen huevos (ovíparos) con yema (polilecitos) y cubiertos por cáscara (cleidóicos).

• Glóbulos rojo nucleados.

I. Modelo arbóreo de la evolución del vuelo de las aves

•El vuelo se originó en reptiles pequeños tecodontes (triásico) parecidos a aves con capacidad de trepar árboles y saltar de rama en rama y de

planear hacia el siguiente árbol.

•Extremidades anteriores con estructuras similares a plumas pudieron favorecer la evolución del planeo, incrementando el desplazamiento

horizontal.

despegar saltar

Aleteo: vuelo

paracaidismo planeo Ancestro de

aves: escalar

• Ancestro cursorial (terópodo bípedo): depredador, terrestre que corría y saltaba.

• Movimiento anteroventral de los miembros anteriores que facilitaba la captura de insectos.

• Alargamiento de extremidades anteriores facilitaría:

salto, maniobrabilidad, equilibrio y balance durante la carrera.

II. Modelo terrestre o cursorial de la

evolución del vuelo de las aves:

II. Modelo cursorial de la

evolución de vuelo de las Aves

Los ancestro de aves primero corrían en el suelo y eventualmente comenzaron a saltar Alas y plumas se desarrollaron aumentando la habilidad de salto por propulsión y balance, guiando eventualmente al vuelo

saltar

correr Descenso, aterrizar

aletear

Ancestro de aves

Teoría de la Red de Insectos para la evolución del vuelo en aves

Variación de la teoría cursorial

Supone a Archaeopteryx como un dinosaurio terópodo pequeño que utiliza las alas para atrapar insectos.

Las plumas alargadas en las extremidades anteriores se vuelven más eficiente par atrapar insectos.

Eventualmente el movimiento para atrapar a los insectos se transforma en un batido de vuelo.

También sugiere que tanto los Archaeopteryx como los dinosaurios contemporáneos con este eran endotermos y las primeras plumas evolucionaron por el aislamiento térmico.

Terciario  Diversificación de las aves modernas

Origen y evolución de las aves en el tiempo

 Fuerzas básicas durante el vuelo de batido estable:

Mecánica del vuelo

Empuje/Propulsión

Volar requiere:

• Mantenerse en el aire, contra la fuerza de gravedad

• Desplazarse hacia delante.

Aerodinámica del vuelo:

Vuelos de Alta velocidad

D esarrollan turbulencia en el extremo del ala

Alas puntiagudas reducen esta turbulencia

Disminuir la resistencia

I. Escotaduras:



1. Alula: control del flujo del aire sobre el ala para mantener la sustentación a velocidades bajas o a altos ángulos de ataque, cuando el ave está detenida en el aire.



2. Escotaduras en primarias: el aire forzado desde debajo del ala a través de las escotaduras se expande en el lado

superior, reduciendo la presión dorsal e incrementando la sustentación

II. Alas alargadas y en punta:

disipan y minimizan los efectos de la turbulencia y de la resistencia

El ángulo de ataque es importante para aterrizar.

Incrementan el ángulo de ataque y

proyectan la cola abierta hacia abajo y adelante, funcionando como un

paracaídas de frenado.

Aterrizaje

Grandes ranuras alares

Alas elípticas anchas

Sin ranuras alares

Alas largas y estrechas

Alas de planeo

Angulo de inclinación

Extremo agudo, sin ranuras alares

Alas de alta velocidad

Ranuras alares

Ala ancha

Alas con alta capacidad elevadora

Cuatro tipos

básicos de alas

Alas elípticas: las primarias externas son más cortas que las centrales, silueta del ala redondeada. Numerosa ranuras entre las plumas primarias permiten equilibrar las presiones sobre ambas caras del ala evitando la turbulencia y el atascamiento.

Baja relación de aspecto: LONGITUD/ANCHO.

Vuelos a baja velocidad con despegues y aterrizajes frecuentes.

Alta maniobrabilidad con gran rapidez en espacios cortos, poco eficientes para

realizar vuelos largos. En aves que habitan bosques, donde deben maniobrar a través de la vegetación densa.

Tipos básicos de alas

Tipos básicos de alas

Ala ancha planeadora de aves terrestres que planean en espacios abiertos. Alas cóncavas redondeadas muy anchas en su base, con los extremos de las plumas separados. Ranuras o escotaduras y la alula:

promueven una alta capacidad de elevación a bajas velocidades y alta maniobrabilidad permitiendo sustentación adicional mientras reducen el vórtice en las puntas. Relación de aspecto moderada. DEPREDADORES Y CARROÑERAS que soportan cargas pesadas: cóndor, buitres, gavilán, águilas.

PLANEO ESTÁTICO: toman ventaja de las masas

de aire ascendente, utilizadas para ascender

Tipos básicos de alas

Ala rápida de alta velocidad:

disminuye la resistencia al avance. Relación de aspecto: ALTA.

Aves que se alimentan en vuelo en largas rutas migratorias.

Tipos básicos de alas

Ala larga de planeo dinámico

a altas velocidades ( ala de veleo):

alas muy largas, delgadas y estrechas sin escotaduras. Envergadura de hasta tres metros. Planeo con sustentación a altas velocidades y gran elevación. Alta eficacia aerodinámica al producir sustentación a altas velocidades.

Maniobrabilidad y el despegue son sacrificados en función de la longitud.



Presentes en aves marinas altamente especializadas en planear sobre los océanos:

pelícanos, gaviotas, albatros.