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我們從動物學角度略觀察鳥類的身體構造。
特徵
1. 身體ㄧ般呈梭形;有4個分配:頭、頸、軀幹和尾; 頸部不成比例地長予以平衡和食物的聚集。
2. 成對的肢, 前肢通常使之順應飛行;位於後部的ㄧ雙肢變化地適應棲止在樹枝上、走路和游泳; 足有四趾。
3. 表皮覆蓋羽毛和鱗狀屑腿;薄皮膚的表皮和真皮;沒有汗腺;在尾根有油或潤尾脂腺;退化的耳廓。
4. 骨骼完全骨化有氣窩;頭骨結合一塊枕骨、頷骨延展角質的喙;小肋骨;椎骨合併, 特別是末端的;胸骨高度發達為龍骨或變小為沒有龍骨;沒有牙齒。
5. 神經系統高度發達,有12對腦神經的腦。
6. 4個心室心臟的循環系統,與右主動弓脈連接;縮減的腎門脈系;有核的紅血球。
7. 藏熱的。
8. 藉輕度膨脹的肺呼吸,在內臟器官和骨架之中有薄氣囊;鳴管靠近氣管和支氣管的接合處。
9. 後腎腎臟排泄系統;輸尿管口入泄殖腔; 沒有膽囊;半固體的尿;尿酸是最大的含氮的廢物。
10. 性別分離;成對的睪丸,輸精管口入泄殖腔;雌性只有左卵巢和輸卵管;於鴨、鵝、平胸鳥和少數期它的鳥類有交尾器。
11. 體內授精;羊膜的蛋有多量的卵黃和堅硬含石灰質的殼;胚囊膜在蛋內發育,體外孵育;小鳥剛孵化便能立即活動或是孵出時光禿無毛需要母鳥照顧一段時間;由雌性(形成兩種胚種細胞的)決定性別。
外觀和功能
如果牠要飛行就像飛機其設計和製造必須依據嚴格的氣體動力學規格,因此鳥也必須要會合嚴格的構造需求倘若牠們要在空中逗留。在飛行鳥身上發現所有特別的順應促成兩件事:更有動力和重量輕盈。當人類發展了內燃引擎機和學習如何減少重量到動力的比率到一重要點,人類飛行變成可能。鳥類幾百萬年前就已經飛行,不過鳥類必須做得很多不只飛行。牠們必須餵飽自己然後轉換食物成為高能量燃料;牠們必須逃脫掠食者;牠們必須能夠修腹自己的傷;當過熱時牠們必須能夠空氣調節自己;當太冷時使自己變溫暖;而最重要者牠們必須繁衍牠們的後代。
羽毛
羽毛是非常輕盈的還有不可思議的堅韌與延展性的強度。典型的廓羽由中空的翮或羽根推入皮膚而羽軸或羽幹是翮的延續及承載很多的羽枝。羽枝以密密地平行方式排列及從中間羽軸的兩邊對角線地伸展形成平坦的、寬的交織成網狀的平面,稱為翈。在翈內可能有數百根羽枝。
假如以顯微鏡檢查羽毛,每一羽枝好像是迷你的羽毛複製品有許多平行的細線在羽枝的兩邊稱作小羽枝及從羽枝側面散出。在羽枝的每一邊上可能有600小羽枝,等於羽毛上超過1百萬小羽枝。ㄧ根羽枝的小羽枝以交叉形部分重疊鄰近的羽枝上的小羽枝及用微小的鉤子非常堅持保持在一起。兩個相鄰的羽枝要分開需要相當大的力量扯開翈~用指尖撥弄羽毛, 它們立即如拉鍊回到一起。當然, 鳥用喙做這件事,鳥用許多的時間以喙啄羽整理牠的羽毛以維持最佳的狀態。
羽毛的種類
有不同種類的鳥羽適合不同的作用。廓羽即形成鳥的身體輪廓和羽毛的外部羽毛。廓羽延展身體外而被用於飛行的稱為飛行羽。絨羽是柔軟的一叢躲藏在廓羽之下。它們之所以柔軟是因為它們的小羽枝沒有鈎。它們在水鳥的胸部與腹部及獵鳥的幼鳥身上特別多級主要的功能保存熱。纖羽像髮絲, 退化的羽毛,每一支是脆弱的羽軸在頂端有ㄧ叢短羽枝。它們沒有知道的功能。捕食飛行昆蟲的鳥和北美夜鷹上嘴邊周圍的短硬毛可能是被修飾過的纖羽。第4種極修飾的羽毛粉絨羽存在於蒼鷹、赤頭鷺、鷹和鸚鵡。當它們生長它們的尖端瓦解、釋出似滑石的粉末幫助羽毛防水及給它們似金屬的光澤。
起源與發展
羽毛是表皮的構造,從爬蟲類的鱗片演變而來。的確,發展中的羽毛幾乎類似剛開始生長的爬蟲類鱗片。我們可以想像在它的演化中,鱗伸展及它的邊緣磨損向外直到它成為鳥的羽毛集合體。夠奇怪!雖然現代的鳥有鱗(特別在牠們的足上)和羽毛兩者,在不是化石就是現代的形式發現這兩個之間沒有中間的階段。
像爬蟲類的鱗,從表皮的隆凸給予真皮的核心過度營養發展羽毛。然而,取代像鱗的平坦,羽毛捲成圓柱或羽芽覆滿表皮。這羽芽些微地埋入在它的基部及存在於羽毛囊羽毛將會從羽毛囊伸出。圓柱或羽芽的周維製造一層角質素和包覆血管的羽髓腔。這角質素的表面層從更深層裂開形成鞘。更深層被磨損在遠端形成平行的脊,中間部分長大形成軸(廓羽)及其他的形成羽枝。鞘衝破然後羽枝平坦散開形成翈(羽瓣)。
當生長結束,翮(羽莖)的羽髓腔乾枯成為中空,在它的兩端有開口。假如羽毛是絨羽,鞘沖出及釋出羽枝沒有軸或翈的構成物。在羽囊生長期間色素(脂色素和黑色素)加入表皮細胞。
換羽
羽毛當完全長好,它像哺乳動物的毛髮是死的結構物。羽毛的脫落或換羽是很規律的過程。除了企鵝是同時換羽,羽毛是逐漸被拋棄以避免光禿。飛行羽和尾羽以整對掉落,每一邊ㄧ支因此維持平衡。在下一對掉落之前新羽毛露出,在換羽期大多數的鳥可以繼續無損傷地飛行;只有鴨和鵝於換羽期間完群擱淺。幾乎所有的鳥類至少一年換羽一次, 通常在夏末築巢期之後。許多的鳥類就在繁殖期之前經歷第2部分的或完整的換羽,裝備牠們自己有繁殖的華麗外衣,對求愛的展示非常重要。
運動和統合
骨骼
讓鴿子飛行最大的配合之ㄧ是質量輕盈的骨骼。骨頭特別輕、纖細和穿過空氣腔還有它們是堅固的。軍艦鳥的骨架有2.1公尺,翼展重只有114公克,少於所有牠的羽毛重量。鴿子的頭蓋骨只有牠身體0.21%的重量。比較起來老鼠的頭骨是佔它的體重1.25%。鳥類的頭骨大部分是ㄧ整塊結合。腦殼和眼窠大到容納腦和需要快速運動協調與優越視力的大眼睛。
前面的頭骨延伸形成喙。下頷骨是幾塊骨頭的集合體連接兩小塊可移動的骨頭, 方形的。這提供雙重連接的行動讓嘴張得寬。上頷骨由前頷骨、上頷骨和其他的骨頭組成,通常與額相接但是在許多鳥類~例如鸚鵡, 上顎也連接。這配合讓喙於食物的操縱更大的靈活性及給與捕食昆蟲種類的鳥有更寬的裂隙在飛行中能成功地攝食。
鳥的脊柱非常適合飛行。它最特殊的特性是它的強硬。除了頸部那些是鎖在一起之外大多數的椎骨和骨盆帶形成堅硬的但是輕的骨架支撐腿和提供強硬以飛行。要協助這強硬,通常肋骨與椎骨、胸帶和胸骨結合。除了不能飛行的鳥,胸骨具有大、薄的龍骨提供強而有力的飛行肌肉附著。只有8到24頸椎(根據鳥種)保持完全的靈活。
前肢的骨頭幅度大修改以適合飛行。它們是中空的(為了輕盈)和減少數量並且幾個合併一起。不論這些出現,鳥的翅膀清楚地起源於基本的有脊椎的四足動物肢的重新編排而且所有的元素~上臂、前臂、腕和手指以修改後的形式出現。鳥的腿比翅膀經歷較少的修改因為它們依然主要地被設計用來走路, 除了用來棲息和偶而游泳, 就像牠們的爬蟲動物的原始祖先。
肌肉的系統
翅膀的運動肌肉是比較大塊以滿足飛行的需求。這最大的是胸肌,在飛行中壓下翅膀。它的對抗肌是烏喙肌用以提起翅膀。令人驚訝地或許這後者的肌肉不在脊柱上(任何人食用雞的背就知道只有一點點的肉)而是位於在胸上的胸肌下方。它藉腱附著在翅膀的肱骨(上臂)上邊因此它以靈活的繩索和滑輪的方式從下方拉。這兩種肌肉都緊繫龍骨。所以在身體下方有最大的肌肉塊增進氣體動力學的穩定性。
最大的退肌肉塊位於股骨(大腿)包圍股骨而較小塊的肌肉在脛跗骨(脛骨「小腿」或 「鼓錘」 )之上。強壯但是薄腱繼續向下通過像袖子脆弱的鞘到足趾。所以足幾乎沒有肌肉,說明了鳥腿細、易傷的外觀。這排列安置最大的肌肉接近鳥的重心及同時讓更靈活到細長的、輕量的足。因為足的構造大部分是骨、腱和堅韌的、鱗狀的皮膚所以它們對寒冷的傷害非常有抵抗力。當鳥棲息在樹枝上時啟動了精巧的足趾上鎖機制防止鳥睡著了從牠的棲息處掉落。同樣的機制由於在攻擊的衝擊下腿彎曲讓老鷹或貓頭鷹之爪自動地深深地埋入牠的受害者。
鳥失去長的爬蟲類的尾巴替代的是像針墊的肌肉堆積使尾羽固定其上,依然十分明顯的有始祖鳥的影子。它包含混亂排列的極小的肌肉,在有些鳥種多到1000塊帶狀的薄肌控制極重要的尾羽。但是所有最複雜的肌系在鳥的頸部;複雜地交織和細分, 讓鳥的頸部的脊椎有最大的靈活性。
神經和感覺系統
鳥的神經和感覺系統精確地反映飛形和非常明顯存在的複雜問題,牠必須搜尋食物、配對、保護地域、孵育和餵育幼鴿及正確地分辨友與敵。鳥的腦有高度發達的腦半球、小腦和中腦的四疊體(視葉)。大腦皮層~這部分在哺乳動物成為最重要的協調中心~是薄的、無裂縫而且在鳥類不發達。但是大腦的中心,紋狀體擴大入腦的主要的統合中心控制這樣的活動如吃、啼唱、飛行和所有複雜的天生的生殖活動。比較上聰明的鳥如烏鴉和鸚鵡比比較不聰明的鳥如雞和鴿子有比較大的腦半球。小腦是極重要的協調中心、肌肉位置感覺、平衡感和視覺的信號全部聚及用於協調運動和平衡。視葉,中腦的側邊凸出的構造物形成是覺得聯合器官可比較哺乳動物的視皮質。
除了不能飛行的鳥和鴨子以外,鳥的嗅覺和味覺都不發達。然而這不足被好的聽力和優越的視力抵補, 在動物王國是最敏銳的。如哺乳動物,鳥的耳朵由三個區組成:⑴外耳。聲音傳導管延伸到耳鼓(鼓室),⑵中耳。含似木棒的耳柱骨傳送震動,⑶內耳。聽覺器官,耳蝸的位置。鳥的耳蝸比盤繞的哺乳動物的耳蝸短很多,還有鳥可以粗略地聽到如人的相同範圍之聲音頻率。實際上鳥的耳朵遠勝過人類辨別強烈的差別的能力和反應音調快速不規則變動。
鳥的眼睛類似其他的脊椎動物整體的構造但是比較大,較小的球體並且幾乎不能移動,鴿子用牠們的長又靈活的頸部轉動頭部替代轉動牠們的眼睛掃描視野。光敏感的視網膜被精巧地裝備視網膜桿(給不清楚的夜視力)和視錐(給色彩的視力)。視錐給日間活動鳥類佔優勢而視網膜桿在夜間活動的鳥身上更多。鳥的眼睛的特殊特性視櫛膜,很多脈管的器官連接視網膜靠近視神經及突出入眼後房水。櫛膜被認為提供營養給眼睛。它可能有更多的功能不過它的功能保有很多的神秘。
鳥的眼睛在牠的頭部位置與牠的生活習性有相互的關係。草食的鳥類必須躲開(逃避)掠食者所以眼經在兩側有寬廣的視界。肉食的鳥類如鷹和貓頭鷹有直視前方的眼睛。於猛禽和一些其他的鳥類的視網膜中央凹或在視網膜上最銳利視力區安放在視網膜深凹處, 鳥要正確地定住來源的焦點需要它。此外,許多鳥類在視網膜上有兩個視網膜中央凹:中央的用於清楚的單眼視力而位於下方的用於雙眼遠視的視力。山鷸可能可以雙目並用地向前和向後。鸕鶿以喙向上不動的戰力姿勢也能雙眼遠視。鷹的視力被認為是人類的8倍(使牠能超過1哩外清楚地看到彎身的兔子)而貓頭鷹在不清楚的光線下看清楚的能力是超越人類的10倍。鳥有很好的色視覺,特別針對紅色光譜的邊緣。鴿子的視野是360度。
食物、餵食和消化
鳥類在每個環境隨著食物來源演化。在牠們早期的演化,大多數的鳥是食肉的,主要賴昆蟲維生。昆蟲於鳥類出現之前的種類和數量兩者早已穩固地在地球地面而它們是極珍貴食物來源只有部分被兩棲動物和爬蟲動物利用。
有飛行的優勢, 鳥能在飛行中捕食昆蟲、攻擊昆蟲的避難所是侷限於地上活動的四足動物難以進入的。今日有鳥類獵食幾乎每種昆蟲;牠們探測土壤、搜索樹枝、細察每一片樹葉和枝條及鑽入躲在樹幹內的昆蟲的藏匿處。
其它的動物食物(蠕蟲、軟體動物、甲殼類動物、魚、青蛙、爬蟲動物、哺乳動物還有別的鳥類)都入鳥的平日食物。非常大的一群, 幾乎所有鳥類的5分之ㄧ賴花蜜為生。有些鳥是雜食的(廣食種)吃當季當令豐富的任何東西。然而雜食的鳥必須與許多其他的雜食動物競食同樣的廣大範圍的食物。其他的是吃少數食物種類的鳥種有牠們自己的食品種類但是付出相當高的代價。特別的食物因某些原因(疾病、不利的氣候等)減少或破壞使牠們的生存可能陷於危境。
鳥的喙非常適應特別的食物習性~從普及型如烏鴉的強壯的喙到怪異的、很特別的如火鶴、犀鳥和巨嘴鳥。啄木鳥的喙是筆直的、堅硬像鑿子般器具。啄木鳥用牠的尾羽作為支撐泊在樹幹以有力的、快速的擊築巢或使象鼻蟲的洞顯露出。然後用牠的長又靈活的有倒鉤的舌頭尋找在洞內的昆蟲。啄木鳥的頭骨特別厚以吸收震動。
鳥吃多少?被特別地扭曲事實。陳腐之言: 「吃得像鳥」被認為意味很小的胃口。然而鳥類由於牠們非常的新陳代謝, 是貪心的食者。比較上來說小型鳥吃得比大型鳥多因為牠們的新陳代謝率是極快的因為氧耗量增加只有約快如體重四分之三。舉例,蜂鳥休息時的新陳代謝率(體重每公克氧耗量)是鴿子的12倍和雞的25倍。3公克蜂鳥可能每一天吃的食物是牠的體重的100%, 11公克藍山雀約吃牠的體重之30%而1880公克的雞吃牠的體重3.4%。顯然食物消耗的重量也視食物的水含量而定雖然沒有營養價值。57公克的波希米亞連雀被估計一天吃170公克充滿水的枸子屬質物莓果~牠的體重3倍!相等體積的食種子鳥可能一天吃8公克的乾種子。
鳥以效率高的硝化裝置迅速地處理牠們的食物。伯勞能在3小時消化一隻老鼠。漿果在僅30分鐘內會完全通過畫眉鳥的消化道。尤其是鳥非常高比例使用牠們所食入的食物。口內無齒和不發達的唾液腺主要分泌黏液潤滑食物和狹長、覆蓋角質的舌頭。有很少的味蕾但是在某種的程度所有的鳥種能嘗到味道。
蜂鳥和有些其他的鳥有黏性的舌頭,啄木鳥的舌頭在尖端有倒鈎。從短的咽頭,比較上長的、肌肉發達的有彈性的食道延伸到胃。許多鳥類在食道下方有膨大部(嗉囊)作為儲藏室。
於鴿子、鳩和有些鸚鵡的嗉囊不只儲放食物而是用分解襯裏的上皮細胞製造乳汁。公鳥和母鳥反芻這「鳥的乳汁」到口中餵育雛鳥。它比牛奶含更高的脂肪量。
胃實際的組合:前胃(腺胃) 分泌胃液和肌肉的砂囊(又名肌胃)襯裏有角質板作為石磨碾磨食物。要協助這碾磨加工, 鳥吞嚥粗糙的含砂的東西或小圓石留在砂囊內。某些猛禽如貓頭鷹型成不易消化的小丸,舉例骨頭和皮毛在前胃(腺胃)內並從口內吐出它們。腸的接合有直腸和成對的盲腸,在有些鳥類可能高度發達。從膽囊(鴿子沒有這器官)或肝臟有兩條膽汁管和兩條或三條胰管流入十二指腸, 或腸的首部分。肝臟比較大及有兩葉。消化系統的末端是泄殖腔,也接收生殖管和輸尿管;於幼鳥之泄殖腔背壁有法氏囊生成B淋巴細胞在免疫的反應是重要的。
循環、呼吸和排泄
循環系統
鳥的循環總圖與哺乳動物沒有很大的差異。4個心房的心臟是大的,有強壯的心室壁因此鳥類與哺乳動物一樣有完全分離的呼細和全身循環。然而右主動脈弓於哺乳動物是左邊的,引至背主動脈。在頸部的兩條頸靜脈以交叉靜脈連接,當頭轉動時順應移動的血液從一條頸靜脈到另條頸靜脈。臂的和胸的動脈到翅膀和胸是非常大的。
心跳非常快,如哺乳動物, 心博數和體重之間有相反的關係。舉例,火雞休息時心博數約每分鐘93次,雞每分鐘心跳250次;黑頂山雀睡著時每分鐘500次心跳而運動期間可能增加到不尋常的每分鐘1000次。鳥的血壓粗略地等於相似體積的哺乳動物。
鳥的血液含有核的、雙凸的紅血球比哺乳動物的有點大。鳥類血液的吞噬細胞或移動的變形細胞在傷口的修復和摧毀微生物時通常是主動的和效率高的。
呼吸系統
鳥的呼吸系統與爬蟲動物和哺乳動物的肺部完全相異而且神奇地順應符合飛行極大的新陳代謝的需求。於鳥類,支氣管的最細分枝被發展像館的旁支氣管通過空氣不斷地流動結束在像囊的肺泡類似哺乳動物的肺泡。而且獨特的是9個互相連接的氣囊成雙地廣闊系統位於胸廓和腹部及甚至被微小的管子延伸入長骨的中心。氣囊連接到肺部在這樣的方式或許吸入的空氣75%繞道肺部而且直接地流入位於後部的氣囊,作為新鮮空氣的儲藏室。於呼氣, 這和氧的空氣被移動穿過肺和被收集在前面的氣囊。從那兒它直接流動到外面。這樣系統之優勢是明顯的:當吸氣和呼氣兩者進行時肺部收到新鮮空氣。和氧的空氣幾乎連續不斷流動穿過旁枝氣管分出多數脈管的系統。雖然鳥類的呼吸系統之許多細節尚未被瞭解,它無疑地是任何有脊系統效率最高的。
除了執行重要的呼吸功能之外在精力充沛的運動當中氣囊系統協助鴿子涼爽。舉例,支囊延伸至胸部比較大的含氣骨內和骨盆帶、翅膀和腿。因為它們含暖空氣因此給鳥類製造相當大的浮力。
排泄系統
比較大的成雙的後腎腎臟連接背側下方對著薦柱和骨盆。尿液經過輸尿管到泄殖腔。沒有膀胱。腎臟是由數以千計的腎元(腎單位)構成,其結構由腎小體和腎小管組成。尿液的形成是藉腎小球的過濾接著在腎小館內的濾液有仔細選擇的修改。
鳥像牠們從之演化的爬蟲動物,排泄含氮的廢物如尿酸而不是尿素, 適應性的變化來自有殼蛋的演化。於有殼蛋,所有排泄的東西必須留在殼內與成長中的胚胎一起。假如製造尿素, 在溶液內它會很快地聚集到有毒的程度。然而尿酸從溶液結晶而且能夠無害地儲存在蛋殼內。由於尿酸的低溶解度,鳥在只有1.5~3cc的水內可以排泄1公克的尿酸,而在另一方面哺乳動物可能需要60cc水排泄1公克尿素。尿酸的濃縮在幾乎整個泄殖腔內,在此混合糞及再吸收水形成白色糊膏。所以儘管有腎臟,在真正的濃縮能力比哺乳動物的腎臟更少的效能。鳥能排泄尿酸幾乎3000倍多集中在血液。即使最有功效的哺乳動物的腎臟~沙漠齧齒類~能排泄尿素只有約血漿濃度的25倍。
海鳥(海龜也一樣)演化獨特的溶液以排出在牠們食物吃入的和在海水內飲入的大量鹽。海水含約3%鹽,是比鳥的體液更含3倍的鹽。還有鳥的腎臟不能在尿內濃縮鹽超過約0,3%。靠特殊的鹽線解決問題,位於每一個眼睛的上方。這些腺能夠排出非常濃縮的氯化鈉溶液
~直達海水的兩倍濃度。鹽溶液在鼻孔內或外流出, 給鷗、海燕和其他海鳥持續不斷流鼻涕。鹽腺的發展在有些鳥類是依據在牠們食物食入多少鹽而定。舉例,綠頭鴨品種在格陵蘭生活在半海水比那些常見的淡水綠頭鴨有10倍大的鹽腺。
飛行
鳥的羽翼如同上升裝置
鳥的飛行是複雜的, 特別是熟悉的拍打飛行。儘管用根據氣體動力學方法和高速照相仔細分系還是沒有充分了解。雖然如此依照認識的氣體動力學律我們知道鳥翼是機翼。它順應在低速提升, 或許不驚訝的是它類似早期低速飛機的機翼。鳥翼以橫剖面看是流線形的,比較低的面有稍微曲弧和小而緊的羽毛,其前緣面迎空氣。空氣效率高地在羽翼上滑行、以最小拖曳製造上升。有些上升藉對著翅膀面下方產生正面壓力。然而在上邊,氣流必須在凸面的表面上移動更遠及更快使產生負壓力提供超過總提升的3分之2。
機翼的上升到拖曳的比率決定於傾側的角度(功角)和空氣速度。翅膀帶著特定裝載能夠以高速和小的攻角或低速與比較大的攻角穿過空氣。但是當速度減緩,到達攻角的位置變得太陡峭,在上面出現紊流上升被破壞因而發生失速。
沿著前緣用翼縫可以延緩或防止失速所以快速移動的空氣層被引導橫過上翼面。翼縫(翼槽孔)過去使用,現在仍然被使用在飛機低速前進。於鳥類,發展兩種翼縫小翼羽或在姆指上的一叢小羽毛提供中間翼縫主羽之間的縫, 提供翼尖縫。在許多的鳴禽這些提供防止失速的縫幾乎整個翅膀外一半(氣體動力學上更重要)。
鳥翼的基本型
鳥翼的體積和形狀不同因為不同的棲息地成功的利用強使鳥類接受特別的氣體動力學的需求。容易辨認的4種種類的鳥翼。
橢圓形翼
鳥必須在樹木叢生的棲息的可調動, 如麻雀、鳴禽、鳩、啄木鳥和鵲有橢圓形的羽翼。這種有低長寬比(長到寬的比率)。麻雀羽翼的外形與二次大戰著名的英國噴火式戰鬥機幾乎完全相同,也是非常謀略的飛機。橢圓形的羽翼在主羽之間有很多的縫;這幫助在急轉、低速飛行期間防止失速和經常降落與起飛。每一支個別的主羽起作用像有大攻角的窄翼,於低速時提供上升。橢圓形羽翼的高移動能力由小山雀作例證,如果牠受驚嚇能夠於0.03秒改變航道。
高速羽翼
鳥類在飛行中吃,如燕子、蜂鳥和褐雨燕或那些長途遷徙的如千鳥、磯鳥、燕鷗和鷗有後掠翼和逐漸變細的細長的翅膀末端。它們部分比較平,有適度的高長寬比和沒有前面那群典型的羽翼末端縫(翼尖縫)。後掠和翼梢的寬闊分開減少「翅膀末端的渦流」,在翼末端傾向發展拖曳製造紊流。最快的鳥像磯鳥,測量每小時175公里屬於這類的。
翱翔的羽翼
大海翱翔的鳥有高長寬比的羽翼類似滑翔翼。這組包括信天翁、、軍艦鳥和塘鵝。這樣的狹長羽翼沒有翼縫及適應高速、上升與動力學的翱翔。牠們有最高的氣體動力的效能的全翼但是與陸地翱翔的鳥的寬闊、有縫的翼比較是較少能策略行動。動力學的翱翔鳥學習如何利用非常可靠的海風,利用附近不同速率的氣流。
高升的羽翼
兀鷹、禿鷹、鷹、貓頭鷹和鶚~掠食者,有著重負荷~有翼縫、小翼羽和顯著的曲弧度,全部幫助在低速的高升。許多這類的鳥是陸地翱翔者,有寬闊的和有縫的羽翼提供對外界迅速反應的回應和策略行動的能力需要為在陸上的善變氣流內靜態的盤旋。
拍打飛行
這基本的飛行形式是如此的複雜, 完整的分析依然是不可能的,還有幼鳥在牠們第一次的飛行幾乎是完美的。不只一世紀之前英國動物學家在一個無法完全伸展翅膀之非常受限的空間養育剛會飛的幼燕子。然而在燕子正常飛行的時候到了釋放,牠們沒有練習立刻飛行。
於拍打飛行,當內翼的副羽不移動那麼遠或那麼快充當螺旋槳時提供上升。最大的力量被用在往下振。主羽向上彎然後扭轉為陡峭的攻角抓緊空氣像推進器。整個羽翼(和鳥的身體)被往前拉。於往上揮時主羽反向彎曲因此它們較高的面扭轉成正面攻角以產生推力,就像較低面的往下振翅。強大的往上揮對空中盤旋的飛行是基本的;和對有橢圓形翼之小型鳥快速、陡峭的起飛是重要的,如蜂鳥。
遷徙與導航
遷徙中方向的尋找
許多的實驗暗示大多數鳥的導航主要藉視力。鳥認出地形學上的地標和沿著熟悉遷徙的路線~藉群體遷徙協助的行為可以集中共同使用導航的資源和老鳥的經驗。但是除了視覺的導航,鳥使用許多定向的線索。鳥有天生的時間感,非常準確的內植時鐘;牠們有天生的方向感;而且最近的研究加入相信舊的、很多辯論的假設鳥藉地球的磁場能探獲和導航。所有這些資源是天生的和本能的雖然鳥的導航能力可能因經驗而增進。
最近的實驗由德國鳥類學家G. Kramer克拉摩與E. Sauer邵爾和美國鳥類學家S. Emlen埃姆仁証明相信鳥能夠利用天空的線索導航:白天用太陽和夜晚用星星。使用特別的環行的籠子,克拉摩推論鳥類擁有內植的時間感使牠們能藉應用太陽保持羅盤方向, 不論一天的哪個時間。這稱作太陽定位取向(地平經度,太陽的羅盤方位)。邵爾和埃姆仁的精巧天象儀實驗強烈暗示有些鳥,可能許多,能夠藉北極星軸周圍星群呈現旋轉探詢和導航。
鳥的導航的有些值得注意的技藝依然難以合乎道理的解釋。無疑地大多數的鳥使用環境的和天生的線索組和遷徙過境。遷徙是嚴格的任務,目標經常是小的而物競天擇連續不斷地刪除在遷徙過境中犯錯的鳥,只留下最好的導航者繁殖物種。
群居的行為和生殖
諺語云「物以類聚」而許多鳥類的確是非常群居的生物。特別在繁殖季期間,海鳥聚集經常成為龐大的群居築巢和育雛。陸鳥有些明顯的例外, 如燕八哥、白嘴鳥, 在繁殖期間比海鳥傾向較少群居及尋求孤立以哺育牠們的雛鳥。但是這些相同的品種在繁殖期間渴望與牠們同種分開, 會因遷徙過境或吃而聚集。團結提供好處:相互的防衛的人、更容易找到配偶、在遷徙期間單羽迷途的機會少、在遷徙之中許多擠成ㄧ堆以抗夜間的低溫。某些鳥種如鵜鶘可能使用非常組合的合作行為捕食。鳥類的非常組織的群居互相影響最明顯的是在繁殖期,牠們對地域的宣言、選擇配偶、築巢、孵蛋和哺育牠們的幼鳥。
生殖系統
公鳥成對的睪丸和附屬的導管與許多其他的脊椎動物相似。從睪丸輸精管延伸到泄殖腔。射精之前精子儲存在精囊,輸精管末端變大。在繁殖期儲存的精子精囊變得很大。它造成泄殖腔的隆凸。身體高溫傾向抑制睪丸內精子生成,可能被腹部的氣囊降溫的作用抵消。在繁殖季,鳥的睪丸經歷極度的變大達300倍然後後來收縮至微小體。有些鳥類包括鴨和鵝有個大的、高度發達的交尾器(陰莖)在它的背面有溝用以精液的輸送。然而在比較先進的鳥,交合通常是公鳥站在母鳥的背上讓泄殖腔表面接觸。有些褐羽燕在飛行中交配。
大部分鳥類的雌鳥只發育左邊的卵巢和輸卵管,那些在右邊的縮小到退化的結構。卵從卵巢放出再被擴張的輸卵管末端即輸卵管口接收。輸卵管向後走至泄殖腔。當卵傳下到輸卵管,從特別的腺加上蛋白素或蛋白於卵更往輸卵管下方分泌卵殼膜、外殼和卵殼色素於卵。受精發生輸卵管上方於蛋白層、卵殼膜和外殼加入前數小時。交配之後精子活著停留在母鳥的輸卵管內許多天。交配後5或6天母鳥的卵呈現很好的受孕力,然後受孕力迅速下降。不過偶而母鳥與公鳥分開後長至30天,偶有受精。
配對制度
動物最普遍的兩種配對制度是ㄧ夫ㄧ妻制即每次繁殖季單ㄧ配對只有一個配偶而多配偶制為每次繁殖期間單一配對有兩個或更多的配偶。ㄧ夫ㄧ妻制在大多數動物群是罕見的但是於鳥類它是慣例:超過90%的鳥是ㄧ夫ㄧ妻制的。在少數的鳥種如天鵝和鵝,選擇配偶是終生的及經常維持整黏在一起。然而季節性的ㄧ夫ㄧ妻制是更普遍, 極大多數的候鳥在繁殖季節配對但是一年其他的時候獨立生活。
在鳥類之中比哺乳動物更常普遍的ㄧ夫ㄧ妻制的一個原因是母鳥沒有像哺乳動物裝備內植食物可以供應給幼鳥。所以公母鳥的能力提供雙親的照顧特別是餵食幼鳥的食物與哺乳動物比較, 公鳥與母鳥是比較相等的。母鳥會選擇公鳥作為雙親的投資於牠們的幼鳥是傾向強烈的與避免公鳥和另隻母鳥配對。假如公鳥與另隻母鳥配對, 牠最高可能分割牠的時間於牠的兩配偶之間及可能甚至更專心致力於輪流配偶。所以母鳥強行ㄧ夫ㄧ妻制。
公鳥能吸引配偶之前需要保護和防禦地盤也促進鳥類的一夫ㄧ妻制。公鳥可能啼唱很多向母鳥宣稱牠的存在及使競爭的公鳥失去勇氣進入牠的地域。母鳥從一個地域踱步到另一個地域尋找有供食物地域的公鳥為成功的生殖提供最好的機會。通常公鳥能夠防禦地域提供剛好足夠的資源給一隻想築巢的母鳥。
鳥類最普遍型的多配偶制, 當它發生時是ㄧ夫多妻制, 為公鳥與超過一隻的母鳥配對。許多品種的松雞類雄性聚集在集體炫耀的場地即求偶場所被分割為個別的地盤,賣弄的雄性在自己的地盤元氣旺盛地防禦著。對雌性而言在求偶場所沒有甚麼有價值的除了雄性和牠所能提供的是牠的基因。因為雌性只對幼鳥感興趣。在求偶場所通常有ㄧ權威的雄性和幾隻從屬的雄性。雄性之間對雌性的競爭是熱烈的但是雌性似乎選擇權威的雄性配對因為可能社會的地位與遺傳的素質有相互關係。
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