Wie unterscheiden sich Vogelknochen von menschlichen Knochen?

Die Skelettstruktur von Tieren hängt weitgehend von der Evolution ab. Da sich Tierarten an verschiedene ökologische Nischen anpassen, ändern sich ihre physischen Strukturen oft im Laufe der Zeit da die natürliche Auslese die erfolgreichsten Individuen mit Fortpflanzungserfolg belohnt Anpassungen. Der Mensch ist an ein Leben des Gehens und Laufens angepasst, und so haben sich unsere Knochen entwickelt, um unsere aufrechten Gewohnheiten zu unterstützen. Vögel sind jedoch stark an ein Flugleben angepasst, was sich in der Struktur und Zusammensetzung ihrer Skelette widerspiegelt.

Vogelskelette sind extrem dünn, müssen aber sehr stark sein, um die Strapazen des Fluges zu überstehen. Eine Anpassung, die dies ermöglicht, ist die Verschmelzung von Knochen zu größeren, starreren Strukturen wie dem Pygostyl, der sich an der Basis der Wirbelsäule eines Vogels befindet. Es wird angenommen, dass sich diese Funktion entwickelt hat, weil ein frei beweglicher Schwanz wie der von Archaeopteryx (der als der "erste Vogel" gilt) für die Flugsteuerung nicht so nützlich ist wie ein fester Schwanz. Diese Verschmelzungen oder Verknöcherungen sind bei Vögeln viel häufiger als bei anderen Tieren. Beim Menschen werden nur der Schädel, das Becken und die Enden der langen Röhrenknochen der Gliedmaßen, die in Wachstumsfugen enden, dieser Verschmelzung unterzogen.

Eine weitere für den Flug hilfreiche Anpassung war eine Reduzierung der absoluten Knochenmasse. Im Gegensatz zu Menschen – die sehr massive Knochen haben – haben Vögel pneumatisierte Knochen, die für die Luft zugängliche Hohlkammern enthalten. Diese Lufteinschlüsse sind mit sich kreuzenden Streben oder Traversen wabenförmig, die die strukturelle Festigkeit erhöhen und gleichzeitig die Masse reduzieren. Die Art der Fortbewegung, die eine bestimmte Vogelart bevorzugt, scheint die Anzahl der hohlen Knochen zu beeinflussen, die sie entwickelt hat; Vögel, die über längere Zeit schweben oder gleiten, haben die meisten Hohlknochen, während schwimmende und laufende Vögel wie Pinguine und Strauße überhaupt keine haben.

Vögel sind die einzigen Tiere mit einem verwachsenen Schlüsselbein, dem Querlenker, das sich bis zum Brustbein erstreckt und sich zu einer Kielstruktur verlängert. Dieses spezielle Brustbein dient als Befestigungspunkt für die sehr robuste Muskulatur, die zum Fliegen oder bei Pinguinen zum Schwimmen benötigt wird. Flugunfähigen Vögeln wie Straußen fehlt dieser Kiel. Im Gegensatz dazu sind die Knochen des menschlichen Oberkörpers so aufgebaut, dass die stärksten Muskeln von hinten verankert werden und unseren Kopf und die aufrechte Haltung unterstützen. Dies ist notwendig, da der Schädel eines Vogels nur etwa 1% seiner Körpermasse ausmacht, während der menschliche Schädel etwa 5% ausmacht.

Vögel besitzen auch einen uncinatischen Prozess, der dem Menschen fehlt. Diese Merkmale sind mit Widerhaken versehene Knochenverlängerungen, die dazu beitragen, den dünnen Brustkorb eines Vogels zu stärken, indem sie sich mit der dahinter liegenden Rippe überlappen. Der Name leitet sich vom lateinischen Wort "uncinatus" ab, was "hakend" bedeutet. Anpassung dieser Funktion an hart Knochen gibt es nur bei Vögeln, obwohl einige Reptilien und Dinosaurier eine Version haben, die aus. besteht Knorpel. Es hat sich gezeigt, dass der Prozess uncinatus eine Rolle bei der Atmung spielt, indem er den Brustkorb erweitert hält, wodurch die Effektivität des Einatmens erhöht wird. Beim Menschen wird die Atmung stattdessen durch die Kraft des Zwerchfells, des Rückens und der Brustmuskulatur bestimmt.