Mennyire alkalmazkodnak a szárnyak a madarakhoz

Évmilliók alatt a madarak tökéletesítették a repüléshez szükséges testszerkezetet. Valójában egy madár egész lénye alkalmazkodott a levegőben szárnyaló élethez. A rovarok és denevérek mellett egyetlen állatcsoport sem repülhet igazán. A madarak szárnyai egyedülállóan alkalmazkodnak életmódjukhoz, a napi táplálékkereséstől kezdve a több ezer mérföldig tartó éves vándorlásig. Az ősöktől örökölt madarak szárnyszerkezetek, amelyek lehetővé teszik számukra a ragadozók elől való menekülést, több élelemforrás kihasználását és kevésbé stresszes életet.

A madarak ma már széles körben elfogadottak, mivel a dinoszauruszok egyfajta származásából származnak, és a velociraptorokhoz hasonló, maniraptorán teropodáknak nevezett húsevő dinoszauruszok sorából fejlődnek ki. Fosszilis nyilvántartásuk szerint ezek a dinoszauruszok olyan tulajdonságokat fejlesztettek ki, mint például a modern madarakéihoz hasonlító keresztlengők és vékony héjú tojások. Az első madár valószínűleg Archaeopteryx volt, egy szárnyas lény, amely képes volt igazi repülésre. Dr. Xing Xu és az Intézet munkatársainak 2013-as tanulmánya szerint az első madárszerű lények tollakat viseltek a lábukon, valamint a karjukon. Geológia és paleontológia a kínai Shandongban, és a "Science" folyóiratban jelent meg. Ez a megállapítás mintha azt sugallta volna, hogy az ősi madárszerű állatok valójában két szárnykészletet használtak repülni.

Mielőtt a madarak az égre kerülhettek volna, a repülés mechanikájához igazodó tollakat, sőt a sajátos repülési stílusokat is fejleszteniük kellett. A toll könnyű, de rendkívül erős. Remiges a repülési vagy szárnyas toll. Az elsődleges emlékek, a nagy szárnyas tollak a szárny "kézi" részéhez kapcsolódnak. A másodlagos emlékek az alkarhoz kapcsolódnak, és segítenek az emelésben, ha a madár szárnyal vagy csapkod. Maguk a tollak mellett a szárnyak alakja madár repülési képességévé válik. Rövid, lekerekített szárnyak segítik a madarakat gyorsan felszállni. A hosszú, hegyes szárnyak biztosítják a sebességet. A hosszú, keskeny szárnyak lehetővé teszik a siklást. A résekkel ellátott széles szárnyak szárnyra és siklikra engedik a madarakat.

A madarak nem feltétlenül csak repüléshez használják szárnyaikat; szárnyak is lehetővé teszik a madarak számára, hogy szabályozzák testhőmérsékletüket. Az olyan madarak, mint az Anhingák, gyorsan elveszítik a testük hőjét, így szárnyaikat kitárva és hátat fordítva a napnak magukba szívhatják a napenergiát, hogy felmelegítsék magukat. A török ​​keselyűk ezeket az elterjedt szárnyas testtartásokat is használják, hogy alacsonyabb éjszakai hőmérsékletről magasabb nappali szintre emeljék a hőmérsékletüket.

A madaraknak nem kell folyamatosan szárnyakat csapkodniuk, hogy levegőhöz kötődjenek; szárnyalással megőrizhetik energiájukat. A növekvő levegőoszlopok, az úgynevezett felújítások és termálok ereje a madarakat a magasban tartja. Néhány madár, nevezetesen a tengeri madarak, például az albatroszok, idejük nagy részét szárnyalással töltik. A tengeri madarak a hullámok által létrehozott frissítéseket használják a szárnyaláshoz. A szárnyaló madaraknak általában magas a képarányuk, ezért a szárnyuk hossza sokkal nagyobb, mint a szárnyuk területe. Ez a tulajdonság a szárnyaló madaraknak jellegzetes hosszú, vékony szárnyakat ad.

Bár a röpképtelen madarak alkalmazkodtak a lenti élethez, szárnyaik nem tűntek el teljesen anatómiájukból. A madarak repülésre fejlődtek, de néhány madár elvesztette ezt a képességét, amikor testük végül alkalmazkodott a földi vagy vízi környezethez, és a repülés túl költséges, energiatakarékos lett. A pingvinszárnyak alapvetően békalábakká váltak az úszás megkönnyítése érdekében. A Galapagos-szigetek röpképtelen kormoránja korábban képes volt repülni, de azóta elvesztette ezt a kapacitását a vízen való siklás mellett. A nagy madarak, például a struccok és a rheas, arányosan kisebb szárnyaikat lenyűgöző kiállításokon használják.

Sok madár hosszú, a migrációnak nevezett járatokat hajt végre a világ melegebb régióiba a hidegebb hónapokban. Az északi-sarki csér vándorlási útja több mint 30 000 kilométeres oda-vissza útra terjed az Északi-sarktól az Antarktiszig. A Blackpoll warbler éves útját úgy végzi, hogy 80–90 órán át a levegőben tartózkodik, pihenés nélkül. Nem minden madár képes azonban vonulni; a belső adaptációk mellett a speciális szárnyak segítik a vonuló madarakat hosszú repülésük során. A vándorló madarak hegyesebb szárnyakkal rendelkeznek, amelyek testükhöz képest nagyok, ami kevésbé fárasztó repülést eredményez.

Az Evolution még nem fejezte be a madárszárny munkáját. A "Current Biology" folyóiratban megjelent és dr. Charles Brown és Mary Brown bizonyítékot talált arra, hogy Nebraskában a sziklafecskék szárnyaiban előfordul az evolúció. Megállapították, hogy az úton elejtett sziklafecskék szárnyai hosszabbak, mint sok más populációban. A tudósok elmélete szerint ezek az országúti hidakon és felüljárókon fészkelő fecskék rövidebbek, kerekebbek lettek szárnyakat, hogy vertikálisabban lehessen felszállni, ezáltal lehetővé téve a madarak számára, hogy elmeneküljenek a szembejövők elől járművek.