Struktur rangka pada hewan sangat bergantung pada evolusi. Ketika spesies hewan beradaptasi dengan relung ekologi yang berbeda, struktur fisik mereka sering berubah seiring waktu sebagai imbalan seleksi alam dengan keberhasilan reproduksi individu-individu dengan yang paling sukses adaptasi. Manusia beradaptasi dengan kehidupan berjalan dan berlari, sehingga tulang kita telah berevolusi untuk mendukung kebiasaan lurus kita. Burung, bagaimanapun, sangat beradaptasi dengan kehidupan penerbangan, yang tercermin dalam struktur dan komposisi kerangka mereka.
Osifikasi
Kerangka burung sangat tipis, tetapi harus sangat kuat untuk bertahan dari kerasnya penerbangan. Salah satu adaptasi yang memungkinkan hal ini adalah penggabungan tulang menjadi struktur yang lebih besar dan lebih kaku seperti pygostyle, yang terletak di dasar kolom tulang belakang burung. Diperkirakan bahwa fitur ini berevolusi karena ekor yang bergerak bebas seperti Archaeopteryx (dianggap sebagai "burung pertama") tidak berguna untuk kontrol penerbangan seperti ekor tetap. Fusi ini, atau osifikasi, jauh lebih umum pada burung daripada hewan lain. Pada manusia, hanya tengkorak, panggul, dan ujung tulang panjang di tungkai yang berakhir di lempeng pertumbuhan yang mengalami fusi ini.
Massa tulang
Adaptasi lain yang membantu untuk terbang adalah pengurangan massa tulang absolut. Tidak seperti manusia — yang memiliki tulang sangat besar — burung memiliki tulang pneumatisasi, yang berisi ruang berongga yang dapat diakses oleh udara. Kantong udara ini dilengkapi sarang lebah dengan penyangga atau rangka yang saling bersilangan yang meningkatkan kekuatan struktural sekaligus mengurangi massa. Jenis penggerak yang disukai spesies burung tertentu tampaknya memengaruhi jumlah tulang berongga yang telah berevolusi; burung yang terbang atau meluncur untuk waktu yang lama memiliki jumlah tulang berongga paling banyak, sedangkan burung yang berenang dan berlari seperti penguin dan burung unta tidak memiliki tulang berongga sama sekali.
Tulang garpu
Burung adalah satu-satunya hewan yang memiliki tulang selangka yang menyatu, wishbone, yang memanjang hingga ke tulang dada dan memanjang menjadi struktur lunas. Tulang dada khusus ini berfungsi sebagai titik perlekatan untuk otot-otot yang sangat kuat yang diperlukan untuk terbang, atau dalam kasus penguin, berenang. Burung yang tidak bisa terbang seperti burung unta tidak memiliki lunas ini. Sebaliknya, tulang-tulang tubuh manusia disusun sedemikian rupa sehingga otot-otot terkuat ditambatkan dari belakang, menopang kepala kita dan postur tegak. Hal ini diperlukan karena tengkorak burung hanya terdiri dari sekitar 1% dari massa tubuhnya, sedangkan tengkorak manusia sekitar 5%.
Proses Uncinate
Burung juga memiliki proses uncinate, yang tidak dimiliki manusia. Fitur-fitur ini adalah perpanjangan tulang berduri yang membantu memperkuat tulang rusuk tipis burung dengan tumpang tindih dengan tulang rusuk di belakangnya. Nama ini berasal dari kata Latin "uncinatus," yang berarti "terkait." Adaptasi fitur ini ke hard tulang unik untuk burung, meskipun beberapa reptil dan dinosaurus memiliki versi yang terdiri dari tulang rawan. Proses uncinate telah terbukti berperan dalam respirasi dengan menjaga dada mengembang, sehingga meningkatkan efektivitas pernapasan. Pada manusia, pernapasan diatur oleh kekuatan diafragma, punggung, dan otot dada.