La struttura scheletrica negli animali dipende in gran parte dall'evoluzione. Poiché le specie animali si adattano a diverse nicchie ecologiche, le loro strutture fisiche spesso cambiano nel tempo poiché la selezione naturale premia con il successo riproduttivo quegli individui con il maggior successo adattamenti. Gli esseri umani sono adattati a una vita di camminata e corsa, quindi le nostre ossa si sono evolute per supportare le nostre abitudini erette. Gli uccelli, tuttavia, sono fortemente adattati a una vita di volo, che si riflette nella struttura e nella composizione dei loro scheletri.
Ossificazione
Gli scheletri degli uccelli sono estremamente sottili, ma devono essere molto forti per sopravvivere ai rigori del volo. Un adattamento che consente questo è la fusione delle ossa in strutture più grandi e rigide come il pigostilo, situato alla base della colonna vertebrale di un uccello. Si pensa che questa caratteristica si sia evoluta perché una coda libera come quella di Archaeopteryx (considerato il "primo uccello") non è utile per il controllo del volo come una coda fissa. Queste fusioni, o ossificazioni, sono molto più comuni negli uccelli rispetto ad altri animali. Nell'uomo, solo il cranio, il bacino e le estremità delle ossa lunghe degli arti che terminano nelle placche di accrescimento subiscono questa fusione.
Massa ossea
Un altro adattamento utile per il volo è stata una riduzione della massa ossea assoluta. A differenza degli umani, che hanno ossa molto massicce, gli uccelli hanno ossa pneumatizzate, che contengono camere cave accessibili all'aria. Queste sacche d'aria sono a nido d'ape con puntoni incrociati o tralicci che aumentano la resistenza strutturale riducendo anche la massa. Il tipo di locomozione che una particolare specie di uccello favorisce sembra influenzare il numero di ossa cave che ha sviluppato; gli uccelli che volano o planano per lunghi periodi di tempo hanno il maggior numero di ossa cave, mentre gli uccelli che nuotano e corrono come i pinguini e gli struzzi non ne hanno affatto.
obliquo
Gli uccelli sono gli unici animali ad avere una clavicola fusa, la forcella, che si estende fino allo sterno e si allunga in una struttura a chiglia. Questo speciale sterno funge da punto di attacco per i muscoli molto robusti necessari per il volo o, nel caso dei pinguini, per il nuoto. Gli uccelli incapaci di volare come gli struzzi non hanno questa chiglia. Al contrario, le ossa del busto umano sono strutturate in modo tale che i muscoli più forti siano ancorati dalla schiena, sostenendo la nostra testa e la postura eretta. Ciò è necessario perché il cranio di un uccello comprende solo circa l'1% della sua massa corporea, mentre il cranio umano è di circa il 5%.
Processo uncinato
Gli uccelli possiedono anche un processo uncinato, che manca agli umani. Queste caratteristiche sono estensioni spinate dell'osso che aiutano a rafforzare la sottile gabbia toracica di un uccello sovrapponendosi alla costola dietro di essa. Il nome deriva dalla parola latina "uncinatus", che significa "uncinato". Adattamento di questa funzione a hard l'osso è unico per gli uccelli, anche se alcuni rettili e dinosauri hanno una versione composta da cartilagine. È stato dimostrato che il processo uncinato svolge un ruolo nella respirazione mantenendo il torace espanso, aumentando così l'efficacia dell'inspirazione. Nell'uomo la respirazione è invece governata dalla forza del diaframma, della schiena e dei muscoli del torace.
