Gedurende miljoenen jaren hebben vogels de lichaamsstructuur geperfectioneerd die nodig is om te vliegen. In feite heeft het hele wezen van een vogel zich aangepast aan een leven van zweven door de lucht. Behalve insecten en vleermuizen kan geen enkele andere groep dieren echt vliegen. De vleugels van vogels zijn op unieke wijze aangepast aan hun manier van leven, van de dagelijkse zoektocht naar voedsel tot jaarlijkse trektochten van duizenden kilometers. Vogels geërfd van hun voorouders vleugelstructuren waarmee ze kunnen ontsnappen aan roofdieren, profiteren van meer voedselbronnen en het leven minder stressvol maken.
Van dinosaurussen tot vogels
Vogels worden nu algemeen aanvaard als zijnde afstammelingen van een vorm van dinosaurussen, die zijn geëvolueerd uit een lijn van vleesetende dinosaurussen, maniraptoran-theropoden genaamd, vergelijkbaar met de Velociraptors. Volgens hun fossielenverslag hebben deze dinosauriërs kenmerken ontwikkeld, zoals draagarmen en eieren met een dunne schaal die lijken op die van moderne vogels. De eerste vogel was mogelijk Archaeopteryx, een gevleugeld wezen dat mogelijk in staat was om echt te vliegen. Sommige van de eerste vogelachtige wezens droegen veren op hun benen, evenals hun armen, volgens een onderzoek uit 2013 door Dr. Xing Xu en collega's van het Institute of Geologie en paleontologie in Shandong, China, en gepubliceerd in het tijdschrift 'Science'. Deze bevinding leek te suggereren dat oude vogelachtige dieren eigenlijk twee sets vleugels gebruikten vliegen.
Veren en vleugels
Voordat vogels de lucht in konden, moesten ze veren ontwikkelen die waren aangepast aan de mechanica van vliegen, en zelfs specifieke vliegstijlen. Veren zijn licht maar opmerkelijk sterk. Remiges zijn de vlucht- of vleugelveren. De primaire remiges, grote vleugelveren, hechten aan het "hand" gedeelte van de vleugel. De secundaire remiges hechten zich aan de onderarm en helpen bij het optillen wanneer de vogel zweeft of fladdert. Naast de veren zelf, komt ook de vorm van de vleugels tot uiting in het vliegvermogen van een vogel. Korte, ronde vleugels helpen vogels snel op te stijgen. Lange, puntige vleugels zorgen voor snelheid. Lange, smalle vleugels zorgen voor zweefvliegen. Brede vleugels met sleuven laten vogels zowel zweven als glijden.
Thermoregulatie
Vogels gebruiken hun vleugels niet noodzakelijk alleen om te vliegen; vleugels stellen vogels ook in staat hun lichaamstemperatuur te reguleren. Vogels zoals de Anhinga's verliezen snel warmte van hun lichaam, dus door hun vleugels te spreiden en de zon de rug toe te keren, kunnen ze zonne-energie absorberen om zichzelf te verwarmen. Kalkoengieren gebruiken deze houdingen met gespreide vleugels ook om hun temperaturen te verhogen van lagere nachtelijke naar hogere dagniveaus.
Aangepast aan Soaring
Vogels hoeven niet de hele tijd met hun vleugels te klappen om in de lucht te blijven; ze kunnen hun energie besparen door te stijgen. De kracht van stijgende luchtkolommen, opwaartse stromingen en thermiek genaamd, houdt vogels omhoog. Sommige vogels, namelijk zeevogels zoals albatrossen, brengen een groot deel van hun tijd in de lucht door. Zeevogels gebruiken de opwaartse stroming die wordt gecreëerd door de acties van golven om te stijgen. Vliegende vogels hebben meestal vleugels met een hoge beeldverhouding, wat betekent dat hun vleugellengte veel groter is dan hun vleugeloppervlak. Deze kwaliteit geeft zwevende vogels hun karakteristieke lange, dunne vleugels.
Vliegende vogels
Hoewel loopvogels zich hebben aangepast aan het leven beneden, zijn hun vleugels niet helemaal uit hun anatomie verdwenen. Vogels zijn geëvolueerd om te vliegen, maar sommige vogels hebben dit vermogen verloren toen hun lichaam zich uiteindelijk aanpaste aan terrestrische of aquatische omgevingen en vliegen te duur werd, energetisch gezien. Pinguïnvleugels zijn in feite veranderd in vinnen om het zwemmen te vergemakkelijken. De niet-vliegende aalscholver van de Galapagos-eilanden kon vroeger vliegen, maar heeft dat vermogen sindsdien verloren om door het water te glijden. Grote vogels, zoals struisvogels en nandoes, gebruiken hun proportioneel kleinere vleugels in indrukwekkende displays.
Trekvogels
Veel vogels maken tijdens de koudere maanden lange vluchten, migraties genaamd naar warmere streken van de wereld. Het migratiepad van de Noordse stern beslaat een rondreis van meer dan 30.000 kilometer van de Noordpool naar de Antarctische wateren. De Blackpoll-zanger maakt zijn jaarlijkse reis door 80 tot 90 uur in de lucht te blijven zonder te rusten. Niet alle vogels hebben echter het vermogen om te migreren; naast interne aanpassingen helpen gespecialiseerde vleugels trekvogels bij het maken van hun lange vluchten. Trekvogels hebben meer spitse vleugels, die groot zijn in vergelijking met hun lichaam, wat resulteert in minder arbeidsintensief vliegen.
Voortdurende evolutie
De evolutie is nog niet helemaal klaar met de vogelvleugel. Een studie uit 2013 gepubliceerd in "Current Biology" en uitgevoerd door Drs. Charles Brown en Mary Brown hebben bewijs gevonden voor evolutie in de vleugels van klifzwaluwen in Nebraska. Door de weg gedode klifzwaluwen bleken langere vleugels te hebben dan veel andere in hun populaties. De wetenschappers theoretiseerden dat deze zwaluwen, die nestelen in snelwegbruggen en viaducten, korter en ronder evolueerden vleugels om meer verticaal te kunnen opstijgen, waardoor de vogels kunnen vluchten voor tegemoetkomende on voertuigen.
