Aves (2)

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Aves
Grupo de vertebrados com maior número de espécies e extremamente diverso. 
Características do grupo: Penas, Bicos, Asas, Ovos e bípedes.
As penas são estruturas mortas formadas por queratina, que permitem o vôo, o isolamento térmico, a comunicação visual e acústica, proteção e camuflagem. O isolamento térmico permite a manutenção da temperatura elevada das aves (cerca de 44 graus), e consequentemente o metabolismo alto.
 O bico é utilizado na alimentação, limpeza das penas, corte, defesa, comunicação e perda de calor como radiadores térmicos.
O vôo é resultante de inúmeras adaptações e evoluiu pelo menos 4 vezes independentemente na cadeia evolutiva (insetos, pterosauros, aves e mamíferos). Atualmente existem cerca de 40 espécies de aves não voadoras, mas todas evoluíram de ancestrais voadores. Geralmente essa perda se dá em animais de ilhas oceânicas, que não possuem predadores naturais. 
Esqueleto: todos possuem o mesmo plano básico, herdado dos reptilianos, mas com características que facilitam e possibilita o vôo, como a perda de dentes e mandíbulas pesadas, rabo e alguns ossos, dando leveza as aves. 
Adaptações ao vôo:
Ossos pneumáticos (leves e ocos)
Fortalecimento e enrijecimento do esqueleto para suportar os efeitos físicos do vôo
Projeções nas costelas
Fúrcula, a fusão das clavículas, que atua juntamente com a batida das asas
Músculos peitorais bem desenvolvidos
Quilha (inserção de músculos peitorais)
Redução do peso no rosto
Observação: ossos de aves não voadoras geralmente são pesados e não ocos, e as projeções nas costelas são vestigiais. Ainda possuem músculos peitorais e quilhas reduzidos (exceto pinguins, que utilizam para o nado) e pigostilo ausente. 
As adaptações fisiológicas também são muito importantes para o voo, a manutenção de altas temperaturas e metabolismo conferem maior força e resistência, porém para mantê-las alta precisa de dois recursos, muitas vezes limitados, energia e água. Para sustentar a demanda energética é necessário eficientes sistemas respiratório e circulatório. As fibras vermelhas dos músculos associados ao voo indica a grande capacidade de aguentar esforços por longos períodos. 
Origem das aves 
Características reptilianas das aves:
Côndilo occipital (crânio e coluna vertebral conectados por UM côndilo)
Único osso no ouvido médio
A mandíbula é formada por 5 ou 6 ossos de cada lado
Escamas semelhantes
Ovo polar
Fêmeas como sexo heterogâmico (determina o sexo nos filhotes)
Glóbulos vermelhos nucleados 
O archeopteryx é o elo entre os repteis e as aves e apresentava tamanho de um corvo, penas nas asas e caudas, dentes, crânio reduzido dos repteis e sem fusões, pélvis não fusionada, possuía vertebras caudais (que depois foram reduzidas ao pigostilo), e com hábito semi-arborícola.
Origem do vôo
Duas versões: Cursorial (animais terrestres desenvolveram o voo correndo, é o mais aceito) e Arbóreo (animais arborícolas desenvolveram o voo planando).
Origem das penas: Hipótese do voo (modificações das escamas para facilitar o voo) e Hipótese fisiológica (modificações para regular a temperatura, proteção de luz solar, etc.).
Evolução escama → penas
Escama original → que conferia proteção
Escama alongada → auxiliava a reflexão dos raios solares mais eficientemente
Escama sub-dividida → mais flexibilidade, que permitia maior tamanho do animal
Escamas mais flexíveis e pigmentadas → isolamento térmico e display sexual
Escamas ainda mais alongadas nos braços e nas caudas → maior equilíbrio e vôo
Divisões secundárias → mais leves, ideais para o voo e isolamento térmico
Fisiologia das aves
Voar e manter alta temperatura do corpo requer muita energia
A endotermia foi essencial para a manutenção de alta temperatura e metabolismo.
A transmissão de impulsos no corpo e a contração muscular das fibras mudam, podendo dobrar ou triplicar, com variações de até 10 graus.
Precisam consumir 20 a 30 vezes mais alimentos que um réptil do mesmo tamanho. 
Conseguem ter alta velocidade e resistência e por isso precisam de altas demandas de oxigênio e necessidade de se livrar de excretas rapidamente. 
Sistema respiratório: muito eficiente. Composto por: narinas, traqueia, pulmões, e sacos aéreos. Com cada respiração as aves substituem quase todo o oxigênio dos pulmões (não deixa oxigênio residual). Oxigenam o sangue na inalação e na exalação. A taxa de respiração varia com o tamanho do animal. Os pulmões são pequenos, compactos e esponjosos. Os sacos aéreos protegem os órgãos internos e permitem remover o calor durante voos prolongados.
Sistema circulatório duplo (2 ventrículos e 2 átrios). Corações proporcionalmente grandes quando comparados a mamíferos. Os sangues oxigenados e venosos não se misturam. Possuem alta pressão arterial. 
Possuem uma capacidade muito grande para atividades aeróbias.
As aves grandes gastam menos energia relativa por massa que as aves pequenas, isso se dá pela relação volume/área.
O voo é o método mais eficiente de locomoção para as aves, com o menor gasto energético.
O controle de temperatura é fornecido pelas penas, que mantem o calor próximo ao corpo, e o animal pode ajustar o número de penas de acordo com as necessidades (como de acordo com as estações, por exemplo). Podem também mudar a posição das penas, permitindo a penetração do sol e aquecimento. Perdem água através da evaporação ou esticando as asas, possuem mecanismos para dissipar o calor, como a evapo-transpiração pela boca, arejamento das costas, abrindo as penas e pelas pernas.
Exemplo: Aves aquáticas podem enviar mais sangue para as pernas no calor e menos sangue no frio, a temperatura pode chegar a 0 graus, mesmo o corpo estando a 32 graus.
As aves repõem o liquido principalmente pela dieta, raramente bebem água. Também podem obter água por processos metabólicos no corpo, a água metabólica. O lixo metabólico é na forma de ácido úrico, que minimiza a perda d’água.
Sistema excretor composto por rins, uretra e anus. As aves marinhas possuem glândulas de excreção de sal. 
Reprodução
O ciclo diário nas aves é chamado de circadiano e, o ciclo anual, circanual. Nas aves o estudo fenológico é relacionado a troca de penas, período reprodutivo, acumulo de gordura e migração.
Todo ano as aves gastam energia além da basal para se reproduzir, realizar a muda e a maioria realiza algum tipo de migração. No inicio do ciclo, as aves aumentam a produção de hormônios, iniciando o período de acasalamento. Após a reprodução a ave já inicia a muda e ambos processos são realizados em períodos com grandes ofertas de alimentos. O fim da muda coincide com o período do ano de menor oferta de alimentos (ou inverno), e as aves migratórias utilizam este momento para migrar. Todo o ciclo e definido pelo relógio biológico, que regula a produção de hormônios , sincronizando o ritmo das células pelo sistema neuroendócrino.
As aves utilizam o foto-período, ou seja, a analise das mudanças no tempo de luz e escuridão ao longo dos dias, reagindo à chegada do verão e do inverno. O relógio biológico é regulado pelo foto-período. O mecanismo foto-receptor, que se encontra no hipotálamo, é controlados pela glândula pineal.
Ao verificar os dias mais curtos fim do inverno a ave reinicia o ciclo. Já os dias mais longos no fim do verão servem de guia para que as aves iniciem a inibição e refração das gônadas, em preparação para o inverno.
Estímulos externos também são levados em consideração, como o período de chuvas, disponibilidade de alimentos, comportamento de outras espécies, etc.
As aves são ovíparas, sexuadas com fecundação interna, a maioria não apresenta aparelho reprodutor externo. As gônadas são reduzidas ou estimuladas sazonalmente. Existe dimorfismo sexual. As fêmeas possuem um ovário e os machos um par de testículos, responsáveis pela produção de gametas e de hormônios. 
O ovo é uma célula reprodutiva formada por ovulo (ou embrião fertilizado), gema (alimento) e a camada protetora. Possui todos os nutrientes que o embrião vai precisar em seu desenvolvimento.O oviduto é composto por :
infundíbulo (lugar onde ocorre a fertilização) 
magno (formação da clara) 
istmo (formação da membrana da casca)
útero (formação casca do ovo)
vagina (formação da cutícula)
Os ovos variam de espécie para espécie em forma, tamanho, cor, espessura, etc.
Os ovos das aves, por serem mais duros, conferem maior proteção que os dos repteis. Porem ainda é capaz de interações com o ambiente por trocas gasosas.
O ámnion é a membrana que recobre o embrião. O chlorion é a membrana protetora que recobre todas as estruturas embrionárias. A cavidade alantóica é relacionada às funções excretoras e respiratórias.
O tamanho da ninhada varia, não somente de acordo com a espécie, mas também com a quantidade de alimento e energia disponíveis, época do ano, idade dos pais, etc.
Os ninhos são estruturas maios ou menos elaboradas, destinadas a proteger e/ou alojar os ovos durante a incubação, que também auxiliam a manutenção da temperatura. Cerca de 80% dos ninhos é perdido por predação. Para proteção contra predadores existem 2 truques: invisibilidade (camuflagem do ninho) e inacessibilidade.
Tipos de ninho:
Sem ninho
Ninho elementar → bem simples, no solo, com limpeza da área e adição de alguns materiais
Aterro → acumulo de terra, troncos, galhos e folhas, gerando temperatura necessária para incubação sem os pais
Cratera ou vulcão
Escavados → buracos escavados na terra, barrancos, árvores, etc.
Cavidades naturais em troncos ou cactos
Plataforma
Tijela → mais comum, em árvores, em forma de U
Pendentes
Esfera → como os do jõao de barro e furnarídeos
Em paredes ou escarpas
Algumas aves possuem hábitos menos comuns, como as nidificações coloniais e o parasitismo (colocando os ovos em ninhos de outras espécies).
O tipo de ninho é determinado geneticamente.
Modo de desenvolvimento dos filhotes.
	Condição
	Penugem 
	Visão
	Mobilidade
	Alimentação dos pais
	Cuidado parental
	Exemplo
	Super-precocial
	Sim
	Abertos
	Caminha
	Não
	Não
	Megapodide
	Precocial
	Sim 
	Abertos
	Caminha
	Não
	Sim
	Patos
	Sub-precocial
	Sim
	Abertos
	Caminha
	Sim ou Não
	Sim
	Cegonhas
	Semi-precocial 
	Sim
	Abertos
	No ninho
	Sim
	Sim
	Gaivotas
	Semi-altricial 
	Sim
	Fechados
	No ninho
	Sim
	Sim
	Garças
	Altricial
	Não
	Fechados
	No ninho
	Sim
	Sim
	Pássaros
Sistemas de acasalamento
Monogamia em 90% das espécies, com cuidado parental compartilhado entre os sexos. Porem a monogamia é social, havendo traições comumente, e não geneticamente. Existem casos de “divórcios” associados a falta de sucesso reprodutivo.
A poligamia geralmente acontece em locais nos quais os recursos alimentares não são bem distribuídos. O caso mais comum é poliginia (macho com várias fêmeas) e se dá pelos machos serem territorialistas e as fêmeas buscarem os machos alfas, com melhores territórios, com maior oferta de alimento. Já a poliandria (fêmea com vários machos) acontece com espécies que possuem fêmeas com altos níveis de testosterona, que brigam por territórios e machos. Nesses dois casos a poligamia pode ser clássica, na qual os parceiros do alfa não se dão bem, sendo formados vários ninhos diferentes, e pode ser a poligamia cooperativa, onde os parceiros vivem juntos e revezam o cuidado do ninho. A poligamia do tipo poligiandria acontece com vários machos e várias fêmeas.
Promiscuidade: O macho só aparece para acasalar, a fêmea cria os filhotes só, geralmente presente em espécies associadas a alimentação de frutas e néctar, não havendo necessidade do macho para captura de alimentos. Porem esse sistema culmina numa pequena parcela de machos que acasalam com todas as fêmeas, a maioria dos machos não consegue acasalar.
Geralmente o tipo de sistema é determinado pelo ambiente que o pássaro vive, e não geneticamente. A variável mais importante para determinação do sistema é o alimento: comida uniformemente distribuída (monogamia), comida distribuída em manchas abundante (emancipação dos sexos), diferenças grandes nos recursos que os machos podem obter (poliginia), grande disponibilidade de recursos (poligiandria) e emancipação dos 2 sexos (promiscuidade).
MIGRAÇÃO	
Movimento sazonal regular realizado por 20% das aves devido a mudanças na disponibilidade de alimentos, habitat, clima, etc. As espécies que não realizam são chamadas de residentes.
O principal motivo da migração parece ser o alimento, mas também é favorável para as aves ter dias mais longos, que proporcionam mais tempo para procura de alimentos para elas e para os filhotes. 
	Características
	Residentes regiões temperadas
	Migrantes regiões temperadas
	Residentes regiões tropicais
	Produtividade
	Alta
	Média
	Baixa
	Sobrevivência adulto
	Baixa
	Média
	Alta
	Sobrevivência juvenil
	Baixa 
	Média
	Média/Alta
Riscos da migração: predação, acidentes, exaustão, fome, desastres naturais, desorientação, etc.
As rotas migratórias são estabelecidas, e a maioria das espécies efetua migrações sentido norte-sul. As boreais fazem ninho na América do Norte e migram para América do Sul no inverno. As austrais são aquelas que realizam migrações dentro da América do Sul. E as altitudinais são espécies de altitude que descem ao nível do mar no inverno. 
A estocagem de gordura para a migração é realizada na região sub-cutânea. A maioria das espécies possui necessidade de escalas. Cada espécie possui uma milhagem diferente, ou seja, a quantidade de horas que podem voar sem pausa. Podem economizar energia durante o voo esperando condições favoráveis e em formações de grupo. O relógio biológico regula o tempo da migração.
Existem 2 tipos de escalas, as paradas hemisféricas, locais com mais de 500.000 indivíduos, e as paradas internacionais, com cerca de 150.000 indivíduos. 
O principal localizador das aves é o geomagnetismo, porem também se utilizam de sinais visuais e orientações por compasso solar e estrelar.