Aves I - Evolução, características básicas, forma e função PSS (1)

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AVES
Características básicas
Evolução das Aves 
Forma e função
Características básicas das Aves
Corpo geralmente em forma de fuso, 
com quatro divisões: cabeça, pescoço, tronco 
e cauda.
Pescoço desproporcionalmente
longo para manutenção do 
equilíbrio e para apropriação 
de alimentos.
Características básicas das Aves
Homeotermia é a capacidade 
de manter uma temperatura 
corporal constante. 
Esta adaptação adquirida pelas 
aves permitiu-lhes explorar uma 
gama vasta de habitats não tanto 
limitados por temperaturas 
ambientais
Enquanto alguns autores argumentam que os 
dinossáurios poderiam ter sido 
homeotérmicos, é provável que a transição da 
heterotermia a homeotermia ocorresse algures 
ainda na evolução de répteis (já que os 
mamíferos são também homeotérmicos). 
Características básicas das Aves
Vertebrado bípede os 
membros são emparelhados: 
Membros anteriores modificados 
em asas geralmente para voar; 
Membros posteriores são 
patas recobertas de escamas.
Pé com quatro dedos com 
garras (2 ou 3 dedos nalguns 
grupos).
Há várias adaptações para 
empoleirar, caminhar, nadar, etc.
Ossos pneumáticos leves 
com cavidades internas reforçadas 
por tabérculas, que permitem a 
redução do peso corporal.
Características básicas das Aves
Esqueleto completamente 
ossificado, mas tendo havido uma 
simplificação e fusão de vários ossos
Características básicas das Aves
Corpo coberto por penas
Pele fina sem glândulas sudoríparas.
Glândula de óleo na base da cauda (uropígio)
Bico córneo ou seja uma bainha rija que 
cresce a partir das mandíbulas sem dentes
Características básicas das Aves
Pavilhão da orelha 
rudimentar
Um único osso no ouvido médio
Evolução das Aves
• Constituem uma classe de vertebrados
• A maioria dos paleontólogos considera que 
as aves evoluíram dos dinossáurios
terópodes durante o período Jurássico, por 
volta de 150-200 milhões de anos atrás (Ma), 
• São o único clado de dinossáurios a 
sobreviver ao evento de extinção Cretácico-
Paleogénico, aproximadamente 65,5 Ma. 
• Actualmente são reconhecidas no mundo 
aproximadamente 10 000 espécies de aves
Evolução das Aves
Archosauria
Theropoda
Origem das Aves
Evidências fósseis tem 
demonstrado que vários 
pequenos terópodes tinham 
penas, mas só um grupo 
(ex.Oviraptoridae) terão 
originado as Aves.
As aves diversificaram-se durante o Cretácico. 
Alguns grupos retiveram 
características primitivas, 
como dentes e garras nas asas. 
Depois os dentes foram perdidos 
independentemente em vários 
grupos de aves. 
Formas primitivas, como 
Archaeopteryx retiveram os 
longos ossos da cauda dos seus 
ancestrais, enquanto as caudas 
das aves mais avançadas foram 
encurtadas com o advento do 
osso pigóstilo.
Origem das Aves
Theropoda
AVES
AVES
Archaeopterix
AVES
Origem das Aves
Esqueleto
Esterno 
desenvolvido 
com quilha.
Fortalecimento 
dos processos 
das costelas e 
vértebras ex. 
uncinato. 
Cauda ossificada 
não alongada; 
pigóstilo
Crânio
• Ossos do crânio fundidos com um côndilo occipital.
• Crânio diapsida com uma fenestra anteorbital.; 
• Mandíbula e maxila sem dentes, ambas coberta com uma 
bainha córnea formando um bico.
Origem do voo das Aves
a) Teoria cursória ("do solo para cima")
b) Corrida inclinada com a ajuda das asas
c) Teoria arbórea ("das árvores para 
baixo")
a b
c
Do solo para cima
• Assume ancestral corredor bípede.
• Pernas (e ossos) longas, musculadas e corredoras
Uma vez a correr:
• Usar penas (e depois aletas » asas) para funções de 
equilíbrio
• Capturar insectos
• Tomar uma velocidade mínima pró salto » planação
» vôo
Corrida inclinada
• A hipótese surgiu pela observação de 
filhotes de perdizes (Alectoris chukar).
• As asas teriam desenvolvido as suas 
funções aerodinâmicas, devido ao impulso 
de correr rapidamente subindo planos 
inclinados tais como tronco de árvores, por 
exemplo para escapar de predadores.
• Mas as primeiras aves, incluindo 
Archaeopteryx, eram desprovidas do 
sistema muscular necessário para a pressão 
para baixo das patas, da qual depende a 
corrida inclinada, já que a ajuda das asas é
gerada pelos movimentos para cima.
Das árvores para baixo
• Assume um ancestral planador
semi-bípede
• Úmero com pressão muscular, 
• Osso externo sem quilha. 
• Membros dianteiros e traseiros 
distintamente adaptados: 
Os membros dianteiros começaram por ser 
apêndices alares com garras para escalar
nos troncos e ramos das árvores. A
superfície das "asas" progressivamente 
cresceu enquanto se desenvolvia uma boa 
habilidade de planar e depois ao evoluir 
aumentando a eficiência de voo. 
Os membros traseiros teria favorecido a 
evolução de metatarsos (ossos dos pés) 
alongados e um hálux ("dedão do pé") 
voltado para trás para poder segurar nos 
galhos, saltar das árvores e depois planar 
para o chão.
Forma e Função
Penas: estrutura e função
As penas são estruturas epidérmicas
peculiares, muito leves e flexíveis, revestidas 
de queratina, mas resistentes, embora com 
inúmeros espaços aéreos úteis, as quais 
actuam como isolante térmico.
Protegem a pele contra 
o desgaste e as penas finas, 
achatadas e sobrepostas 
das asas e da cauda 
formam superfícies 
para sustentar a ave 
durante o vôo.
Penas: estrutura e função
Penas: morfogénese
O crescimento da pena começa com 
uma papila dérmica local que força para 
cima a epiderme sobreposta (A). A base 
deste primórdio de pena aprofunda-se 
numa depressão circular, o futuro 
folículo, o qual manterá a pena na pele 
(B). As células epidérmicas mais 
externas deste primórdio formam uma 
bainha lisa cornificada, chamada 
periderme (C), dentro da qual outras 
câmaras epidérmicas dispõem-se em 
costelas paralelas, uma maior mediana 
formando a futura ráquis e as outras 
produzindo as barbas.
O pigmento para a coloração só é
depositado nas células epidérmicas 
durante o crescimento no folículo (D), 
não depois. Quando o crescimento 
termina, rompe-se a bainha e é retida 
por alisamento com o bico. 
Então a pena vai distender-se na sua 
forma completa.
Vôo: características evolutivas essenciais
• Endotermia
• Desenvolvimento das penas
• Desenvolvimento de ossos pneumatizados
• Perda, atrofia ou fusão de ossos e órgãos
• Corpo leve e aerodinâmico 
• Desenvolvimento de um sistema de sacos aéreos
• Presença de quilha, expansão do osso esterno, na qual se 
prendem os músculos que movimentam as asas
• Ausência de dentes
• Ausência de bexiga urinária 
• Postura de ovos
Resultado » redução do peso corporal
Vôo: mecanismo básico
Elevar resulta da força de sustentação produzida, porque o ar tem 
uma pressão menor acima da asa e maior pressão abaixo.
Planar é possível porque a força de sustentação é gerada em ângulo 
de vôo recto com o fluxo de ar, enquanto o vôo planado, faz um ângulo 
um pouco abaixo da horizontal. Assim a força de sustentação tem uma 
componente para a frente que neutraliza o arrasto do corpo para trás.
Bater - as asas dá elevação, contraria o peso e fornece impulso para a 
frente, aumentado a velocidade da ave, permitindo-lhe manter a altura 
ou subir. Bater as asas envolve duas etapas: batimentos 
descendentes que fornecem a maioria do impulso e os batimentos 
ascendentes que também podem (dependendo asas da ave) oferecer 
algum impulso. Em cada batimento ascendente a ponta da asa é
ligeiramente dobrada para dentro para reduzir a resistência para cima. 
As aves mudam o ângulo de vôo entre os dois tipos de batimentos das 
suas asas: durante os descendentes o ângulo de ataque é aumentado, 
enquanto é diminuído durante os movimentos ascendentes.
Arrastar - paraalém do seu peso, existem três forças de atrito
importantes no vôo aéreo de uma ave: fricção causada pelo atrito do 
ar na superfície das asas; pressão corporal devido à forma da área 
frontal da ave; e atrito de elevação devido à turbulência causada por 
vórtices nas pontas das asas. Estas forças são reduzidas através da 
configuração do corpo e das asas da ave.
Respiração por 
pulmões ligeiramente 
expansíveis, ligados aos 
sacos aéreos que se 
introduzem por entre o 
esqueleto e as vísceras.
Os sacos aéreos permitem 
tanto um suplemento de 
oxigénio quase contínuo nos 
pulmões (ciclos duplos de 
inspiração e expiração), como 
facilitam a volatibilidade do 
corpo da ave.
Vocalização
Siringe (caixa vocal) 
perto da saída
da traquéia e dos 
brônquios
Permite a emissão de sons: 
guinchos, assobios ou 
cantos.
Sistema circulatório
Quatro câmaras cardíacas
(2 aurículas, 2 ventrículos)
Arco aórtico direito persiste 
como a aorta dorsal.
Portal renal reduzido. 
Sangue com glóbulos vermelhos 
nucleados
Sistema digestivo
Na boca (e bico) das aves não há dentes para mastigar. Daí o 
alimento segue pela faringe e esófago até entrar numa bolsa 
chamada papo. Nele o alimento vai sendo amolecido, para depois 
avançar até ao proventrículo (estômago químico) onde se soltam 
enzimas digestivas iniciando o processo de digestão, o qual findará
na moela. Esta é um compartimento muito musculado do tubo 
digestivo, onde com a ajuda de pequenas pedras e areia, os 
nutrientes são esmagados (digestão mecânica). O tubo digestivo 
continua pelo intestino delgado e termina então na cloaca, a qual é o 
local de desemboque dos sistemas excretor, reprodutor e digestivo.
Sistema excretor
Rins metanéfricos.
Ureteres abrem 
directamente na cloaca.
Não há bexiga. 
A urina é semi-sólida, 
constituida por ácido 
úrico (pouco solúvel) e 
excretada com as fezes
Reprodução
•Dimorfismo sexual.
•Fertilização interna por 
junção de cloacas 
(órgãos copulatórios
apenas em poucos 
grupos ex. Anseridae).
•Determinação 
(heterogamética) dos 
sexos pelas fêmeas.
Reprodução
Machos com 
testículos pareados, 
com o canal deferente 
abrindo na cloaca.
Fêmeas com um 
único ovário 
esquerdo e 
respectivo oviduto.
ovário
Incubação externa dos ovos, 
geralmente num ninho.
Ovo amniótico: membranas embrionárias; 
muita gema; concha calcária dura.
Reprodução
Eclosão de juvenis
• precocial com crias nidífugas, activas e 
cobertas de penugem.
• altricial com crias nidícolas, passivas, pele 
nua sem penas e que requerem cuidados 
parentais.