P t á c i (Aves) I. Saurischia vs. Ornithischia Původ ptáků. Oldřich Kopecký Porovnání vybraných vlastností Amniot

14.4.2015

P t á c i (Aves)

Vztahy recentních skupin čtvernožců (Tetrapoda)

I.

Archosauria

Amniota

Přednáška – Zoologie obratlovců

Lepidosauria

Oldřich Kopecký [email protected]

Porovnání vybraných vlastností Amniot Erytrocyty s jádrem Kůstky ve středním uchu Čelistní kloub Lebka Intertarzální kloub

Plazi

Ptáci

Savci

Ano

Ano

Ne

1

1

3

primární

primární

sekundární

monokondylní monokondylní bikondylní Ano

Ano

Ne

Vztahy diapsidních čtvernožců (Tetrapoda)

Původ ptáků - “druhohory“ - Křída (před 144 - 65 mil. let) - rozvoj krytosemenných - velký rozvoj hmyzu – termiti, motýli, mravenci,... - vznik Neornithes před 90 mil. lety

Saurischia vs. Ornithischia

ptáci = dinosauři T. H. Huxley (1868–1870)

1 You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

14.4.2015

Theropodi

moderní ptáci

- esovitý krk - 3 prsty - intertarzální kloub - pneumatizované kosti Theropodi příliš velcí pro let Mahakala omnogovae

Tyranosaurus

Alan H. Turner et al. (2007): Preceding Avian Flight A Basal Dromaeosaurid and Size Evolution. 31, Science Velociraptor / Deinonychus

1) nerozvětvené peří 2) výběžky žeber (processi uncinati) 3) rozvětvené peří 4) obrácená pubis 5) protistojný palec 6) nesymetrické letky 7) pygostyl 8) rohovitý zobák

alula

9) alula 10) velký hřeben prsní kosti

* přítomnost peří

Na co měli nelétaví theropodi peří ? -

klasický příklad exaptace předvádění se vylučování přebytku síry lov izolace

Byli to ekto nebo endotermové ? - produkce metabolického tepla (bm) bez izolace je k ničemu - izolace pro ektoterma škodlivá - intenzita bm koreluje s intenzitou am - předci ptáků byli aktivní predátoři


14.4.2015

Jak víme o jejich zbarvení ? 2008

- fosílie pera Křída, Brazílie - vlhovec červenokřídlí - nikoliv produkty bakteriálního rozkladu, ale melanosomy

Archeopteryx -

čas

tendence k proudnicovému tvaru lebky

ptáci z pterosaurů až do 1861 Solnhofen (jurské vápence), Německo velká podpora mladé Darwinovi teorie 11 nálezů

rozpětí až 60 cm hmotnost 300 g ocas 28 cm letky 13 cm

6. nález Archeopteryxe (1951) „Eichstättský exemplář“

čas

Plazí znaky

Ptačí znaky - duté kosti

like Jesus-Christ Videler (2005)

- peří

- všechny kostry nalezeny v mořské vodě - pozemní - šplhání primárně útěk - hnízdění asi na stromech

cesta do hnízda / útěk Elzanowski (2001)

- let spíše klouzavý, aktivní jen krátce (m.pectoralis 7 %)


14.4.2015

Jsou ptáci opravdu z dinosaurů ? - přední končetiny dinosaurů mají 1, 2, 3 prst, ptačí však 2, 3, 4 prst

- dinosauři mají zuby ohnuté dozadu zploštělé a pilovité vs. jednoduché klínovité alveolární zuby Archeopteryxe

- chybí fosilní nálezy nejstarších ptáků, Archeopteryx (145 mil. let), Theropodi (110 – 80 mil. let)

Ale !

A n ch i o r n i s

150 mil. let

Xu X. et al. (2009): A new feathered maniraptoran dinosaur fossil that fills a morphological gap in avian origin. Chinese Science Bulletin.

- ptáci vznikly z archosaurů - společné znaky s Theropody jen konvergence

Původ letu - 19. století, yaleská univerzita I. Arboreální teorie (Marsh)

II. Teorie běhu (Williston)

Longisquama J. Ostrom (1979) – běžící lovec


14.4.2015

I. Arboreální teorie

Vývoj ptačího pera

II. Teorie běhu

Troodon formosus Microraptor gui Mononykus

Peří se v evoluci objevuje několikrát...

Ptačí let

Ptačí let aktivní let není Ptačí letjen ptačí záležitostí !


14.4.2015

Adaptace k aktivnímu letu

Adaptace k aktivnímiu letu - nejvýkonnější svaly

- kostra dutá, pneumatizovaná -

- m. pectoralis = dolů

hmotnost kostry 4 %, savci 15 – 30 %

m. supracoracoides = nahoru

- peří těžší než samotná kostra

- poměr váhy od 3:1 do 20:1

- srůsty kostí furcula, notarium,

>

synsacrum + pánevní

- váha m. pectoralis sova 10%, sokol a holub 20 %,

kosti

vlaštovka a kolibřík až 35 %

- hřeben hrudní kosti

- kapkovitý tvar těla - těžiště pod nosnými plochami křídel

morfologická uniformita

let je energeticky náročný

AHL = acrocoracohumeral ligament

Ramenní vazivová tkáň klíčová pro aktivní let ptáků (Baier et al. 2007: A critical ligamentous mechanism in the evolution of avian flight. Nature 445, 307-310)


-


Peří pernice vs. nažiny 90 % beta keratin, 8 % voda typy peří: A-vlasové,B-obrysové C,D-prachové pelichání

Vzdušné vaky - zmenšení hustoty těla a též: dýchání, termoregulace, rezonátory, nadouvání, ...

prapor = větve + paprsky + háčky

C

stvol = osten + brk

A

B

D


14.4.2015

Ptačí let - typy

Morfologie KŮŽE - velmi tenká, kožní žlázy chybí - kostrční žláza, mazová žláza v zevním zvukovodu - drobivý prach (pulviplumae)

vířivý veslovací třepetavý

- rohovité útvary, šupiny ramphotheca a podotheca - kožní deriváty

-

Morfologie

KOSTRA lebka – diapsidní (spánkové jámy ovšem splývají s očnicí), monokondylní, zvětšená mozkovna a očnice, vnitřní nozdry = choana páteř – obratle členité = pevné spojení, krčních 10 – 26 (atlas i axis), hrudních 3 – 10 (někdy notarium), křížová kost synsacrum (11 – 23), 5 – 8 a pygostyl - další srůsty kostí – furcula, carpometacarpus, tibiotarsus, tarsometatarsus - žebra dvoudílná s processus uncinati

typy distální části dolních končetin

A) Anizodaktylní I. dozadu

B) Zygodaktilní I. a IV. dozadu

C) Heterodaktylní I. a II. dozadu

D) Syndaktilní II. a III. částečně srostlé

E) Pamprodaktylní vše dopředu

A) většina ptáků B) papoušci, šplhavci, tukani, kukačky, vratiprst sovy, turakové, orlovec C) trogoni D) srostloprstí, zoborožci E) rorýsi, myšáci


14.4.2015

Morfologie SVALY - viz 30 - m. ambiens - m. flexor perforans

Morfologie TRÁVÍCÍ SOUSTAVA - zobák – bezzubý, tvar dle příjmu potravy

- jazyk – většinou drobný, málo osvalený, někdy zakrnělý – výjimky dle příjmu potravy

- jícen – dlouhý, roztažitelný nebo s voletem (ingluvies) - trávení potravy, krmení mláďat

Morfologie DÝCHACÍ SOUSTAVA - kožní dýchání a bránice chybí - hrtan, průdušnice, průdušky až v bifurkaci syrinx - plíce malé (30 ml/1000 g), neroztažitelné, výkonné - ventilace vzdušné vaky (7 – 12) (128 ml/1000 g)

- žaludek – žláznatý a svalnatý (kameny, silný, roztažitelný) - střevo – ústní do kloaky, kratší než savců, přítomnost dvou slepých střev

Morfologie CÉVNÍ SOUSTAVA - srdce - 2 předsíně, 2 komory plně oddělené - hmotnost 6 % pštros – 24 % kolibřík - rychlost tepu 120 pštros – 1200 kolibřík - tlak až 400/120, časté ruptury aorty - tělesná teplota - 40 ºC pštros – 44 ºC kolibřík může se během dne měnit až o 12 ºC - erytrocyty - s jádrem, konkávně vypouklé, životnost cca 30 dní

Morfologie NERVOVÁ SOUSTAVA - mozek – podobný plazímu, 6 – 11x větší (k tělu) – řídícím centrem koncový mozek – žíhané těleso – hyperstriatum – mozeček (cerebellum) velký – 2 – 9 % hmotnosti těla - 12 párů hlavových nervů, poslední inervuje syrinx


14.4.2015

„If men had wings and bore black feathers, few of them would be clever enough to be crows.“ H.W.Beecher 1850 Krushinsky experiment

H. Prior et al. 2008: Mirror-Induced Behavior in the Magpie (Pica pica): Evidence of Self-Recognition. PLOS

fenomén Alex

Hippocampus a prostorová paměť - sezónní klima - skrýše semen - 2000 skrýší až 33000 semen - 5 měsíců Ořešník americký

Morfologie SMYSLY - hlavním zrak (pštros ¢ 5 cm jako slon) - 1/3 váhy hlavy - málo nebo vůbec nepohyblivé (sovy) - příčně pruhované svaly

Ultraviolet vision and foraging in terrestrial vertebrates J. Honkavaara et al. OIKOS 98: 505 – 511, 2002

změna velikosti zornice - pecten - až 150 „políček“ /s - tyčinky, čípky (i UV)


14.4.2015

-

sluch jedna sluchová kůstka – columella boltce chybí lagena (10x kratší než u savců, 10x vyšší hustota) vyhodnocení rozdílů v intenzitě a čase zvuku levé/pravé časové rozdíly až 0,00003 sekundy. asymetrie kožních ušních záhybů/asymetrie lebky závoj asymetrický opačně než lebka

-

čich nosní dutina 3 komory horní s čichovým epitelem kondoři, trubkonosí, kivi až 25 km potrava, páření, rozpoznávání nor

sovy až 70º dravci až 50º

Echolokace - 1/10 netopýří - krátké signály (1 - 15 ms) slyšitelné - 1,5 cm

alkounek chocholatý

rorýs salangana lelek jeskynní

etylmerkaptan

magnetorecepce - fotopigment v oku - receptory očního nervu - doplněk navigace (noc) - sluneční skvrny, magnetové hory - exp.: el. proud = mag. pole (Walcott et Green 1974, Keeton 1974)


14.4.2015

Morfologie UROGENITÁLNÍ SOUSTAVA - ledviny – metamefros – kys. močová - Henleova klička – adsorpce i v kloace (40 x účinnější) - močový měchýř – většinou chybí - mořští vylučují sůl nosními žlázami ROZMNOŽOVÁNÍ - cesty oddělené - samic bez kopulačních orgánů Urodaeum - penis – vrubozubí, běžci

ROZMNOŽOVÁNÍ - vaječník jediný - vaječné buňky —› vejce 1000x - vejcovod (magnum) – obalování bílkem, papírová blána - děloha – obalení skořápkou Proč nejsou ptáci živorodí ? - tradičně: let vs. velká váha zárodků - recentně: konflikt pohlaví – zapojení samce v péči o potomstvo

ROZMNOŽOVÁNÍ - největší vejce pštros (1,6 kg) - 25 % hmotnosti (kivi, kolibřík) - trade-off (velikost snůšky, počet snůšek, délka inkubace, rychlost růstu mláďat) 42 ontogenetických stádií

- určení pohlaví mláďat ZW/ZZ

musculus complexus


P t á c i (Aves) I. Saurischia vs. Ornithischia Původ ptáků. Oldřich Kopecký Porovnání vybraných vlastností Amniot

Recommend Documents