Repl llatok
Rgen azt hittk, a madarak gy replnek, hogy amikor lefel csapnak a szrnyukkal, a tollaik ssze vannak csukva, mg flemelsnl tollaik tengedik a levegõt. Ez egyltaln nincs gy.
A madarak kapcsolata a dinoszauruszkkal
A madarak eredete sok ven t az evolcibiolgia vitatmja volt, de a jelenlegi tudomnyos llspont szerint a madarak a theropoda dinoszauruszokbl fejldtek ki a mezozoikum idejn.
Az Ohio-i Egyetemen Patrick O'Connor ltal vezetett kutats bebizonytotta, hogy a nagy hsev dinoszauruszoknak olyan lgzsk rendszerk volt, mint amilyen mai madaraknak is van. A theropoda dinoszauruszok (kt, madrszer lbon jr hsevk) tdeje ugyangy pumpl levegt a csontvz regeibe, mint ahogyan az a madaraknl is trtnik. „A madarak egyedi jellegzetessgeinek seiknl is lteznik kellett valamilyen formban”. - jelentette ki O'Connor.
A Public Library of Science ONE cm online folyirat 2008. szeptember 29-ei szmban lev Aerosteon riocoloradensis lers szolgltatja a legszilrdabb bizonytkot arra, hogy a dinoszauruszok madrszer lgzrendszerrel rendelkeztek. A komputertomogrfis (CT) vizsglat feltrta, hogy az Aerosteon testregben lgzskok helyezkedtek el.
Egy 2004-ben felfedezett troodontida fosszlijn a madarakra jellemz alv testhelyzet lthat, amelyben az llat htra fordtott fejt az egyik karja al dugja. Ez a pz a mai madaraknl a fej melegen tartsra szolgl. Egy 2003-ban felfedezett Tyrannosaurus rex csontvz arra szolglt bizonytkul, hogy a dinoszauruszok s a madarak kzs ssel rendelkeznek, tovbb els zben tette lehetv egy dinoszaurusz nemnek megllaptst. A tojshjkpzshez szksges kalciumot a nnem madarak az gynevezett medullris csontban raktrozzk, amely a madr lbcsontjainak belsejben, a bels csonthrtya s a csontreg kztt tallhat specilis csontszvet. A Tyrannosaurus rex hts lbcsontjainak hasonl csontszvet-maradvnyai azt sejtetik, hogy a zsarnokgyk is ilyen szaporodsi stratgit kvetett, s egyben a megtallt egyed nnem volt. A tovbbi kutatsok a theropodk kz tartoz Allosaurus s az ornithopodk kz tartoz Tenontosaurus maradvnyai kztt is megtalltk a medullris csontot. A tny, hogy az Allosaurus, a Tyrannosaurus s a Tenontosaurus egyazon fejldsi vonalon tallhat, arra utal, hogy a dinoszauruszoknl nagyon korn kifejldtt ez a jellegzetessg. A medullris csont a kifejletlen pldnyoknl is megtallhat, ami azt jelzi, hogy a dinoszauruszok nagy mretkhz kpest elg gyorsan elrtk az ivarrettsget.
A madarakkal kzeli rokonsgot mutat nem madr therapodk felfedezsvel a rgebben tisztzottnak tekintett kapcsolat a madarak s nem madarak kztt mra ismt bizonytalann vlt. Ehhez hozzjrultak tbbek kztt a Kna szakkeleti rszn (Liaoning tartomnyban) nemrg tallt leletek, melyek bizonytottk, hogy szmos kis termet theropoda dinoszaurusz is rendelkezett tollakkal.
A 19. szzad vgn felfedezett jura kori Archaeopteryx-leletek a madarak s a hllk kzti hinyz lncszemknt ismertek, s mint ilyet az evolcis-elmlet altmasztsra hasznltk, habr ma mr nem ket tekintik a madarak kzvetlen snek. A Confuciosornis szintn az els madarak kz tartozik, a korai krta korban lt. Mindkettjkre vadszhatott a Protoavis texensis, de ez utbbirl a leletek tredkessge miatt nem dnthet el, hogy tekinthet-e a smadrnak. Ms mezoziokumban lt madarak mint a Confuciusornis, Enantiornithes, Yanornis, Ichthyornis, Gansus, s a Hesperornithiformes (a rpkptelen bvrmadarak egy csoportja) a vcsk- s bvralakakra hasonltottak.
A 2002-ben felfedezett, Dromaeosauridk kz tartoz Cryptovolans (egy Microraptor) kpes volt replni; tarajos szegycsonttal, s modern madarakhoz hasonl horognylvnyokkal rendelkezett. Valjban a Cryptovolans sokkal inkbb hasonlt a mai madarakhoz, mint az Archaeopteryx, ugyanis ez utbbi nem rendelkezett ezekkel a madrjegyekkel. Nhny paleontolgus ezrt azt felttelezi, hogy a Dromaeosauridk (amik kzl a nagyobb testek msodlagosan rpkptelenek voltak) alakultak ki a madarakbl, s nem fordtva. Erre az elmletre meggyz bizonytk egyelre mg nincs, de tovbbi satsok folynak (fleg Knban) a tollas dromaeosauridk fosszlii utn. Az mindenesetre biztos, hogy a kzps jurban lt theropodk kztt volt olyan, amelyik tollas szrnyt hasznlta replshez, s a krtakor kzepig ennek szmos formja kialakult (ilyen volt pldul a Confuciusornis). Ez utbbi fajnak volt nhny sajtos ismertetjegye. Ilyen pldul az elcskevnyesedett a farok, mely gy nem volt alkalmas a kormnyzsra, valamint szrnynak alakja is elgg specializldott (habr a kar csontvza mg mindig inkbb dinoszaurusszer volt).
Habr a madrmedencj dinoszauruszok (Ornitischia) medencje struktrjt tekintve megegyezik a madarakval, a madarak a hllmedencjek (Saurischia) leszrmazottai. A kt csoport hasonl felpts medencje egymstl fggetlenl alakult ki, st a theropodk egy harmadik csoportjnl, a Therizinosauridae-nl is kialakult iyen szerkezet.
A toll
A madarakaat tollas kltakar klnbzteti meg ms llatcsoportoktl. Tbbfle tollazatot rdemes megklnbztetni, melyek az llat korval vltjk egymst. Legelsõ a fszektollazat (neosoptil), mely csak nhny szl szrnlkli tollbl ll, legtbbszr a fejtetõn s a hton. Ezeket a pihetollakat lthatjuk pldul az nekesmadarak fikinl, melyet nhny napon bell kihullatnak. Tmtt formban lthatjuk a fszekhagy fajok fikin is ("pihs kiscsibe").
A marad tollazat mr zrt, egyrtelmûen utal az llat madr voltra. Kpzõdse mr a fejlõds korai szakaszban megindul. Elõszr egy gyengbb, szntelenebb tollazat kpzõdik, melyet fiatalkori tollazatnak hvunk. Ezt ltalban az ivarrettsg elrsvel egyidõben a maradand tollak vltjk fel. Ez a tollazat mr erõsebb s sznesebb, ekkor mondjuk, hogy a madaraink kisznesedtek.
Nha e kt tollazat kz idõben egy harmadik n. vlttollazat is fejlõdik.
Egyes fajoknl megklnbztetnk nsztollazatot s nyugalmi tollazatot. ltalban rejtõzkdõ szn madarak hmjei viselnek sznes nszruht, ha nem vesznek rszt a kltsben. Ilyenek a Ploceidae szvõmadarak hmjei is. A nsztollazatukat 4-5 hnapig viselik. Tollvlts vagy vedls vente egyszer trtnik, ilyenkor nhny ht alatt a madr a teljes tollazatt lecserli. Bizonyos fajok, a vedlsi idõszakon kvl is folyamatosan vedlenek, de ilyenkor csak egy-egy tollat cserlnek. A tollak cserje, fõleg az evezõ s kormnytollaknl megadott sorrendben megy vgbe. Kivtel pl. a Phoenicopteridae, amely egyszerre szrja el az sszes evezõtollt, ilyenkor rpkptelen.
A szrnycsapskor bredõ hajterõ tlnyom rszt az elsõrendû evezõtollak szolgltatjk. A szrnyak felfel csapdsakor ezek a tollak sztnylnak s tengedik maguk kztt a levegõt, amikor azonban a szrny lecsap, egymsra zrulnak, s a levegõre tmaszkodva felfel emelik a madarat. A szrny belpõ lnl elhelyezkedõ fik szrny elõsegti a szrny feletti levegõ ramlst, s mrskli rvnylst (a turbulencit).
A tollak nemcsak a repls eszkzei; fontos szerepet jtszanak a test hõszigetelsben is. A madr testnek hõmrsklete legtbbszr jval magasabb az emlõsknl; ltalban 41-43,5 C. A kis testû madarak hõvesztesge klnsen nagy, õk mg hatkonyabb vdelmet, hõszigetelst ignyelnek. A tollazat krlbell a teljes testsly 6%-t teszi ki, a legkisebb madrkk esetben azonban akr 12%-t is: ennyi toll mr elegendõ vdelmet nyjt az elemekkel szemben.
A legtbb tollal rendelkez madarak a hattyk (Cygnus). Sr pehelytollaikat vzhatlan fedtollak bortjk. A kifejlett hattyknak – fajtl fggen – 22-25 ezer tolluk van. Csak sszehasonltskppen: egy kolibrinek pldul mindssze 940 darab. A legnagyobb szrnyfesztvolsg madr a vndoralbatrosz (Diomedea exulans). Az Antarktisz, Ausztrlia, Amerika s Afrika partjai kztt, a nylt cent tszel faj szrnyvgei kztti tvolsg repls kzben meghaladjk a 3,6 mtert. Az albatroszok kpesek meglls nlkl, egyvgtben akr 10-15 ezer kilomtert replni. A siklrepls nagymestereknt is emlegetett madarak menet kzben – mint egy replgp – szrnycsaps nlkl rkig vitorlznak.
Bolygnk legkisebb madara a mindssze msfl grammos, kzp- s dl-amerikai trpusokon l remetekolibri (Phaetornis ruber). Hat centimteres testhossznak felt a csre s a farka teszi ki, gy a teste alig 3 centimter. A tzestork kolibri (Archilochus colubris) percenknt 200 csapssal, a vilg leggyorsabb szrny madara.
A repls
A Pteroszauruszok s egyb repl shllk nem voltak madarak. Az ris repl dinoszauruszok a kzvlekedssel ellenttben nem sztnyitott szrnyakkal emelkedtek a magasba. A Portsmouth Egyetem tudsainak modellje j megvilgtsba helyezi a szrnyas dinoszauruszok replst. Az ris repl dinoszauruszok a kzvlekedssel ellenttben nem sztnyitott szrnyakkal emelkedtek a magasba. A Portsmouth Egyetem tudsainak modellje j megvilgtsba helyezi a szrnyas dinoszauruszok replst.
A Pteroszauruszok 65 milli vvel ezeltt haltak ki, a legnagyobb fosszliik hinyosak, gy nehz rekonstrulni mozgsukat. Sokak szerint a szrnyak tbb mint fl tonnt nyomhattak, melyekkel aligha tudtak volna ezek a hatalmas llatok felszllni s landolni.
Az j modell szerint, a fldrl val elemelkedsk csak gy volt lehetsges, ha a madarak a szrnyukon llva izmos lbaikra tmaszkodva ugrottak fel a levegbe.
A paleontolgusok szerint az llat hasonlan indtotta magt, mint egy rdugr, ami pedig a toler elrshez segtsget nyjtott nem a szrnyai voltak, hanem a lbai.
Manapsg a vrszv denevrek rugaszkodnak el ily mdona talajtl, gy nem szmt egyedlllnak, ha korbban a dinoszauruszok is gy csinlhattk.
A madarak kivlan alkalmazkodtak a replshez. A mells vgtag szrnny alakult. Az ers replizmok eredse a mellcsonton kiemelked tarajon tallhat. Tollaik a br szrmazkai, a szrny- s faroktollak a replsre s a kormnyzsra szolglnak. Szivacsos szerkezetek a csontjaik, ezrt knnyek. A repls nagy izommunkt ignyel, ezrt van szksgk fejlett lgzsre s keringsi rendszerre is. A madarak replst elssorban a szrny felptse teszi lehetv. A madarak szrnya repls kzben gy tereli a levegt, hogy a szrny felett gyorsabban ramoljon, mint alatta. gy a fell raml leveg nyomsa kisebb lesz. A madr az ebbl add aerodinamikai felhajtert hasznlja fel a replshez. A madrszrny (s a legtbb repl llat szrnynak) klnlegessge, hogy lecsapskor a szrnyprofil az llat sebessgtl fggen vltoztathat, gy kpes a r hat felhajtert vltoztatni. A madarak replse rengeteg kutatt s mrnkt foglalkoztat. Ez a mechanizmus ugyanis sokkal hatkonyabb, mint a replgpekben alkalmazott, mivel ezek szrnyprofiljt csak nagyon kis mrtkben lehet vltoztatni.
A madr csontvza a testsly 8-9%-a, ezrt szoktk a vkony, knny test emberekre azt mondani, hogy madrcsontak. A szrnyat (mint az embernl a kezet) a vllv (hollcsõrcsont, lapocka, villacsont) s a szrny csontjai (karcsont, orscsont, singcsont, szrnykzpcsontok, ujjak) alkotjk. Ez a bmulatos pontossggal s clszersggel megtervezett vzrendszer, az egyb segdberendezsekkel egytt, seregnyi mozgsforma vgzsre ad lehetõsget.
A madarak kztt egyedlll a kolibriflk replsi technikja. Szrnyaikkal elre-htra csapkodva nyolcast rnak le a levegben, gy kpesek egy helyben lebegni. Erre egyetlen ms madr sem kpes. Ehhez rendkvl gyorsan kell verdesnik: a legkisebb kolibrik msodpercenknt akr hetven szrnycsapsra is kpesek lehetnek. A madarak szrnyt hatalmas mret mellizmok (musculus pectoralis, musculus supracoracoideus) mozgatjk, amelyek a szegycsont tarajn tapadnak meg. A tarajrl indulva az egyik izom (a m. pectoralis) a felkarcsont als fellethez, a msik (m. cupracoracoideus) a vllzletet megkerlve a felkarcsont fels fellethez tapad. Vagyis a szrny lecsapst s felemelst vgz izmok ugyanott erednek.
A madarak lbnak klnleges izma a musculus pectinus, amely a trdzlethez tapad, s inakkal az egyes lbujjakhoz csatlakozik. Ha a madr behajltja a trdt, a musculus pectinus megfeszl, s a madr lbujjai sszezrdnak, ezzel biztostva a kapaszkodst. A futmadarak kivtelvel az sszes madrfaj szegycsontjn jellegzetes tarajt (crista) tallunk, amely tapadsi felletet biztost a replizmoknak. A futmadarak kzl egyedl a tinamualakaknl tallhat tarajos szegycsont, de ezek is rpkptelenek.
Szmos madr kpes arra, hogy akr helyben is repljn. Ennek egyik formja a szitls. A madr kihasznlja a szemben fj szelet, aminek a sebessge megegyezik a sajt sebessgvel, gy helyben tud replni, s figyelni tudja az alatta levõ terletet. (A ragadoz madarak gyakran lesik gy a zskmnyt.)
A helyben repls msik formja, amely ll levegõben is alkalmazhat, a forgszrny repls. Ennek legjobb kpviselõi a kolibrik, de pl. a megriasztott tyk is ezt az elvet hasznlja, amikor a disznl tetejre menekl. A forgszrny repls kzben a szrny egy fekvõ nyolcast r le, elõrehzsnl a szrny tetejre flfel nz, mg a szrny htrafel mozgatsakor a fonk oldal nz flfel. gy nem csoda, hogy a kolibrik elrhetik a msodpercenknti 80-as csapsszmot, 100 km/h-s sebessget, sõt fkezs nlkl tudnak megllni s irnyt vltoztatni. A legnagyobb energit a felszlls emszti fl, ezrt nhny madr trkkket alkalmaz. Pldul a glyk s a fecskk egy magasabb helyrõl a mlybe ugranak, gy a zuhansbl nyert sebessgk mr elegendõ a flszllshoz (msknt fogalmazva, a helyzeti energijukat talaktjk mozgsi energiv). Ha erre nincs lehetõsg, a nekifuts is megteszi (a vzimadarak vztapossa, a glyk nhny lpse nekirugaszkods elõtt), ez ltalban egybekapcsoldik az indul szitlssal: a madr mintegy nekicsapja az ll levegõnek a szrnyt. A szrnya bizonyos erõvel hat a levegõre, a levegõ ugyanekkora, de ellenttes irny erõvel visszahat a madrszrnyra, m llszge miatt – ami emellett nagy – ez az erõ flbomlik egy vzszintes s egy fggõleges komponensre, amelyek eredõje emeli fl a madarat. Ugyanaz az eset az ramlsba helyezett madrszrnynl: a tengeri madarak csak sztterjesztik szrnyukat s mris a levegõbe emelkednek. Ezen az elven rpl a paprsrkny s szolgl fordtva a versenyautkon a spoiler. Ez a replsmd elõrehaladsra nem alkalmas, mivel a keletkezõ rvnyek – amelyek kinetikus energijukat a madrtl veszik el – erõsen lefogjk az llatot. Ezrt az emelkeds utn tvltanak evezõszrny replsbe. Az evezõszrny repls egyik klnleges formja a vz alatti repls. Ennek specialisti a pingvinek s az alkk. A pingvinek, mivel replni nem tudnak, erre a mozgsformra igencsak alkalmasak: keskeny, merev szrnyukkal (ami csak csavarodni, le-fl vagy elõre-htra tud mozogni, de sszecsukdni nem) s erõteljes mellizomzatukkal.
A replsi mdok msik nagy csoportja a mozdulatlan szrny repls. Ennek kt tpusa, a vitorlz- s siklrepls. Ahhoz, hogy a siklreplshez szksges magassgot a madarak vitorlzreplssel elrjk, a szrazfldi madarak a termikbuborkokat (amelyek ltalban a keletkezõ kumuluszfelhõk alatt alakulnak ki, ahogy a hegyek lbainl jelentkezõ flszll lgramlatok), a tengeriek pedig a szembe raml szeleket hasznljk ki. Erre j plda az ris viharmadr, amely a vzhez kzel kezdi vitorlzst. Itt a lgramlatok a vzzel val srlds miatt vesztenek mozgsi energijukbl, lassabbak lesznek, m fljebb egyre gyorsabbak, mg kb. 30 m-es magassgban sebessgk egyenletess vlik. Amikor a madr elri a kellõ magassgot, siklreplsre vlt s oldalt lesiklik. Potencilis energijukat alaktjk t kinetikuss; ezt a munkt a gravitcis erõ vgzi. Szrazfldn a madarak a termikbuborkokban spirlisan flfel haladnak, mgnem az elrt magassg utn tovasiklanak. rdekessg, hogy a viharos tengereken lõknl a felleti terhels nagy (pl. a vndoralbatrosznak 1,58 g/cm2). Ez azt eredmnyezi, hogy a vndoralbatrosz 70 km/h-s sikls utn, mg a glya 45 km/h sebessggel trtnõ siklssal veszt ugyanannyit a magassgbl. gy pldul, ha a kt egyed lõhelyt flcserlnnk, a madarak biztos pusztulsra lennnek tlve.
Ms repl, vitorlz llatok:
Repl halak
A replhalak, amelyeket nylt tengeri utazsokon figyelhetnk meg, csaknem valamennyien egy nemzetsgbe tartoznak, amely a tudomnyban az Exocoetidae nevet viseli. Ennek a nemzetsgnek a rendkvl fejlett szk, klnsen a hegyes mellszk adjk meg a f jellemvonst. A mellszk a testhossz ktharmadval egyenlk, szlessgk pedig akkora, mint a test hossznak harmada.
A mellszk fggesztkszlke vastag izomzat alatt fekszik s szabadabban mozog, mint ms halakban. A szles htsz s als szval ll szemkzt, mg a hasszk a mellszk alatt zeslnek; a faroksz vills s az als lebenye hosszabb a felsnl. llkapcst igen apr fogak bortjk.
Az szktl eltekintve, a replhalak testalakja nagyon emlkeztet a heringre, de hengeresebb, a htuk s a melltjkuk ersebben lekerektett, arcorruk vastagabb s tompbb. Szemk nagy, kopoltyfedik tekintlyesebb mretek, pikkelyeik vkonyak s knnyen levlnak. Oldalukon az egyik pikkelysor tagjain ers l vonul vgig.Bels szervezetkre, mint mr Humboldt is kiemelte, a rendkvli nagysg szhlyag a legjellemzbb. Egy 16 cm nagysg replhal szhlyagja 9 cm hossz, 2.5 cm szles s kb. 44 kbcm-nyi gzt tartalmaz. Az szhlyag kiterjeszkedst tbb farokcsigolya harntnyujtvnynak gyrs kiblzdse teszi lehetv. Ez a berendezs egyedl ll a halak osztlyban. A replhal a felszn fl csak 1–2 m-rel emelkedik. A levegben megtett t hossza a szl irnya s erssge, tovbb az llat nagysga szerint igen klnbz; tbbnyire 20–30 m, legkedvezbb esetben 150–200 m. Gondos megfigyelsekbl kitnt, hogy a mellszk kzvetlenl a vzbl val kiszkkens utn ersen rezegnek, s ugyanez kvetkezik be, ha az llat a hullmtarajokon keresztl emelkedik.
Repl mkus
A repl mkusoknak vilgszerte 15 neme s ezen bell 44 faja van, amelyek elssorban a melegebb tjakon fordulnak el, Amerikban csakgy, mint Eurzsiban, de Dlkelet-zsiban is, tbbek kztt a Malj-flszigeten. Itt szmtanak a leggyakoribbnak. Nhny vidken igen nagy szmban lnek. Br Eurpban ma mr alig tallhat vadon l replmkus, az llatkertek klnlegesen berendezett „jszakai hzaiban” nem ritka. Itt a vilgts segtsgvel felcserlik az jszakkat s a nappalokat, gy, hogy a flhomlyban az jjeli llatok tevkenysge is tanulmnyozhat. Ezekben a hzakban jl megfigyelhetk, hogyan replnek: leszllskor farkukat s karjukat megemelik, testknek hosszanti tengelyt pedig fggleges irnyba dntik, hogy gy tomptsk az tkzst. Karmukkal ezutn ersen megkapaszkodnak. Kedvez krlmnyek kztt fogsgban is knnyen szaporthatk.
Mulu-replbka
Borne szigetnek Malajzihoz tartoz rszn honos, a Gunung Mulu Nemzeti Park terletn l. Hmje 35 millimteres, szne pedig a nap folyamn lnkzldrl barnra vltozik. Szemnek sznt is kpes vltoztatni.A fk tetejn l, ezek kztt szhrtyinak segtsgvel rvid siklreplsre is kpes.
Repl kgy
A dl-zsiai eserdkben l kgyk tekergz mozdulatokkal siklanak az gak kztt. Japn kutatk szerint - akik megprbltk modellezni mozgsukat - a hllk replse a lehull paprszalag aerodinamikjt kveti. A kgyk a frl lgva, fgg helyzetbl rugaszkodnak el, lenygz fordulatokat hajtva vgre a levegben. A kivlasztott clpontot rendkvli pontossggal rik el, mikzben jtszi knnyedsggel kerlik el az tjukba kerl akadlyokat. Rpplyjuk felnl a hllk teste ellaposodik, s siklani kezdenek a levegben. Mg egyes repl emlsk (pl. repl mkus) s ms hllk szrnyszer hrtyik segtsgvek vitorlznak a levegben, addig a repl kgyk hullmz mozgssal manvereznek.
Repl gyk
Az agmaflk, (Agamidae) csaldjba tartoz nemzetsg. Fajai testnek kt oldaln, 5-6 lborda kzt flkr alakan kifeszthet, de pihens kzben sszerncolhat ejterny fejldtt ki. 35 faja kzl a legismertebb a repl srknygyk, (Draco volans); mint a tbbi R., ez is fkon l llat, szllernyje segtsgvel 20 m-nl hosszabb utat is meg tud tenni a levegben a kzben akadlyokat is tud kerlni. A sznpomps rtalmatlan llat a Szonda szigeteken s a Malj-flsziget dli rszn fordul el.
Forrsok:
www.wikipedia.hu
http://magyarvadaszportal.hu/termeszet/rekordok-az-allatvilagban/
http://www.termeszetvilaga.hu/tv2001/tv0109/antal.html
|