Biológia vtákov

Biológia

V ostatnom čase som dosť veľa rozmýšľal, že by bolo vhodné, prv ako začneme s článkami o genetike, najprv zatriediť nášho kanárika (Serinus) do taxonomickej nomenklatúry. Popísať triedu vtáky, rad spevavce a až potom sa pustiť do základných genetických pojmov. Neskôr by tento článok nezapadol do súvislostí a bol by akoby „vrazený“ do genetiky. Nezdalo sa mi, ale až keď som začal písať som zistil, že je toto veľmi náročná úloha.

Priblížiť taxonómiu, jej základné taxonomické jednotky, opísať obrovskú skupinu vtáky a zvlášť spevavce je obsahovo veľmi rozsiahla téma. Veď len taxonómia je ucelený samostatný vedný odbor a o vtákoch už mnoho autorov, ornitológov aj renomovaných chovateľov domestikovaných vtákov napísalo rozsiahle knižné publikácie. Charakterizovať spevavcov, porovnať ich morfológiu, anatómiu, fyziológiu, spoločenské správanie, metodológiu chovu a rozmnožovania, to všetko je nad rámec tohto príspevku. Preto je strašne ťažké vybrať tie „základné“ informácie, ale napriek tomu všetkému sa o stručný popis vtákov pokúsim.

Predchádzajúci článok sa zaoberá bunkou, jej prvkovým a látkovým zložením. V príspevku o bunke som napísal, že súbory živočíšnych buniek rovnakého tvaru, pôvodu a funkcie dávajú tkanivá, súbory tkanív tvoria orgány, súbory orgánov tvoria orgánové sústavy a súbory orgánových sústav tvoria biologického jedinca – indivíduum.

Teraz sa pozrime na toto „indivíduum“ na nášho KANÁRIKA, SPEVAVCA, VTÁKA. Kto vlastne je?

Obr. 1 Červenohnedý opál CII - Campéon del Mundo 2016, 94 bodov

Taxonómia, triedenie organizmov všeobecne

Carl Linné (Carolus Linnaeus, 1707 – 1778) švédsky prírodovedec, lekár a hlavne botanik sa považuje za zakladateľa taxonómie, čo je biologická veda, ktorá sa zaoberá teóriou a praxou klasifikácie organizmov a ich usporiadaním do hierarchického systému. Do čias C. Linného totiž prevládal opisný charakter bádania rastlín a živočíchov. Veľké množstvo nahromadených údajov o popísaných jedincoch bolo potrebné po určitom čase už triediť. Spočiatku to boli umelé systémy, ktoré boli nedokonalé, skôr účelové a nezohľadňovali fylogenetický vývin. Napríklad kategória lietajúce živočíchy: patril sem komár (hmyz), stehlík (spevavec), ale i netopier (cicavec). Dodnes sa ešte zachovali prvky takýchto systémov napr. užitočný hmyz, liečivé rastliny, sťahovavé a prelietavé vtáky a pod.

Carl Linné zaviedol:

1. binomickú latinskú nomenklatúru, tj. podvojné latinské pomenovanie zohľadňujúce vlastnosti živých organizmov a ich vzájomné vzťahy vzniknuté počas fylogenetického vývoja (evolúcie). Skladá sa z rodového a z druhového názvu. Rodové pomenovanie sa píše s veľkým začiatočným písmenom a druhové malým začiatočným písmenom. Napríklad človek rozumný Homo sapiens.

2. základné taxonomické jednotky; Za základ stanovil druh (lat. species). Je to súbor jedincov, ktoré sa zhodujú vo všetkých podstatných znakoch, žijú v rovnakom prostredí, vyživujú sa rovnakým spôsobom a ktorých vzájomné potomstvo je plodné. Napríklad Serinus canaria, Carduelis carduelis, Carduelis chloris, Carduelis spinus. Niekoľko druhov tvorí rod (genus), niekoľko rodov čeľaď (familia), niekoľko čeľadí rad (ordo), niekoľko radov triedu (classis), niekoľko tried kmeň (phylum) a kmene tvoria ríšu (regnum). Je potrebné povedať, že toto sú základné taxóny.
Existujú aj nižšie a vyššie taxonomické jednotky, ako napr. podrad, podtrieda, podkmeň ... alebo nadrad, nadčeľaď, nadríša. Nižšia jednotka ako druh je poddruh (subspecies), u živočíchov ešte plemeno, rasa a u rastlín kultivar, odroda, sorta, varieta.

Zatriedenie kanárika do taxonomických jednotiek

Ríša (Regnum): Živočíchy (Animalia)
Kmeň (Phylum): Chordaty (Chordata)
Podkmeň (Subphylum): Stavovce (Vertebrata)
Trieda (Classis): Vtáky (Aves)
Nadrad (Superordo): Letce (Carinatae)
Rad (Ordo): Spevavce (Passeriformes)
Čeľaď (Familia): Pinkovité (Fringillidae)
Rod (Genus): Kanárik (Serinus)
Druh (Species): Kanárik divý (Serinus canaria)
Poddruh (Subspecies): Kanárik domáci (Serinus canaria domestica)

Chordata sú živočíšnym kmeňom, ktorý sa delí na tri podkmene, z ktorých stavovce (Vertebrata) sú najdokonalejšou skupinou. Patria sem triedy: ryby, obojživelníky, plazy, vtáky a cicavce, vrátane človeka. Majú chrbtovú strunu (chordu dorzalis) na rôznom stupni vývoja, a to len v istej etape života, alebo zachovanú počas celého života. Chrbtica stavovcov je vytvorená od hlavy až po chvost z chrupavkovitých, až neskôr z kostenných stavcov (vertebrae). Odtiaľ pochádza tento vedecký názov stavovcov.

Proces premeny chrupavky na kostné tkanivo sa nazýva kostnatenie (osifikácia). U vtákov je chrbtica tvorená rôznym počtom značne pozmenených stavcov. Krčná časť má niekedy až 26 stavcov (volavka, bocian), začiatok hrudnej časti tvorí 3 - 10 stavcov (často u niektorých vtákov je časť z nich zrastená). Koniec hrudnej časti spolu s ostatnými stavcami (okrem zadných chvostových) sú zrastené a tvoria mohutnú krížovú kosť pevne zrastenú s panvou. Zadné chvostové stavce sú značne zredukované na 5 - 8 voľných stavcov a tzv. pygostyl - kostrč. Pre zaujímavosť - chrbtica človeka má 5 častí a je tvorená z nasledovných druhov stavcov: 7 krčných (lat. vertebrae cervicales), 12 hrudníkových (lat. vertebrae thoracicae), 5 driekových (lat. vertebrae lumbales), 5 krížových (lat. vertebrae sacrales) zrastených do krížovej kosti (lat. os sacrum), 4 - 5 kostrčových stavcov (lat. vertebrae coccygeae) zrastených do kostrče (lat. os coccygeum).

Obr. 2 Oporná sústava vtákov

Aves (lat.) je trieda tetrapodných (4 končatiny), bipedných (dvojnohých) teplokrvných stavovcov (majú stálu telesnú teplotu). Ich telo sa skladá z pohyblivej hlavy, trupu a končatín. Predné končatiny sú premenené na krídla, zadné sú morfologicky rôzne podľa spôsobu života v danom prostredí. Typický pre vtáky je behák, ktorý vzniká zrastom kostí priehlavkových (tarzálnych) a predpriehlavkových (metatarzálnych). Kostenné šupiny na beháku a na nohách svedčia o fylogenetickom príbuzenstve s plazmi. Trieda Vtáky sa delí na tri nadrady: Bežce (Ratitae) napr. pštros, emu, kivi, Plavce (Impennes) napr. tučniaky a Letce (Carinatae) napr. spevavce, sovy, brodivce, holuby, dravce, atď. Letce majú duté, pneumatizované kosti a hrebeň hrudnej kosti (carina), čo im umožňuje spolu s mohutným prsným svalom vlastné lietanie. Stavba kostry vtákov vychádza z nutnosti čo najmenšej hmotnosti. Tá u väčšiny z nich predstavuje iba ± 5% hmotnosti tela (u cicavcov 15 – 30%). Prvé dva nadrady Bežce a Plavce nemajú schopnosť lietania.

Obr. 3 Dutá kosť vtáka

Krycia sústava vtákov. Koža je viacvrstvová hladká bez žliaz, preto sa vtáky nepotia. Všimnite si, že ak je vtáčikom horúco, odtiahnu od tela krídla a dýchajú otvoreným zobákom. Dobre to možno pozorovať u holubov a u hydiny. U niektorých vtákov je vyvinutá trtáčová – podchvostová žľaza. Hovorí sa, že vtáka poznáš po perí.

Charakteristickým znakom vtákov je práve perie, ktoré odlišuje túto triedu od všetkých ostatných živých skupín; Špeciálne rohovinové tenké útvary vyrastajúce z povrchu tela, ktoré sú derivátmi kože chránia telo pred stratou tepla. Perá vyrastajú z perových papíl, ktoré vyživujú celé pero. Do peria vstupujú cievy i nervové vlákna. V tomto čase je možné ovplyvniť intenzitu farby kanárika prírodnými alebo syntetickými farbivami. Po ukončení rastu peria, po jeho dozretí, sa brko pier uzatvára a cievy odumierajú. Perie sa stáva mŕtvym a časom sa mechanicky opotrebúva a potom každoročne pravidelne v procese pŕchnutia vymieňa. Tento proces pŕchnutia usmerňuje hypofýza, podmozgová žľaza.

Mladé kanáriky v roku vyliahnutia preperujú len drobné perie, kormidlové perá a letky preperujú až druhým rokom. Vychádzam z toho, že chovatelia napr. červených lipochrómov farbia mláďatká hneď na hniezde, aby im vyfarbili dlhé perie. Keď im narastú letky a chvost, potom proces farbenia spomalia a opäť zintenzívnia až v čase “veľkého“ preperovania drobného peria, čo býva v auguste – októbri.

Podľa termínu začatia chovnej sezóny a podľa toho, či mláďa pochádza z prvej alebo neskoršej liahne. Keby sa nefarbili na hniezde, ale až koncom leta, potom by kanáriky mali svetlé letky a kormidlové pierka.

Dlho som hľadal literárne pramene, ktoré by túto tézu potvrdili, aby som nenapísal niečo, čo nie je pravdivé. Konzultoval som problém s poprednými a známymi chovateľmi Rasťom M. Pavelkom (Košice), Karolom Podolínským (Kežmarok), Danielom Staňom (Veľká Ida), až som našiel odpoveď u Waltera Wienera v publikácii: Cizokrajní ptáci v klecích, v časti - kanáři a jejich kříženci na str. 111. Citujem „Ve stáří asi 10 týdnů začína proces, kdy mladý pták vymění kromě per letek a ocasu všechno peří". Zhoduje sa s týmto aj dvojica autorov Pavliš - Ižo v publikácii Chov kanárikov (kapitola Pŕchnutie, str. 22). A už je to čierne na bielom! Rovnaký názor a skúsenosti s pŕchnutím mladých kanárikov v roku vyliahnutia má aj Mgr. Michal Vojník, posudzovateľ farebných kanárikov (Michalovce).

Daniel Staňo z Veľkej Idy sa k preperovaniu mladých kanárikov vyjadril nasledovne. S jeho súhlasom zverejňujem jeho e-mail v plnom rozsahu. Napísal: „V mojom chove mladé kanáriky v roku vyliahnutia pri mnou praktizovanom spôsobe chovu a výživy nepreperujú letky, ale preperujú chvostové perá (viď foto, D. Staňo) a samozrejme drobné perie. Ak si pozriete talianske stránky o chove červených mozaík a červených bielokrídlych bielochvostých môžete si všimnúť, že kanáriky v roku vyliahnutia nepreperujú ani letky ani chvost. Chov týchto kanárikov je nielen o genetike, ale aj o spôsobe výživy a umení farbenia. Veľa chovateľov, ktorí si zo zahraničia doniesli krásne červené bielokrídle bielochvosté kanáriky bolo sklamaných, keď sa tieto kanáriky v druhom roku preperili a mali krídla i chvosty červené. Aj mláďatá, ktoré sa od nich odchovali, boli tiež čisto červené bez bieleho chvosta a bielych letiek. Minulý rok som podložil mláďa červených kanárikov pod červené mozaiky, ktoré na hniezde nefarbím a nepodávam krmivá ktoré obsahujú červené farbivo alebo β-karotén. Tým dosiahnem, že mláďatá sú takmer biele. Farbiť ich začínam až pri začiatku preperovania tým dosiahnem, že vtáčiky majú biele letky a rovnako sa stalo aj s podloženým červeným mláďaťom. Bol to krásny červený bielokrídly kanárik, ale chvost mal červený, lebo ako som už uviedol v mojom chove mladé kanáriky preperujú aj chvost. Mal som však aj opačný prípad, že som podložil mozaikové mláďa pod červené ktoré farbím aj na hniezde. Mláďa bolo na nerozoznanie od červených. Mozaikové znaky sa ukázali až po preperení, ale červené boli aj letky. Toto sú moje skúsenosti".

Ďakujem mu za jeho príspevok. Prinajmenšom ide o zaujímavú skutočnosť, ktorá sa týka preperovanie chvosta.

Obr. 4 Červeno achátový samček CII v roku vyliahnutia perí chvost (foto: D. Staňo)

Základné typy peria:

dočasné perie – páperček u mláďat,
puzdrové perie – diskutabilné či ide o perie, alebo jemný rohovinový púder (dobre poznajú chovatelia poštových holubov),
páperie (spodné) - slúži ako tepelná izolácia,
obrysové, krycie - (na povrchu),
kormidlové perie - (na chvoste 12 ks),
krovky a letky – (na krídlach, letky ručné a lakťové).

Obr. 5 Krídlo vtáka

Ručné letky sú v počte 9 - 10. Číslujú sa od stredu ku kraju, vonkajšia má poradové č. 10. V tomto smere postupuje aj výmena letiek. Letky majú hornú časť mierne formovanú ako nôž, pritom ohnutú navonok. V závislosti od začiatku hniezdenia po určitom čase (asi 6 týždňov) vypadne 1. letka, keď dorastie asi do polovice vypadne 2. letka. Ak 1. letka dorástla do pôvodnej veľkosti, 2. do polovice – vtedy vypadne 3. letka a takto to postupuje, kým sa nevymení všetkých 10 letiek.

Samostatnou témou je tzv. chorobné pŕchnutie, keď sa nedostaví, alebo opakuje v krátkom slede za sebou, alebo v neobvyklom čase. Pozri Pavliš – Ižo (str. 239, 240).

Obr. 6 a) Stavba peria; b) rozloženie pigmentu

Tráviaca sústava dnes žijúcich vtákov začína bezzubým zobákom tvoreným čeľusťami s rohovinatou vrstvou. Drobné „rašpľové“ zuby majú iba niektoré druhy letcov, napríklad (hus) čo poukazuje na fylogenetický vývin z druhohorných plazov. Pažerák je premenený na hrvoľ, kde prijatá potrava (zrno) zbobtná, zmäkne. Niektoré zrnožravé vtáky (holub, sliepka, vrabec) hlcú prijímané zrno, napríklad zrnká slnečnice, prosa a pod., iné ho vylupujú (kanárik, stehlík, čížik).

Žalúdok vtákov je dvojaký. Žľaznatý žalúdok, ktorý produkuje tráviace šťavy a svalnatý žalúdok (puchor), ktorý natrávené zrno mechanicky pomocou prítomných zrniečok piesku a rôznych kamienkov rozdrobuje. Je dôležité vtákom chovaným v zajatí sústavne predkladať ostrý piesok, rozomleté ulity, vaječné škrupiny (grit), nakoľko sa zo svalnatého žalúdka dostávajú tieto zrnká piesku do čriev, kde sa obsah čriev zahusťuje a odchádzajú z tela trusom. Z nedostatku gritu by jedince mohli zahynúť hladom, napriek predkladanému vtáčiemu zobu.

Vtáci veľa lietajú za potravou, niekedy aj stovky kilometrov, podľa tohto ich delíme na stále, prelietavé a sťahovavé. Podľa toho, či sa rodičia musia starať o výživu svojich mláďat, ich delíme na krmivé – nidikolné (holub, stehlík, kanárik), ktoré sa liahnu slepé a vyžadujú starostlivosť rodičov. Druhou skupinou sú vtáky nekrmivé - nidifúgne (kačica, hus, kura), ktoré sa liahnu s otvorenými očami a s páperím. Tieto už po krátkom čase (uschnutí) sú schopné samostatne prijímať drobnú potravu.

Nervová sústava vtákov je rúrkovitá (najdokonalejší typ NS). Je umiestnená dorzálne v chrbtovej časti. Mozog (chránený lebkou) plus miecha tvoria centrálnu nervovú sústavu (CNS). Periférna nervová sústava je tvorená obvodovým nervstvom a zmyslovými orgánmi (receptory). Reflexný oblúk začína receptorom (zrakovým, sluchovým, tepelným ...), pokračuje dostredivými nervovými vláknami do CNS, ďalej späť odstredivými nervovými vláknami a končí efektorom, čo je obyčajne sval, alebo žľaza. Výsledkom pôsobenia podnetu, čo je vlastne dráždenie je svalový pohyb, napríklad kanárik vzlietne, zoskočí z bidielka, splaší sa a pod. Alebo je výsledkom činnosť endokrinných žliaz (žľazy s vnútornou sekréciou) a následne produkcia hormónov, ktoré ovplyvňujú správanie jedinca. Podnetom pre samičku kanárika, aby „urobila kolísku“ pred kopuláciou, je spev samčeka.

Cievna sústava vtákov patrí spolu s cievnou sústavou cicavcov k najdokonalejším typom CS. Je uzavretá, krv sa nemieša a srdce je zložené zo 4 častí - z dvoch predsiení (Ľ, P) a z dvoch komôr (Ľ, P). Medzi nimi sú chlopne, ktoré bránia spätnému toku krvi pri systole (stiahnutie) a pri diastole (uvoľnenie, ochabnutie) srdcového svalu. Takto vzniká tep (pulz), ktorý je pomerne vysoký.

Keďže vtáky majú srdce zložené zo štyroch častí, majú aj veľký (telový) a malý (pľúcny) krvný obeh, tak ako cicavce (aj človek). Malý krvný obeh začína pravou komorou, pokračuje pľúcnicou, ktorá vedie „modrú“ krv do pľúc. Tu nastáva proces okysličenie krvi, návrat pľúcnymi žilami do ľavej predsiene. Odtiaľ do ľavej komory, kde začína veľký krvný obeh, ktorý má schému: ľavá komora, aorta ktorá sa člení a vedie krv do hlavy, trupu a krídiel, kde nastáva odkysličenie a návrat krvi hornou a dolnou dutou žilou do pravej predsiene. Telesná teplota vtákov sa pohybuje okolo 40 - 41 °C.

Obr. 7 Schéma cievnej sústavy

Dýchacia sústava vtákov. Dýchacie ústroje pozostávajú z nosovej dutiny, hrtana, priedušnice, priedušiek, pľúc a vzdušných vakov. Vtáci dýchajú pľúcami, za ktorými sa zvyčajne nachádza ešte 5 typov pľúcnych vakov. Jeden nepárový medzikľúčový (pod kľúčnou kosťou), ďalej 1 pár krčných, 1 pár predných hrudných, 1 pár zadných hrudných a 1 pár brušných vzdušných vakov.

Vzduch prechádza pľúcami vtákov dvakrát. Prvýkrát pri prechode z nosovej dutiny do vzdušných vakov, druhýkrát pri prechode z vakov späť do nosa. Je to veľmi efektívny spôsob využitia kyslíka pri oxidácii krvi počas namáhavého a dlhotrvajúceho letu alebo aj pri vyvinutí veľkej rýchlosti pri lovení koristi. Napríklad jastrab dosahuje rýchlosť až 220 km/hod. Počet vdychov za minútu kolíše medzi 95 – 120. Menšie vtáky majú rýchlejšiu frekvenciu vdychov, ako veľké vtáky.

Obr. 8 Vzdušné vaky vtákov

Močovo-pohlavná sústava vtákov. Vtáky sa rozmnožujú kladením vajíčok. Typickým orgánom pre vtáky je kloaka, je to orgán, „dutina“ pred ritným otvorom do ktorej vyúsťuje močová, pohlavná a tráviaca sústava. Vtáky majú pravé obličky, podobne ako plazy nemočia. Kyselina močová a kreatín ako dusíkatý produkt metabolizmu a vylučovacej sústavy tvorí biely povlak na povrchu trusu (biela čiapočka). Oplodnenie (fertilizácia) je vnútorné, predchádza tomu tokanie a kopulácia. Vtáky sú oddeleného pohlavia čo označujeme ako gonochorizmus. Vajíčka sa tvoria v strapcovitých útvaroch vaječníkoch (ováriá), spermie v párových semenníkoch (testes). Počet v jednej násade značne kolíše. Holuby znášajú po dve vajíčka, spevavce väčšinou po 4 – 6, zriedkavejšie aj viac.

Obrázky sú dostupné na internete.

Autor: RNDr. Ondrej Molčan