2.

Caratteristiche fisiche

Tutti gli uccelli viventi, indipendentemente dal fatto che oggi siano capaci di volare o meno, si sono evoluti da antenati volatori; pertanto, il loro corpo conserva tutti i caratteri adattativi acquisiti nel corso dell’evoluzione per rendere efficiente il volo. Inoltre, conservano alcuni caratteri ereditati dai progenitori rettili, come l’uovo amniotico, le squame di rivestimento delle zampe e la membrana nittitante a protezione dell’occhio.

1.

Apparato scheletrico

Numerosi sono gli adattamenti al volo rintracciabili nello scheletro degli uccelli. Le ossa delle dita e del tarso dell’arto anteriore sono fuse a formare un supporto rigido per le penne remiganti dell’ala; la fusione delle ossa, che aumenta la resistenza e la leggerezza dello scheletro, si ritrova anche nel cranio e nel cinto pelvico. Molte delle ossa degli uccelli adulti sono cave, collegate a un sistema di sacche aeree che rende la struttura corporea più agile e leggera. Il passaggio d’aria all’interno di queste strutture consente, inoltre, la dispersione dell’eventuale calore in eccesso (gli uccelli non hanno ghiandole sudoripare che possano assolvere a questa funzione di termoregolazione).

Nella maggior parte degli uccelli lo sterno è relativamente sviluppato e presenta una cresta centrale, detta carena, che costituisce il punto d’inserzione dei principali muscoli pettorali del volo. Negli uccelli che hanno perso la capacità di volare, come lo struzzo, il kiwi e il nandù, la carena è scomparsa e lo sterno presenta dimensioni ridotte. Le mascelle degli uccelli più evoluti si sono modificate a formare un becco corneo privo di denti, coperto di uno strato che può essere coriaceo, nella maggior parte dei casi, o della consistenza del cuoio, come negli scolopacidi e negli anatidi.

2.

Piumaggio

Le penne degli uccelli sono il risultato dell’evoluzione delle squame dei rettili. Ne esistono di diverso tipo, a seconda della posizione e della funzione svolta: le penne di contorno, o penne propriamente dette, a loro volta differenziate in remiganti e copritrici; le piume, che costituiscono il rivestimento dei pulcini e lo strato più interno del piumaggio degli adulti; e inoltre le filopiume, le vibrisse e le pulvipiume, che contribuiscono all’impermeabilizzazione o, in alcuni casi, alla percezione sensoriale.

La principale funzione del piumaggio è il mantenimento della temperatura corporea: esso trattiene l’aria a contatto con la pelle, creando uno strato isolante riscaldato dal calore del corpo. Le specie che devono sopportare inverni particolarmente rigidi presentano generalmente un piumaggio più fitto; quelle acquatiche tendono ad avere piume robuste e idrorepellenti, a protezione di un fitto strato inferiore di piume leggere.

La colorazione del piumaggio svolge un ruolo di primaria importanza nella comunicazione intraspecifica, in particolare nei rituali di corteggiamento, o nelle esibizioni a scopo intimidatorio tra maschi che competono per questioni sessuali o territoriali. Per questo motivo, il piumaggio del maschio è sempre più ricco e variopinto di quello della femmina; essendo più forte, tra l’altro, può permettersi una certa visibilità, a differenza della femmina e degli immaturi che, più vulnerabili, sono costretti a esibire livree meno evidenti.

Il piumaggio può svolgere anche una funzione mimetica. A questo proposito, le pernici sono gli unici uccelli che, come alcuni mammiferi, d’inverno adottano una livrea candida per favorire la mimetizzazione sullo sfondo del paesaggio innevato.

La maggior parte degli uccelli adulti va incontro alla muta (la perdita e la sostituzione delle penne) almeno una volta all’anno; soltanto le remiganti primarie, in alcuni uccelli di grandi dimensioni come le aquile e le gru, possono durare anche due anni. Le penne, infatti, sono soggette a usura e con l’esposizione al sole si sbiadiscono e diventano fragili. Al momento della muta, le nuove penne cresciute nei follicoli della cute si sostituiscono a quelle vecchie ormai morte. I cicli della muta sono spesso sincronizzati con altri cicli vitali; ad esempio, nella maggior parte degli uccelli migratori, il nuovo piumaggio cresce dopo la stagione riproduttiva, prima della migrazione autunnale.

3.

Sistema circolatorio e respiratorio

La circolazione, negli uccelli, è doppia e completa, come nei mammiferi. Questo significa che il sangue venoso non si mescola mai con quello arterioso. Il processo evolutivo di suddivisione del ventricolo cardiaco in camere distinte, iniziato con i rettili, è infatti giunto a compimento negli uccelli, che presentano un cuore composto di due atri e due ventricoli separati. Per quanto riguarda la respirazione, le narici esterne, visibili sul dorso del becco, conducono alle narici interne, o coane; l’aria inspirata attraversa la trachea e raggiunge i polmoni, la cui struttura a sacche aeree comunicanti rende la respirazione particolarmente efficiente. Lungo la trachea si trova l’organo vocale, detto siringe.

4.

Apparato digerente ed escretore

La cavità boccale contiene una piccola lingua rivestita di uno strato corneo. L’esofago si dilata in una sacca detta ingluvie o gozzo, in cui il cibo viene temporaneamente immagazzinato. Lo stomaco è suddiviso in proventriglio e ventriglio; all’interno di quest’ultimo avviene la triturazione dell’alimento, grazie alle contrazioni delle pareti muscolari e all’azione dei detriti ingeriti dall’uccello insieme al cibo. Il tratto terminale dell’intestino sbocca nella cloaca, un’unica cavità in cui confluiscono anche i dotti degli organi riproduttivi e di quelli escretori. L’urina prodotta, costituita prevalentemente di acido urico, viene espulsa insieme alle feci.

5.

Organi di senso

I principali organi di senso degli uccelli sono la vista e l’udito. In particolare, l’occhio presenta un numero di elementi fotorecettori superiore a qualunque altro vertebrato. L’olfatto e il gusto invece sono generalmente poco sviluppati.

La maggior parte degli uccelli ha occhi relativamente grandi. Come gli esseri umani, questi sono in grado di percepire i colori, come è logico aspettarsi, visto il ruolo importante della colorazione del piumaggio nella loro vita di relazione. Diversamente da quelli umani, tuttavia, gli occhi degli uccelli sono nella maggior parte dei casi situati in posizione laterale e non frontale; pertanto, non consentono la percezione della profondità, ma abbracciano un campo visivo più ampio. Fanno eccezione gli occhi degli strigiformi, che sono localizzati sul piano frontale del capo; diversamente da quelli umani, tuttavia, i bulbi oculari non possono ruotare all’interno delle orbite, pertanto, per guardare ai margini del campo visivo, gli strigiformi sono costretti a voltare la testa.

Gli uccelli che cacciano nella completa oscurità si orientano mediante l’udito e comunicano con la voce. L’orecchio della maggior parte delle specie è sensibile alla stessa gamma di suoni degli esseri umani. Il guaciaro (Steatornis caripensis), un uccello sudamericano simile a un caprimulgide, e la maggior parte degli uccelli del genere Collocalia, distribuiti in Asia e nel Pacifico, nidificano nell’oscurità delle grotte; per orientarsi producono suoni che rimbalzano sulle pareti di questi anfratti e, tornando all’orecchio, permettono di localizzare gli ostacoli con un sistema simile a quello del sonar, adottato anche dai pipistrelli.

Il senso dell’olfatto è sviluppato solo in alcune specie; ad esempio negli avvoltoi, che se ne servono per localizzare gli animali morti di cui si nutrono. Le procellarie, gli albatros e le berte, che emanano odori intensi, sono dotati anch’essi di organi dell’olfatto ben sviluppati. Inoltre, sia gli indicatoridi (piccoli uccelli africani e asiatici affini ai picchi che si nutrono di larve e di cera d’api) sia i kiwi (che hanno una vista molto debole) si servono del senso dell’olfatto per individuare il cibo.

Si sa poco sul senso del gusto negli uccelli selvatici, sebbene alcuni esperimenti effettuati su polli e piccioni domestici abbiano stabilito che essi manifestano precise preferenze per i diversi sapori. A differenza dei mammiferi, tuttavia, la lingua degli uccelli è povera di papille gustative.

Anche del senso del tatto negli uccelli non si sa molto; si è osservato tuttavia che i loro occhi sono particolarmente sensibili al tatto: quando la superficie del globo oculare viene toccata o appena sfiorata, una terza palpebra, chiamata membrana nittitante, scorre sull’occhio, mantenendolo pulito ed eliminando le eventuali impurità. Inoltre la membrana nittitante, che è semitrasparente, protegge l’occhio degli uccelli tuffatori quando nuotano sott’acqua.

Gli uccelli, infine, hanno un eccezionale senso dell’equilibrio, che permette loro di stazionare su esili posatoi, o, durante il volo, di operare le necessarie correzioni imposte dalle correnti d’aria.