Ornitofilo esperto
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Schema della struttura scheletrica (in giallo/arancio) e la muscolatura (rosa/rosso) di un'ala di uccello che mostra A: Il coracoide (che è un osso forte e robusto che collega il bordo cranico dello sterno al complesso dell'articolazione della spalla); B: omero; C: radio; D: ulna; E: clavicola (l'osso dei desideri); F: il muscolo sopracoracoideo; G: il muscolo pettorale; H: la chiglia dello sterno © immagine L Shyamal / Wikimedia Commons
Il volo è essenziale per gli uccelli e accattivante per chi li osserva, pensiamo ad esempio alla straordinaria velocità di un falco in picchiata, allo scatto di un gallo cedrone in estro, allo schema irregolare di un colibrì in corteggiamento o la resistenza dei migratori che viaggiano per lunghe distanze.
Ognuno dimostra la propria potenza nel volo, che richiede muscoli così massicci da poter rappresentare un terzo o più del peso corporeo di un uccello.
Eppure, quando questi animali sono apparsi per la prima volta sulla terra la struttura tipica dello scheletro dei vertebrati non poteva ospitare muscoli così grandi.
Gli uccelli dovevano attingere alle loro capacità ingegneristiche e apportare alcune modifiche, grazie anche alla selezione naturale che ha favorito i tratti che hanno migliorato il volo.
Per comprendere il problema, considerate un vertebrato non aviario, come noi umani, e pensate al braccio come ad un'ala.
Abbiamo un muscolo mammario grande e prominente, chiamato il grande pettorale, che ha origine lungo lo sterno e si inserisce vicino alla testa dell'osso del braccio (l'omero). Quando il muscolo del petto si contrae, avvicina il braccio al corpo. Il movimento è come la corsa verso il basso di un uccello. I bodybuilder possono aumentare il muscolo del petto, ma uno sterno vertebrato piatto non ha una superficie sufficiente per accogliere l'attaccamento dei muscoli ingrossati richiesti dagli uccelli.
Per sollevare un braccio, usiamo un muscolo più piccolo, noto come deltoide, sulla parte superiore della spalla. Metti la mano sul bordo della spalla e alza il braccio. Sentirai il muscolo deltoide gonfiarsi leggermente. L'anatomia della spalla dei vertebrati non fornisce un sito per attaccare un muscolo di sollevamento del braccio più grande, e questa posizione è tristemente inadeguata per le esigenze di un uccello. Poiché il grande pettorale è grande e il deltoide è piccolo, puoi abbassare il braccio con una forza molto maggiore di quella con cui puoi sollevarlo.
La prima soluzione aviaria è stata quella di aggiungere una chiglia verticale allo sterno. La chiglia aumenta notevolmente la superficie per l'attacco muscolare. Come puoi vedere nel diagramma sopra, lo sterno orizzontale forma una T con la chiglia verticale. Nell'illustrazione in basso il muscolo grande pettorale, il muscolo inferiore sulla chiglia, è mostrato in rosso. Si inserisce nell'omero e si contrae, tirando l'ala verso il basso.
Poiché i muscoli funzionano solo accorciandosi, la saggezza convenzionale sostiene che un muscolo deve essere posizionato sopra l'ala per poterla sollevare. Ma gli uccelli sollevano le ali usando un grande muscolo situato sotto l'ala. Attaccato alla chiglia dello sterno, il muscolo, noto come sopracoracoideo, si collega alla sommità dell'omero tramite una puleggia, un meccanismo ingegnoso che non si trova da nessun'altra parte tra i vertebrati.
I muscoli che fanno muovere le ali verso il basso e verso l'alto sono evidenziati in rosso sopra. In basso sono mostrate le ossa e i tendini che compongono l'ingegnosa struttura di un uccello © immagine Denise Takahashi.
Il sopracoracoideo, mostrato in bianco nell'illustrazione in alto, si trova appena sopra il pettorale. Il suo tendine si avvolge sopra la spalla, inserendosi sulla parte superiore dell'omero. Il sopracoracoideo è mostrato in rosso nell'illustrazione centrale. Si contrae e grazie al tendine solleva l'ala.
Come puoi vedere in basso nel diagramma, il tendine si trova dove tre ossa - la coracoide, la scapola e la clavicola (non mostrate) - si uniscono per formare l'articolazione della spalla. Il tendine scivola sulla testa scanalata della coracoide.
I coracoidi sono ossa grandi e robuste che collegano lo sterno con la spalla. L'articolazione della spalla è molto simile al palmo a coppa della tua mano. Per visualizzarlo, fingi che il pugno della tua mano destra sia la testa dell'omero e posizionalo nel palmo sinistro a coppa. Ora immagina che il tendine del sopracoracoideo passi sopra la tua mano sinistra e si inserisca nella parte superiore del tuo polso destro, e che il tendine del pettorale maggiore si inserisca sotto il polso. Tenendo il polso rigido, muovi il gomito su e giù per simulare le contrazioni alternate del sopracoracoideo (corsa verso l'alto) e del pettorale maggiore (corsa verso il basso).
Gli uccelli hanno subito molti cambiamenti adattivi per il volo. Tra i più drastici ci sono l'estremo allargamento dei muscoli del petto e le modifiche scheletriche che li accolgono, e lo sviluppo di un sistema di tendini unici che consente ad un muscolo situato sotto l'ala di sollevarlo. Tutto ciò indica ancora una volta la straordinaria struttura funzionale degli uccelli.
Fonte: www.birdwatchingdaily.com
Puoi trovare l'articolo originale QUI; ulteriore materiale: www.scienceinschool.org
Traduzione e adattamento a cura dello staff - Rei-ra
L'adattamento può prevedere alle volte tagli o riscritture di alcuni pezzi
nel rispetto del senso e del significato delle informazioni contenute.
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