Bauplan der Vögel

Als einzige Klasse der Wirbeltiere sind die Vögel zu echtem Flug befähigt. Zum Erfolg der Vögel hat die Entwicklung der Federn (aus Hornschuppen ihrer Reptilienahnen) entscheidend beigetragen. Wohl keine andere Tiergruppe ist nach einem so einheitlichen Plan gebaut wie die Vögel. Bei näherer Betrachtung erweist sich der gesamte Vogelkörper auf das Fliegen hin konstruiert. Dennoch konnten sich manche Vögel recht erfolgreich den Erdboden oder sogar das Wasser als Lebensraum erschließen. Der Bauplan lässt hier viele Möglichkeiten offen. Sicher hatten die Vögel schon Federn, bevor sie flugfähig wurden. Wahrscheinlich entwickelte sich das Federkleid ursprünglich als Wärmeschutz für den warmblütigen Vogelkörper, als Isolation, vergleichbar dem Haarkleid der Säugetiere. Anpassung an den Flug
Vögel werden kaum schwerer als 10 kg, die meisten Arten bleiben viel leichter. Bei ihnen gibt es also bei weitem nicht solche Schwergewichte wie bei Säugern, wenn man vom afrikanischen Strauß absieht, der fast 150 kg erreichen kann, aber auch flugunfähig ist. Eine wichtige Voraussetzung für gute Flugfähigkeit ist ein geringes Gewicht, verbunden mit hoher Stabilität des Körpers. Um diese Ziele zu erreichen, musste an der den Körper tragenden Konstruktion Gewicht eingespart werden. Die großen Knochen der Vögel sind innen hohl oder durch wabenförmig angeordnete Knochenleisten verstärkt. Scharfe Hornscheiden im Schnabel ersetzen die schweren Zähne. Die Federn sind außerordentlich leichte Gebilde, wennschon sie in ihrer Gesamtheit schwerer als das Skelett sein können. Ein System von Hohlräumen und Luftsäcken durchzieht den Körper bis in die großen Knochen hinein, ist mit der Lunge verbunden und unterstützt deren Atemleistung. Da die Vorderbeine zu Flügeln wurden, musste sich der Körper beim Laufen aufrichten. Das ganze Gewicht liegt dann auf den Hinterbeinen. Sie setzen am Becken an, dessen Knochen starr miteinander verwachsen sind. An Schultergürtel und Brustbeinkamm sind die großen Flugmuskeln befestigt. Ganz kompakt von Muskeln umschlossen wird die Leibeshöhle, in welcher die inneren Organe dicht gedrängt liegen. Viele Gelenke und Knochen sind miteinander verwachsen und verstärken dadurch die Stabilität des Vogelkörpers. Vor allem beim Landen müssen Stöße aufgefangen werden, die frei bewegliche Gelenke sprengen könnten. Stark verkürzt und durch miteinander verschmolzene Wirbel versteift ist der Schwanz, der die großen Steuerfedern trägt. Bei solcher Konstruktion können Beine und Flügel des Vogelkörpers tätig sein, ohne durch ihre Funktion andere Körperbereiche störend zu beeinflussen. Das ist beim schnellen Lauf, besonders aber beim Flug wichtig. Flügel und Beine
Der Umbau des Reptilien- zum Vogelkörper brachte tief greifende Änderungen des Extremitätenskeletts mit sich. Schienbein und ein Teil der Fußwurzelknochen sind miteinander verschmolzen. Die übrigen Fußwurzelknochen bilden zusammen mit den Mittelfußknochen den kräftigen Lauf. Die Anatomie der Beinknochen ermöglicht den Vögeln einen besonderen Haltegriff, bei dem sich die Zehen automatisch über einen Sehnenzug fest schließen, wenn das Körpergewicht auf ihnen ruht. Schlafende Vögel fallen nicht von Zweigen! Ganz anders sieht der innere Bau der Flügel aus, die ursprünglich Vorderbeine waren. Der Handteil ist stark vereinfacht und teilweise zurückgebildet. Die verbliebenen Knochen dienen den großen Handschwingen (Federreihen), als Ansatzstelle. Von ihnen hebt sich außerdem der Nebenfittich, die Federpartie am ersten Finger, deutlich ab. Er hilft die Luftströmungen so zu steuern, dass der Vogel nicht absackt. Am Unterarm setzen die Armschwingen an, die dem Flügel »Fläche« verleihen. Zusammen mit den Schwungfedern der Hand und dem aussteuernden Schwanz vermitteln sie den zum Abheben vom Boden nötigen Auftrieb. Federn und Vogelflug
Beim Ruderflug setzt der Vogel durch Drehbewegungen die großen Federn des Flügels in ganz bestimmten Anstellwinkeln ein. Während beim Aufschlag die Luft zwischen ihnen durchstreicht, schließen sie sich beim Abschlag und erzeugen damit Auf- und Vortrieb für den aktiven Flug. Gleichzeitig muss aber auch der Flügel als Ganzes verdreht werden. Die dabei ablaufenden Stellungen sind zwar bekannt, aber in ihrer Flugmechanik noch nicht völlig verstanden. Die Elastizität der Federn spielt jedenfalls eine bedeutende Rolle. Der so unscheinbare Nebenfittich bewirkt, dass die Wirbel an der Vorderkante der Flügel abreißen. Auch die lang ausgezogenen Spitzen der großen Schwungfedern dienen bei langsamen Segelfliegern diesem Zweck. Sie können bei einem großen Adler, z. B. beim Steinadler, bis zu 40% der Flügelfläche ausmachen. Bei den Geiern unterstützen im Segelflug große Schwanzflächen die Gleitfähigkeit. Im Gegensatz zu den breitflügeligen Segelfliegern über Land haben die Hochseevögel schmale und dünne Flügel. Sturmtaucher und Albatrosse, die besonders lange Flügel besitzen, machen kaum jemals einen Flügelschlag. Sie beschleunigen ihren Segelflug durch Abwärtsgleiten in ein Wellental und verwenden diesen Schwung, um vor dem nächsten Kamm wieder an Höhe zu gewinnen. Die Turbulenzen über den Wellen nutzen sie dabei höchst geschickt aus, so dass ihr Flug wenig Energie braucht. Ganz anders – großen Insekten vergleichbar – bewegen sich die Kolibris im Schwirrflug durch die Luft, mit bis zu 50 Schlägen pro Sekunde.

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Info 23.11.2017 19:30
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