Anatomie und Physiologie

Wir alle haben klare Vorstellungen davon, wie ein typischer Vogel aussieht. Als besondere Kennzeichen werden wir sofort die Federn und den Schnabel benennen. Dennoch sind dies Merkmale, die die Vögel mit anderen Artengruppen teilen. Wie jüngste Entdeckungen zeigten, hatten bereits Dinosaurier Federn. Und einen Schnabel besitzt beispielsweise auch das in Australien und Tasmanien lebende Schnabeltier (Ornithorhynchus anatinus), das den Säugetieren zugeordnet wird. Selbst das Ei ist keine Erfindung der Vögel, denn Fische, Amphibien, Reptilien und natürlich zahlreiche wirbellose Tiere legen ebenfalls Eier. Um Vögel wirklich zu charakterisieren, reicht der Hinweis auf eine einzelne anatomische Ausprägung nicht aus. Vielmehr gilt es, einen ganzen Komplex von Merkmalen zu berücksichtigen.

Komplex von Merkmalen
http://www.ornithologie.net/vogelkunde/merkmale-voegel/

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Das Skelett eines Vogels
(Quelle: http://www.digitalefolien.de)


 

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Oberschenkelknochen eines Schwans
(Quelle:
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Unter den Eigentümlichkeiten des Vogelskeletts müssen die pneumatisierten Knochen hervorgehoben werden. Anders als bei Säugetieren sind sie nicht mit Mark gefüllt, sondern größtenteils hohl. Durch diese Besonderheit macht die Knochenmasse nur etwa 8 bis 9% der gesamten Körpermasse aus. Die Leichtigkeit der Skelettstruktur trägt dazu bei, das Flugvermögen der Vögel zu verbessern. Im Zusammenhang mit dem Flug steht auch die anatomische Ausprägung des Brustbeines (Sternum). Bei flugfähigen Arten besitzt es einen Kiel (Carina), an dem die Flugmuskulatur ansetzt. Bei Vogelarten mit großer Flugleistung und kräftiger Muskulatur (z.B. beim Mauersegler) ist dieser Kiel besonders stark entwickelt.


 

Vögel haben keine Zähne und können ihre Nahrung deshalb auch nicht kauen. Zur Aufnahme und gegebenenfalls Zerteilung von Körnern, Insekten oder Fleisch dient der Schnabel. Er besteht aus Horn und ist kein Bestandteil des Skelettes, sondern eine Bildung der Haut. Entsprechend ihren Nahrungsgewohnheiten ist die Form des Schnabels bei den einzelnen Arten ganz unterschiedlich. Der Kernbeißer besitzt den kräftigen Schnabel eines Körnerfressers, der Trauerschnäpper ist hingegen Insektenfresser mit zierlichem Schnabel. Der Stocherschnabel der Uferschnepfe ist besonders lang und der eigentümlich geformte Schnabel des Rosaflamingo eignet sich besonders zur Aufnahme kleiner Krebstiere, die im Brack- oder Salzwasser leben. tnschna2.jpg
Schnabelformen der Vögel
(Quelle:
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Aufbau einer Schwungfeder
(Quelle:
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Auch die Vogelfeder ist ein Gebilde der Oberhaut (Epidermis). Je nach Bau und Funktion können verschiedene Federtypen unterschieden werden. Eine typische Konturfeder besteht aus einem Schaft und einer Fahne, die aus vielen Ästen aufgebaut ist. Bei stärkerer Vergrößerung unter dem Mikroskop erkennt man, dass von den Ästen Bogenstrahlen und Hakenstrahlen abzweigen. Die Haken greifen in die Bogenstrahlen des benachbarten Astes. Durch diese Verzahnung bildet sich eine stabile Tragfläche. Beim Ordnen des Gefieders bringen die Vögel diese Verzahnung wieder in Reihe, indem sie die Federn einzeln durch ihren Schnabel ziehen. Alle Federfahnen liegen dachziegelartig übereinander, so dass der Luftwiderstand beim Fliegen verringert wird.

Federtypen
http://www.vogelfedern.de/a_federtypen.htm

Fliegen
http://www.nzzfolio.ch/www/d80bd71b-b264-4db4-afd0-277884b93470/showarticle/c3ef3cb8-a3e4-4439-899a-708a8d947c94.aspx



 

Konturfedern dienen nicht nur dem Flug, sondern bestimmen auch die optische Erscheinung eines Vogels. Die Färbung einer Vogelfeder kann dabei auf ganz unterschiedliche Weise erreicht werden. Während manche Arten ein prächtiges Signalkleid tragen (z.B. die Männchen des Kampfläufers bei der Balz), sind andere auch während der Brutzeit eher unauffällig gezeichnet (z.B. die Waldschnepfe). Nicht selten gibt es bei der Gefiederfärbung einen deutlichen Geschlechtsdimorphismus, so dass wir zwischen Männchen und Weibchen unterscheiden können. So ist das Männchen des Pirols auffällig schwarz-gelb gezeichnet, das Pirolweibchen dagegen eher unauffällig grünlich-gelb, mit dunklem Flügel und heller Unterseite. Zwar ist es die Regel, dass Weibchen eher schlicht gekleidet sind, doch gibt es Ausnahmen. Beim Odinshühnchen (einem Bodenbrüter der Tundra) übernimmt das Männchen die Bebrütung des Geleges und die Aufzucht der Jungen allein. Zum Schutz vor Raubfeinden ist seine Körperzeichnung deshalb viel matter und unschärfer begrenzt, als dies bei den Weibchen der Fall ist. tngefie2.jpg

Gefiederpartien eines Vogels
(Quelle:
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Färbung einer Vogelfeder
http://www.farbimpulse.de/artikel/titel/Wie_die_farbige_Vielfalt_der_Vogelfedern_entsteht/1/384.html

Das Auswechseln von Federn wird als Mauser bezeichnet. Dieser Wechsel ist notwendig, weil Federn starker mechanischer Abnutzung unterliegen. Als totes Gebilde kann die Feder nicht vom Kiel her laufend erneuert, sondern muss als Ganzes ersetzt werden. Alle Vögel mausern zumindest Teile ihres Gefieders einmal im Jahr, manche bis zu dreimal (z.B. das Alpenschneehuhn). Viele Arten wechseln stets nur einzelne oder wenige Federn nacheinander und erhalten dadurch ihre Flugfähigkeit. Andere hingegen werfen fast alle Schwungfedern gleichzeitig ab und sind dann für längere Zeit in ihrer Bewegung eingeschränkt. Beim Zwergtaucher und bei der Tafelente dauert diese Periode jeweils 3 bis 4 Wochen. Auffällige farbliche Veränderungen in der Befiederung stehen oft mit dem Mauserprozess in Verbindung, etwa beim Übergang vom Jugendkleid in das Alterskleid. Allerdings können solche Umfärbungen auch andere Ursachen haben. Der Star ist im Herbst weiß getüpfelt und wird zum Frühjahr hin blauschwarz und glänzend. Dies liegt daran, dass sich die hellen Spitzen der Federn abnutzen und die darunter liegenden dunklen Teile der Federfahne zum Vorschein kommen. Das schillernde Prachtkleid des Stars ist also eine Art abgetragener Frack.

Vögel können nicht schwitzen. Während bei der Thermoregulation der Säugetiere Schweißdrüsen der Haut eine große Rolle spielen, fehlen solche Strukturen bei Vögeln völlig. Abgesehen von Talgdrüsen im Gehörgang besitzen alle Vögel nur eine Hautdrüse. Es ist die Bürzeldrüse, die sich auf der Körperoberseite über den letzten Schwanzwirbeln befindet. Ihr Sekret wird mit dem Schnabel verteilt und schützt die Federn (aber auch die Beine und den Schnabel selbst) vor Sprödigkeit und Abnutzung. Der Wiedehopf hat ein sehr übel riechendes Bürzelsekret, das möglicherweise zur Abschreckung von Feinden dient.

Ausgesprochen effizient ist das Atmungssystem der Vögel. Neben einer starren Lunge besteht es aus mehreren Luftsäcken, welche die Unterhaut, die Muskulatur und selbst die Knochen des Skelettes durchziehen können. Die eingeatmete Luft passiert zunächst die Lunge und gelangt dann in die Luftsackventrikel. Beim Ausatmen wird die nun erwärmte Luft nochmals durch die Lunge geführt. Der Gasaustausch in den so genannten Parabronchien findet also sowohl beim Einatmen als auch beim Ausatmen statt. Dieses Atmungssystem ist dem Atmungssystem der Säugetiere weit überlegen. Aus diesem Grund liegt die Atemfrequenz bei Vögeln deutlich unter der von Säugern. Sie beträgt beispielsweise beim Rosapelikan in Ruhe nur 4/min. Auch der energiezehrende Flug in hohen, kalten und sauerstoffarmen Luftschichten (bis zu 10.000 m) wird dadurch erst ermöglicht.

Unter den Sinnesorganen der Vögel nimmt das Auge eine herausragende Stellung ein. Insbesondere Greifvögel verfügen über eine enorme Sehschärfe. Das liegt an der hohen Rezeptorendichte in der Netzhaut. Menschen können kleine Objekte, z.B. eine Maus, höchstens noch auf 50 Metern erkennen, Steinadler entdecken einen kleinen Nager hingegen bereits aus 350 Metern Entfernung. Das Gesichtsfeld vieler Arten ist auf Grund der seitlich liegenden Augen sehr groß. Bei der Waldschnepfe beträgt es nahezu 360°, was einem vollständigen Panoramablick entspricht. Allerdings nehmen Vögel einen großen Teil ihres Sehfeldes nicht räumlich war. Dies können sie aber durch Hin- und Herbewegen des Kopfes (wie z.B. beim Steinkauz) oder durch Kopfnicken und Knicksen (z.B. Hausrotschwanz, Wasseramsel) kompensieren.

Sinnesorgane
http://www.birdnet-cms.de/cms/front_content.php?client=1?=1&idcat=50&idart=1123&m=&s=

Ähnlich wie die Säugetiere kann man auch die Vögel in Pflanzenfresser (Herbivoren), Fleischfresser (Carnivoren) und Allesfresser (Omnivoren) einteilen. Die Zusammensetzung der Nahrung variiert von Art zu Art, aber auch in Abhängigkeit von der Jahreszeit und von den Umweltbedingungen. Samen und Nüsse sind als besonders energiereiche Nahrung begehrt, müssen jedoch vor der Verdauung mechanisch zerkleinert werden. Statt eines Kauapparates mit Zähnen besitzen körnerfressende Arten, etwa der Fasan, einen mit Reibeplatten ausgestatteten Muskelmagen. Zur Unterstützung können in diesen Muskelmagen auch Magensteinchen aufgenommen werden. Viele fleischfressende Vögel verzehren ihre Beute samt Knochen und Haaren, die dann als Gewölle wieder ausgespien werden. Oft findet man große Mengen solcher Speiballen unter den winterlichen Schlafplätzen der Waldohreule oder auch in Kirchtürmen und Scheunen, in denen die Schleiereule brütet. Auch die zahlreichen Insektenfresser (Grasmücken, Schnäpper u.a.) und Fischverzehrer (vor allem Meeresvögel) zählen zu den carnivoren Arten.

Zusammensetzung der Nahrung
http://www.manfredgiebing.de/beeren.htm#Allgemeines