C’è un’enorme varietà di organismi sul pianeta e tra questi, i membri del regno animale tendono ad affascinare maggiormente noi umani. Uccelli e mammiferi sono ugualmente notevoli, ma molto diversi.
Numericamente parlando, solo una manciata di organismi viventi ha uno scheletro e una frazione ancora più piccola di vertebrati può regolare la propria temperatura corporea. Le classi Aves e Mammalia sono gli unici gruppi che hanno questa speciale caratteristica a sangue caldo e questo spesso porta la gente a pensare che gli uccelli e i mammiferi siano molto correlati – a volte anche che gli uccelli siano un tipo di mammifero.
La verità è, tuttavia, che queste due classi sono molto diverse in molti modi. È molto di più del fatto che non possiamo volare.
Definizione del problema
Per cominciare, i mammiferi e gli uccelli sono abbastanza diversi attraverso le loro stesse definizioni. La definizione di un uccello richiede piume, un becco senza denti, ali (che di solito permettono il volo) e la capacità di deporre uova dal guscio duro. Nel frattempo, i mammiferi hanno peli, partoriscono giovani vivi e le femmine producono latte dalle ghiandole mammarie – le strutture per cui la classe prende il nome.
Detto questo, ci sono alcune specie che confondono un po’ le definizioni.
Sulla questione delle ali, si fa attenzione a non concentrarsi troppo sul volo stesso, poiché diverse specie di uccelli, come i pinguini, hanno ali modificate specializzate per il movimento attraverso l’acqua. Naturalmente, ci sono anche molti uccelli senza volo. Nel frattempo, ci sono mammiferi che hanno le ali e possono volare, i pipistrelli. Allo stesso tempo, i monotremi (un gruppo che comprende l’ornitorinco e l’echidna) rendono le cose ancora più complicate,
I monotremi sfidano le definizioni di mammifero in favore di abitudini da uccelli. Anche se sono mammiferi, depongono uova piuttosto che dare alla luce giovani vivi – anche se va detto che l’ornitorinco e l’echidna sono mammiferi estremamente strani e non dovremmo generalizzare sulla base di loro (ma questa è una discussione per un altro articolo).
Con questi fatti notati, tuttavia, anche l’arto anteriore modificato del pipistrello non possiede piume e anche dopo aver deposto le uova le mamme monotreme alimenteranno i loro piccoli in crescita con una dieta a base di latte.
Giudicare i libri dalle copertine
Essendo umani, è giusto supporre che abbiamo capito cosa sono i mammiferi – almeno le basi.
Ma pochi di noi hanno preso il tempo di considerare la forma specializzata di un uccello. Per cominciare, mentre c’è una grande varietà di sagome di mammiferi, la struttura di base del corpo degli uccelli è abbastanza coerente e generalmente abbastanza diversa da quella di un mammifero. Anche considerando solo la forma più standard dei mammiferi, con quattro arti di dimensioni simili e una coda, c’è una notevole differenza nella struttura generale degli uccelli.
Ora, diamo uno sguardo più da vicino. Se avete un uccello domestico, sentitevi liberi di sorridergli e forse vi restituirà uno sguardo eccitato.
Alcuni sorrisi dei mammiferi hanno le zanne, e la bocca dell’uccello può essere altrettanto affilata, ma non sarà mai in grado di restituirvi quel sorriso eccitato, perché, a differenza dei mammiferi, gli uccelli non hanno denti. La prossima cosa da notare è la più ovvia, i bei corpi piumati un po’ arrotondati e, dove un mammifero avrebbe gli arti anteriori, gli uccelli sfoggiano le ali. Ma va bene, mentre non hanno mani per tenere le cose, se si guarda un po’ più in basso, sfoggiano un bel paio di piedi artigliati e rugosi.
Gli uccelli possiedono tipicamente quattro dita, tre rivolte in avanti e una rivolta all’indietro – questa è la parte che tipicamente pensiamo come i piedi degli uccelli. Tuttavia, gli uccelli sono tipicamente digitigradi, il che significa che stanno effettivamente camminando sulle loro dita dei piedi. Quelle che noi pensiamo siano le loro ginocchia sono in realtà le loro caviglie. Anche i canidi e i felini sono digitigradi ma, naturalmente, i piedi hanno un aspetto molto diverso. E questo è solo uno sguardo esterno. Andiamo ancora più vicino.
Uno sguardo ancora più vicino
Dobbiamo davvero apprezzare quanto specialmente un uccello deve essere costruito per vivere la sua straordinaria vita nell’aria.
Perché sono così ben adattati al volo, le loro strutture interne possono essere molto diverse dalle nostre. Volare richiede di essere sia forti che leggeri e mentre noi possiamo essere in grado di realizzare la prima cosa, nessuna quantità di braccia sbattute ci farà mai alzare da terra.
Da quando hanno bisogno di essere così leggeri, i membri in volo della classe Aves hanno deciso di diminuire il peso nelle strutture più dense del corpo dei mammiferi, le loro ossa. Gli uccelli possiedono molte ossa che sono pneumatizzate (cave), con montanti incrociati, come le colonne di un edificio, per mantenere la loro forma e struttura. Quelli specializzati nel nuoto, come i pulcinella di mare e i pinguini, non ne hanno nessuno. Un po’ di densità aiuta quando devi andare sott’acqua e non puoi semplicemente cadere dal cielo.
Ma questo è solo uno dei principali modi in cui uccelli e mammiferi differiscono internamente per aiutare il volo. Un’altra affascinante differenza strutturale tra uccelli e mammiferi è lo straordinario sistema respiratorio aviario. Il volo richiede energia, molta energia. Provate a sbattere le braccia su e giù per dieci o quindici volte, non è faticoso? Gli uccelli hanno bisogno di fare questo semplicemente per alzarsi da terra e molte specie di uccelli non sono adattate al volo a vela, quindi devono sempre farlo per rimanere in superficie. I colibrì sbattono le ali fino a dodici volte al secondo. Come fanno a tenere il passo con tutto questo sforzo?
Bene, a differenza dei mammiferi, gli uccelli non hanno un sistema semplice con due polmoni ordinati nel petto. Il loro sistema respiratorio occupa una grande percentuale del loro corpo. Ciò che muove l’aria nei corpi degli uccelli non sono i loro polmoni, che non si espandono e si contraggono come i nostri. Hanno invece un complesso sistema di sacche d’aria che muovono costantemente l’aria in un sistema ciclico molto più efficiente del nostro.
Per fare un confronto, il sistema dei mammiferi funziona così: noi inspiriamo e i nostri polmoni si riempiono d’aria. Nel profondo dei polmoni, ci sono sacche d’aria chiamate alveoli, coperte da capillari, in cui l’ossigeno viene scambiato con l’anidride carbonica nel sangue. Quando questo scambio avviene in misura sufficiente, noi espiriamo e poi inspiriamo di nuovo. Questo sistema significa che l’aria deve invertire la direzione e c’è un momento in cui i nostri polmoni sono privi di ossigeno utilizzabile. Questo, tuttavia, non è il caso degli uccelli. Per loro, l’aria va sempre in una direzione, massimizzando l’efficienza in modo che i polmoni abbiano sempre ossigeno da elaborare.
L’ultima cosa da menzionare è la cloaca. Mentre la maggior parte dei mammiferi – di nuovo, i monotremi sono strani – possiedono regioni distinte per la defecazione, la minzione e la riproduzione (l’uretra e la vagina hanno effettivamente punti di uscita distinti), gli uccelli lavorano con un approccio unico per tutti. Per questi scopi, gli uccelli hanno un’unica struttura chiamata cloaca. I rifiuti aviari sono una combinazione di tutti i prodotti solidi di scarto, lasciando i loro rifiuti bicolore. Invece di urea liquida, rilasciano acido urico semisolido che è il motivo per cui le feci degli uccelli lasciate su un’auto erodono la vernice.
Quindi, anche se ci sono mammiferi che possono volare e deporre uova, non potranno mai essere come gli uccelli. Anche se non abbiamo approfondito molto qui, gli uccelli respirano, partoriscono, digeriscono e persino cantano usando strutture diverse da quelle dei mammiferi. Per quanto interessanti e complessi siano i mammiferi, mancano per lo più dell’intricata anatomia necessaria per il volo. Anche se i mammiferi e gli uccelli sono tutte creature a sangue caldo, con cuori a quattro camere, è proprio qui che finisce la somiglianza tra mammiferi e uccelli. Complessivamente, gli uccelli e i mammiferi sono animali completamente diversi.