MNMKK - Magyar Természettudományi Múzeum Blog

Madarak és víz. Bár elsőre nem a legkézenfekvőbb párosítás, ez a gerinces csoport mégis különféle „innovatív” adaptációkkal rendelkezik, hogy megtalálja helyét ebben a közegben. Az alkalmazkodási formák között akad, amit csak laboratóriumban érthetünk meg teljesen, ám mások akár szabad szemmel, vagy távcső segítségével is megfigyelhetőek közvetlen környezetünkben, vagy éppen a Magyar Természettudományi Múzeum kiállításaiban. Hogyan mozognak? Miért érdekesek végtagjaik, különösen lábuk? Miért nem (vagy éppen miért) áznak át tollaik? Kiderül bejegyzésünkből!

Szerzők: Dr. Fuisz Tibor István (Madárgyűjtemény), Segesdi Martin (Madárgyűjtemény)

Milyen izmokkal lehet úszni?

A madarak túlnyomó többsége a repülésnek köszönhetően hatalmas mellizmokkal rendelkezik, és ezek tapadásához a szegycsontjukon egy nagyméretű taraj fejlődött ki. A röpképtelen futómadarak (strucc, emu, nandu, kazuár) esetén ez a taraj nem kifejezett, és ezeket a rendszertan a lapos szegycsontú csoportba sorolta korábban. Azonban a vízi életmódhoz talán legjobban alkalmazkodott – szintén röpképtelen – pingvineknek nagy taraj található a szegycsontján. Ez nem csoda, hiszen a legtöbb vízi madárral ellentétben a pingvinek nem a lábaikkal, hanem a szárnyaikkal hajtják magukat előre a vízben, szegycsonti tarajuk pedig röpképes rokonaikhoz hasonlóan a szárnymozgató izmok eredési helye. A többi vízi életmódhoz alkalmazkodott madár vagy a meghosszabbodott lábakkal merészkedik a vízbe, gondoljunk a gólyára vagy gémekre, vagy rövidebb, úszásra alkalmas lábukkal hajtják magukat előre úszás/merülés során. Erre nagyon jó példa a lúdalakúak úszóhártyája.

A szürke gémet a hosszú lábai segítik a mélyebb vízben történő vadászatban (fotó: Dr. Fuisz Tibor István)

Milyen lábtípusokkal lehet úszni?

Az úszást azonban sokféle lábberendezéssel oldhatják meg a madarak. Általánosságban elmondható, hogy a víz közegellenállásának legyőzése érdekében a vízben úszó madarak tarsometatarsusa, azaz „lábszára”, áramvonalasabb, oldalról lapított, ovális keresztmetszetű. Az úszást szolgáló úszóhártyák sem egyformák: a pelikánok és kormoránok lábán három úszóhártya van, a hátranéző ujjuk és a belső lábujjuk között is található úszóhártya, míg a ludak és récék csak két úszóhártyával rendelkeznek, csak az előre néző három lábujj között található ilyen képlet.

Tőkés réce gácsér, jól megfigyelhető a lábujjai között feszülő úszóhártya (fotó: Dr. Fuisz Tibor István)

A kiválóan úszó fajok között olyanok is akadnak, amelyek egyáltalán nem rendelkeznek úszóhártyával: a vöcskök és szárcsák lába úszókaréjos, míg a vízityúk meghosszabbodott lábujjaival is kiválóan evez.

 Szárcsa úszókaréjos lábujjai (fotó: Dr. Fuisz Tibor István) 

De még a közeli rokon, azonos lábberendezésű madarak vízhez való viszonya is eltérő lehet. A fent említett tőkés réce az úszórécék közé tartozik, táplálkozásában több a növényi elem, táplálékkeresés közben tótágast állva, lábaival evez, ritkán merül teljes terjedelmében a víz alá. A lábai nagyjából a tömegközéppontja alatt támasztja a testét, így egy erőteljes rúgással könnyedén felemelkedik a víz felszínről. A bukórécék ezzel szemben elsősorban állati eredetű táplálékot fogyasztanak, zsákmányukat a víz alá merülve, erőteljes lábcsapásokkal üldözik. A lábaik a test hátulján helyezkednek el, ami búvárkodás során előnyös, de csak nekifutva, a vizet taposva képesek felszállni.

Nagy bukó tojó a Dunán (fotó: Dr. Fuisz Tibor István)

Áramvonalasság

A röpképesség kifejlődéséből adódóan, a vízhez alkalmazkodott madarak is áramvonalas testtel, áramvonalas fejformával rendelkeznek. A felszínen úszó formák testének alakja szinte csónakra emlékeztet, elősegítve az úszást, míg az aktívabban merülő, gyorsabban úszó madarak (például vöcskök, búvárok, bukórécék) testének formája már inkább megnyúltabb, szinte az amerikai futball labdára hasonlít. Az áramvonalasság terén a vöcskök és búvárok mutatják a legerőteljesebb adaptációkat. Bár minden madár combja nagyrészt a test bőre alatt található, ennek a két csoportnak az esetében a combcsont és a térd is szorosan a bordák és mellkas mellett helyezkedik el a bőr alatt, sőt még a tibiotarsus (a lábszárcsont és néhány lábtőcsont összenövéséből kialakult egység, „alsócomb”) is a hasat borító bőrbe van zárva, így növelve a test áramvonalasságát.

 A faroktőmirigy szerepe

A madarak nagy gonddal átkenik tollászkodás közben a faroktőmirigyük olajos váladékával a tollaikat. Ennek köszönhetően a tollak rendezett, az olajjal impregnált burkolóréteget alkotnak, ami vízzáróvá teszi tollazatukat. Különösen nagy hasznát veszik ennek azok a fajok, amelyek a vízben táplálkoznak. A madarak változatos világának sok képviselője a vízhez kötődő táplálkozást mutat, például a pingvinek, kígyónyakú madarak, sirályok, pelikánok, gémek, kócsagok, lilék, sárjárók, csigaforgatók, albatroszok, jégmadarak, számos ragadozó madár, például a rétisas és halászsas, és persze a kárókatonák is. A mirigy olajos váladéka rugalmasabbá teszi a tollakat, és elősegíti azoknak az apró, tépőzárszerűen kapcsolódó horgoknak a megtartását, amelyek a vízzáró mikrostruktúrák létrehozásában kulcsfontosságú szerepet játszanak. A madarak embrionális fejlődésük során egyöntetűen rendelkeznek faroktőmiriggyel, de néhány csoportnál, például a szárazföldi, röpképtelen kazuárok, struccok, nanduk, a kivik, vagy a tollazatukat inkább porfürdővel karbantartó túzokok, fakopáncsok, lappantyúk, galambok kifejlett korára ez a mirigy visszafejlődik.

Vajon mi lehet az oka, hogy egy kimondottan vízi életmódhoz alkalmazkodott csoportnál, a kárókatonáknál, amelyek a víz alatt úszva üldözik a halakat, a tollak teljesen átáznak? Szinte ők az egyetlenek a vízi madarak között, amelyek a szárnyaikat széttárva szárítkoznak halászat után. A víz alá merülés során a fedőtollak vízmentes rétege alatt található pehelytollak között csapdába esett levegő úgy viselkedik, mint egy mentőmellény. Ez gátolja tulajdonosa búvárkodását, hiszen a levegő felhajtóereje ellen kellene dolgozni a madárnak. A vizsgálatok szerint a kormorán tollszerkezete és a faroktőmirigy mérete és szövettani szerkezete hasonlít a bukó récék és általában más madarakéhoz. A kormoránok tollászkodása, azaz a faroktőmirigy váladékának tollra juttatása sem különbözik a többi madárétól. A kutatóknak azonban feltűnt, hogy a kormoránok tollászkodásának időzítése eltér: a tollak átkenése a búvárkodás után, a szárítkozás során a legintenzívebb. A faroktőmirigy váladékának kémiai elemzése rámutatott, hogy a kormoránok váladéka kevesebb zsírt tartalmaz, kevésbé víztaszító, mint például a pézsmarécéké. Így a lebukás során gyorsan elázó tollazattal könnyen búvárkodhatnak a kárókatonák, és a halászat befejeztével kiterjesztett szárnyakkal, a nap felé fordulva szárogatják tollazatukat.

Szárítkozó nagy kárókatona (fotó: Dr. Fuisz Tibor István)

 Hogyan nem hűlnek ki?

A vízi (vagy éppen) vízközeli alkalmazkodás egyik sarkalatos pontja a hőháztartás. A test könnyebben kihűl a nyílt vízben, még akkor is, ha meleg tavakról, tengerről vagy óceánról beszélünk. A pingvinek esetében például egy érdekfeszítő „hőcserélő” rendszert ismertek fel a kutatók. A test belsejéből érkező meleg artériás vér a szárnyak vége felé közvetlenül a visszaérkező (már kihűlt) vénák mellett halad el, így az artériák hője átkerül a visszaáramló vénás vérbe, ami csökkenti a szárnyak végén elveszíthető hőmennyiséget. Hasonló a télen jégen álló madarak esete: bár a jégen állva alvó madarak ujjai és úszóhártyája fagypont alatti hőmérsékletű felülettel érintkezik, lábuk és úszóhártyájuk véráramlása megakadályozza a jéghez fagyást és a fagyási sérüléseket.