Plumagem das aves: tipos de penas, cores e muda

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As penas são uma característica proeminente e única das aves. As penas permitem às aves voar, fornecem isolamento que facilita a regulação térmica e são usadas como forma de exibicionismo, camuflagem e comunicação. Existem vários tipos de penas, cada um com finalidades específicas. As penas são desenvolvimentos epidérmicos ligados à pele e crescem apenas em regiões específicas da pele denominadas pterilas. O padrão de distribuição da implantação das penas em tratos denomina-se pterilose. Aptérios são zonas desprovidas de penas. A distribuição e aparência do conjunto das penas no corpo é denominada plumagem e é uma das principais características que permitem identificar a espécie de ave. A plumagem pode variar significativamente dentro da própria espécie de acordo com a idade, estatuto social e sexo. A cor das penas tem origem em pigmentos ou na estrutura. Os castanhos e os pretos são causados por melaninas sintetizadas pela ave e depositados em grânulos, enquanto os amarelos, laranjas e vermelhos são causados por carotenoides com origem na dieta e difundidos pela pele e penas. As cores azuis são estruturais e têm origem numa camada fina e porosa de queratina. Os verdes resultam do acréscimo de pigmento amarelo ao azul estrutural. As cores iridescentes têm origem na estrutura laminada das bárbulas e são realçadas pelos depósitos de melanina.

A plumagem das aves muda regularmente. Geralmente a muda é anual, embora em algumas espécies se observem duas mudas, uma antes da época de reprodução e outra depois, podendo ocorrer variações entre espécies e entre indivíduos da mesma espécie. As maiores aves de rapina podem mudar de plumagem apenas uma vez em vários anos. As características da muda variam entre espécies. Em passeriformes, as penas de voo são substituídas uma de cada vez, sendo as primárias da face inferior substituídas primeiro. Após a substituição da quinta ou sexta primária, começam a cair as terciárias exteriores, seguidas pelas secundárias e pelas outras penas. As grandes coberturas primárias são substituídas ao mesmo tempo das primárias que cobrem. Este processo denomina-se muda centrífuga. Por outro lado, um pequeno número de espécies, entre as quais os patos e os gansos, perdem todas as penas de voo de uma única vez, ficando temporariamente incapazes de voar. Regra geral, a muda das penas da cauda segue o mesmo padrão da das asas, do interior para o exterior. No entanto, nos Phasinidae verifica-se muda centrípeta (de fora para o centro), enquanto que na cauda dos pica-paus e das trepadeiras a muda começa no segundo par mais interior e acaba no par central de penas, de modo a que a ave possa continuar a trepar.

As escamas das aves encontram-se principalmente nos dedos e no metatarso, embora em algumas aves estejam presentes acima do tornozelo. À semelhança dos bicos, garras e espigões, são constituídas por queratina. A maior parte das escamas não se sobrepõe de forma significativa, exceto nos casos do guarda-rios e do pica-pau. Pensa-se que as escamas das aves sejam hemólogas às dos répteis e dos mamíferos.

A visão das aves é geralmente bastante desenvolvida. As aves marinhas apresentam lentes flexíveis, o que lhes permite ver claramente tanto no ar como dentro de água. Algumas espécies têm dupla fóvea. As aves são tetracromáticas, possuindo cones não só sensíveis à luz verde, vermelha e azul como também à luz ultravioleta. Muitas aves exibem padrões de plumagem refletora ultravioleta que são invisíveis ao olho humano. Algumas aves cujos sexos aparentam ser iguais apresentam, na realidade, padrões diferenciados. Os machos do chapim-azul, por exemplo, têm uma coroa refletora ultravioleta que é exposta durante a corte ao levantar as penas da nuca. A luz ultravioleta é também usada na procura de comida. Alguns falcões procuram presas através da deteção dos rastos de urina dos roedores, que refletem a luz ultravioleta.

As pálpebras das aves não são usadas para pestanejar. Em vez disso, o olho é lubrificado por uma terceira pálpebra que se desloca horizontalmente, denominada membrana nictitante. Esta membrana também cobre o olho e funciona como uma lente de contato em muitas aves marinhas. A retina das aves tem um sistema irrigatório próprio denominado pécten-ocular. A maior parte das aves não consegue mover os olhos, embora haja exceções, como o corvo-marinho-de-faces-brancas. As aves com olhos nas partes laterais da cabeça têm um grande campo visual, enquanto que as aves com olhos na parte da frente da cabeça têm visão binocular e são capazes de estimar a profundidade.

O alcance auditivo das aves é limitado. O ouvido não apresenta pavilhão audititvo externo, embora o orifício seja revestido por penas. Em algumas aves de rapina, como as corujas, mochos ou bufos, estas penas formam tufos que se assemelham a orelhas. O ouvido interno apresenta uma cóclea, mas não em espiral como nos mamíferos.

As aves têm um dos mais complexos e eficientes sistemas respiratórios de todos os animais. Devido ao elevado ritmo metabólico exigido pelo voo, necessitam de um fornecimento constante de grande quantidade de oxigênio. Embora possuam pulmões, a ventilação é assegurada em grande parte por sacos aéreos ligados aos pulmões, que correspondem a 15% do volume do corpo. Embora as paredes dos sacos aéreos não façam trocas gasosas, têm a função de atuar como foles para fazer circular o ar pelo sistema respiratório. No momento da inalação, apenas 25% do ar inalado vai diretamente para os pulmões; os restantes 75% atravessam os pulmões e passam diretamente para um saco de ar posterior que se estende a partir dos pulmões e está ligado às cavidades de ar nos ossos, as quais preenche com ar. Quando a ave expira, o ar usado sai dos pulmões e o ar fresco do saco de ar posterior é forçado a passar para os pulmões. Desta forma, os pulmões são constantemente fornecidos de ar fresco, quer durante a inalação quer durante a expiração.

Os sons das aves são produzidos na siringe, uma câmara muscular constituída por várias membranas timpânicas que diverge da extremidade inferior da traqueia. Em algumas espécies, a traqueia é alongada, o que aumenta o volume das vocalizações e a perceção do tamanho da ave.

A maior parte das aves tem olfato pouco apurado, embora os quivis, os abutres do Novo Mundo e os procelariformes sejam exceções notáveis. A maior parte das aves apresenta duas narinas externas situadas no bico, geralmente com forma circular, oval ou em corte e ligadas à cavidade nasal no interior do crânio. As espécies da ordem dos procelariformes, como os albatrozes, apresentam narinas encerradas em dois tubos na mandíbula superior. No entanto, outras espécies, como os gansos-patola, não têm narinas externas e respiram pela boca. Embora na maior parte das aves as narinas estejam descobertas, em algumas espécies encontram-se cobertas por penas, como nos corvos e nos pica-paus.

O sistema digestivo das aves é constituído por um papo, onde é armazenado o conteúdo digestivo, e uma moela que contém pedras, que as aves engolem para moer os alimentos como forma de compensar a falta de dentes. A maior parte das aves apresenta uma digestão bastante rápida, de modo a não interferir com o voo. Algumas aves migratórias adaptaram-se de modo a usar proteínas de várias partes do corpo como fonte de energia adicional durante a migração. Muitas aves regurgitam egregófitos.

Embora a maior parte das aves necessite de água, as características do seu sistema excretor e a ausência de glândulas sudoríparas fazem com que a quantidade necessária seja reduzida. Algumas aves do deserto conseguem satisfazer a necessidade de água exclusivamente a partir da água contida nos alimentos e são tolerantes ao aumento da temperatura corporal, o que lhes permite evitar despender vapor de água em arrefecimento. As aves marinhas estão adaptadas para beber água salgada do mar, possuindo glândulas de sal na cabeça que eliminam o excesso de sal através das narinas.

A maior parte das aves não consegue realizar movimento de sucção da água, pelo que recolhe a água no bico e inclina a cabeça de modo a permitir que a água escorra pela garganta. No entanto, algumas espécies, principalmente de regiões áridas, conseguem beber água sem necessidade de inclinar a cabeça, como é o caso das famílias dos pombos, estrilídeos, coliiformes, toirões e abetardas. Algumas aves do deserto dependem da presença de fontes de água, como os cortiçois, que se agregam à volta de poços de água durante o dia. Algumas espécies levam água às crias humedecendo as penas, enquanto outras a transportam no papo ou a regurgitam juntamente com a comida. As famílias dos pombos, dos flamingos e dos pinguins produzem para as crias um líquido nutritivo denominado leite de papo.

O sistema circulatório das aves é impulsionado por um coração miogénico de quatro câmaras protegido por um pericárdio fibroso. O pericárdio encontra-se preenchido com fluido seroso que o lubrifica. O coração em si está dividido em duas metades, direita e esquerda, cada uma constituída por uma aurícula e um ventrículo. As aurículas e ventrículos de cada lado estão separados entre si por válvulas cardíacas que impedem que o sangue passe de uma câmara para a outra durante a contração. Sendo miogénico, o ritmo cardíaco é mantido pelas células marca-passo do nó sinusal situado na aurícula direita. O coração das aves também apresenta arcos musculares, constituídos por camadas espessas de músculo. De forma semelhante ao coração dos mamíferos, o coração das aves é constituído pelas camadas do endocárdio, miocárdio e pericárdio. As paredes auriculares tendem a ser mais delgadas do que as paredes ventriculares, devido à intensa contração ventricular usada para bombear sangue oxigenado pelo corpo. Em comparação com a massa corporal, o coração das aves é geralmente maior do que o dos mamíferos. Esta adaptação permite que seja bombeada maior quantidade de sangue de modo a responder às necessidades metabólicas associadas ao voo. As principais artérias que transportam o sangue do coração têm origem no arco aórtico direito, ao contrário dos mamíferos, em que é o arco aórtico esquerdo que forma esta parte da aorta. A veia cava inferior recebe o sangue dos membros através do sistema venoso portal. Também ao contrário dos mamíferos, os glóbulos vermelhos das aves mantêm o seu núcleo celular.

As aves têm um sistema bastante eficiente de distribuição de oxigénio pelo corpo, uma vez que têm uma superfície de trocas gasosas dez vezes maior do que os mamíferos. Isto faz com que as aves tenham nos vasos capilares mais sangue por unidade de volume dos pulmões do que um mamífero. As artérias das aves são constituídas por músculos elásticos e espessos para resistir à pressão da forte constrição ventricular, que se tornam mais rígidos à medida que se encontram mais afastados do coração. O sangue passa pelas artérias, que sofrem vasoconstrição, em direção às arteríolas, que distribuem o oxigénio e os nutrientes a todos os tecidos do corpo. À medida que as arteríolas se encontram mais afastadas do coração e próximas dos órgãos e dos tecidos, são cada vez mais ramificadas de modo a aumentar a área de superfície e diminuir a intensidade da corrente sanguínea. A partir das arteríolas, o sangue desloca-se para os vasos capilares onde ocorre a troca de oxigénio pelos resíduos de dióxido de carbono. Após a troca gasosa, o sangue desoxigenado passa pelas vénulas e é transportado pelas veias de volta ao coração. Ao contrário das artérias, as veias são finas e rígidas, uma vez que não necessitam de resistir a pressões elevadas.

As dietas das aves são bastante variadas, podendo incluir néctar, frutas, plantas, sementes, carcaças e vários animais de menor dimensão, incluindo outras aves. Uma vez que as aves não têm dentes, o seu sistema digestivo encontra-se adaptado de modo a processar alimentos engolidos inteiros sem mastigar. As aves que usam várias estratégias para adquirir comida ou se alimentam de vários alimentos são denominadas generalistas. As que dedicam tempo e esforço na procura de alimentos específicos são denominadas especialistas. As estratégias de alimentação variam de espécie para espécie. Muitas aves simplesmente recolhem insetos, invertebrados, fruta ou sementes. Algumas caçam, surpreendendo insetos com ataques súbitos a partir de ramos de árvores.

As aves que se alimentam do néctar das flores, como os beija-flores, apresentam línguas longas e especialmente adaptadas para a recolha do néctar e, em muitos casos, os próprios bicos foram se adaptando de forma a encaixar em determinadas flores – fenómeno denominado coevolução. Os quivís e as aves limícolas têm bicos longos que lhes permitem vasculhar o terreno à procura de pequenos invertebrados. Os diferentes comprimentos do bico e diferentes métodos de procura fazem com que as espécies limícolas se encontrem muitas vezes em nichos ecológicos distintos. Algumas espécies, como as mobelhas, os zarros, os pinguins ou as tordas, perseguem a presa debaixo de água, usando as asas e as patas como meio de propulsão. Os predadores aéreos, como os sulídeos, os guarda-rios ou as andorinhas-do-mar, mergulham em queda livre atrás das presas. Os flamingos, três espécies de priões e alguns patos filtram os alimentos da água.

Algumas espécies, como as fragatas, gaivotas ou os moleiros praticam cleptoparasitismo, roubando comida de outras aves. No entanto, pensa-se que o cleptoparasitismo seja apenas um complemento à comida obtida através da caça, e não a principal fonte de alimentação. Outras espécies são necrófagas. Entre estas, algumas, como os abutres, são especializadas no consumo de carcaças, enquanto outras, como as gaivotas, corvídeos ou determinadas aves de rapina, são oportunistas.

As aves apresentam diversos comportamentos de acasalamento, estando identificados muitos tipos de seleção sexual entre as aves. Na seleção intersexual é a fêmea que escolhe o parceiro, enquanto na competição intrassexual os indivíduos do sexo mais abundante competem entre si pelo privilégio de acasalar.

O acasalamento da maior parte das espécies envolve alguma forma de corte sexual, geralmente por parte do macho. A maior parte dos rituais de acasalamento são bastante simples e envolvem apenas algum tipo de canto. No entanto, alguns são coreografias bastante complexas e, dependendo da espécie, podem incluir dança, bater de asas ou cauda, voos aéreos ou lek comunitário. Após a escolha do parceiro, muitas espécies fazem ofertas de objetos entre os parceiros ou juntam os bicos em sinal de afeto.