Pekka Reinikainen
Akateeminen yliopistomaailma julistaa tosiasiana,
että jurakauden fossiiliaineisto osoittaa lintujen kehittyneen dinosauruksista, ja luokittelee ne petojalkadinosaurusten alalahkoon, jonka lajeja yhdistää kolmivarpaiset raajat. Höyhenpeite ja sulat linnuille olisivat kehittyneet suomuista edesauttamaan lentopyrähdyksiä sekä eristämään ja haihduttamaan lämpöä. Ajan myötä ne alkoivat mahdollistaa myös lentämisen. Myös lentokyvyttömät linnut polveutuisivat lentävistä kantamuodoista.
Spinosaurus oli suurin petojalkadinosaurus ja samalla mahdollisesti suurin koskaan maalla elänyt lihansyöjä. Suurimmat niistä olivat 18 metriä pitkiä ja 20 tonnin painoisia. Spinosauruksen kallo oli pitkä ja kapea, ja se muistutti suuresti krokotiilieläinten kalloa. Niiden suut olivat täynnä suoria kartiomaisia hampaita, jotka olivat kevyesti sahalaitaisia. Vertailun vuoksi todettakoon, että akatemiaprofessoreiden mukaan pienin nykydinosaurus on kimalaiskolibri, joka painaa 1,6 grammaa. Eläimet opettavat - Kolibri
Linnut on suunniteltu lentämään
Toisin kuin Spinosaurus, joka oli uiva dinosaurus, jolla oli lyhyet ja heikot takaraajat. Se liikkui maalla kaikilla neljällä raajalla. Lintujen rakenteessa ja toiminnassa sen sijaan kaikki viittaa parhaaseen mahdolliseen lentokykyyn. Sen vuoksi kaikkien lintulajien perusrakenne on sama, ja linnut muistuttavat usein suuresti toisiaan pienimmissäkin yksityiskohdissa. Linnut ovat tasalämpöisiä eläimiä, joiden ruumista suojaa höyhenistä ja sulista muodostunut höyhenpuku. Yhdelläkään nykyisellä linnulla ei ole hampaita, joskin joillakin sukupuuttoon kuolleilla oli. Linnuilla on nokka, joka on eräänlainen sarveiskuori leuoissa.
Linnun verenkierto- ja hengityselimet ovat erittäin hyvin kehittyneet, mikä mahdollistaa lintujen tasalämpöisyyden. Linnun sydämen oikea ja vasen puolisko ovat täysin eristyneet toisistaan, joten valtimo- ja laskimoveri eivät pääse sekoittumaan. Vaihtolämpöisillä matelijoilla sen sijaan on kolmilokeroinen sydän ja veri sekoittuu.
Ontot luut
Lintujen luusto on mahdollisimman kevyt, koska linnut ovat lentämiseen erikoistuneita eläimiä. Etenkin pitkiä matkoja lentävillä lajeilla on luiden sisällä suurehkojakin ilmapusseja eikä paljonkaan luuhohkaa, jossa veri muodostuu. Rintalasta on litteä, ja sen keskiosan ulkonevaan harjaan kiinnittyvät lentävillä lajeilla voimakkaat rintalihakset.
Eturaajan tukiluihin kuuluvat pitkänomainen lapaluu, sen rintalastaan yhdistävä korppiluu sekä solisluut, jotka liittyvät yhteen rintalastan etupään kohdalla ja muodostavat V-kirjainta muistuttavan hankaluun.
Linnun siiven luut ovat keveitä, yleensä onttoja ja lentokoneiden siipien tavoin luupylväin vahvistettuja. Olkavarsi on lyhyt, ja siiven näkyvän tukirakenteen muodostavat kyynärvarsi ja kättä vastaavat luut. Siiven ulomman osan eli käsisiiven luusto muodostuu kahdesta ranneluusta ja kolmesta sormiluusta. Käden luut ovat sulautunut yhteen, ja ne poikkeavat selvästi maanisäkkäiden vastaavista luista. Toiseen sormiluuhun kiinnittyy tärkeä lentoa ohjaileva pikkusiipi, ja kolmas ja neljäs muodostavat siiven kärjen. Kyynärsiivessä ovat kyynärluu ja värttinäluu. Lantion muodostavat istuinluu, suoliluu ja häpyluu. Lantionluut eivät ole yhtyneet häpyliitoksen kohdalla, kuten nisäkkäillä. Linnun lantio on tavallisesti vankkarakenteinen, koska siihen niveltyvät takaraajat, jotka kannattavat ruumiin koko painoa linnun liikkuessa maassa. Linnun takaraajojen rakenne on pääpiirteittäin samanlainen kuin nisäkkäillä. Reisiluuhun niveltyvät sääri- ja pohjeluu. Niitä seuraavat nilkka-, jalkapöydän- sekä varvasluut, jotka ovat osittain kasvaneet yhteen. Linnun reisiluun ylempi nivelkyhmy on varsinaiseen luuhun nähden suorassa kulmassa, minkä seurauksena linnun jalka pysyy aina pystyasennossa. Polvessa on polvilumpio. Sääriluun alapäähän ovat kasvaneet kiinni ylemmät nilkkaluut, ja alemmat nilkkaluut ovat kasvaneet yhteen kolmen jalkapöydänluun kanssa. Niihin niveltyvät toisen, kolmannen ja neljännen varpaan varvasluut. Isollavarpaalla on vastaava erillinen jalkapöydänluu. Millään lintulajilla ei ole viidettä varvasta. Puissa elävillä lajeilla on tavallisesti kolme varvasta eteen ja yksi taakse, tikalla kuitenkin kaksi eteen ja kaksi taakse. Strutsilla on vain kaksi varvasta.
Ilmapussit
Lintujen hengityselinten erikoispiirre ovat ilmapussit, jotka ovat keuhkoputken kalvon laajentumia. Keuhkoputket jatkuvat keuhkojen takapäähän, jossa ne jakautuvat kahteen haaraan. Yksi haara johtaa suolistossa kiinni olevaan vatsanpohjan ilmapussiin. Toinen haara johtaa rintakehän takimmaiseen ilmapussiin, joka on kiinni ruumiin kyljessä ja sijaitsee osittain keuhkojen takareunan alla. Keuhkon rajalla kumpikin keuhkoputki jakautuu kolmeen haaraan, jotka päättyvät rintakehän etumaiseen ilmapussiin, solispussiin ja niskapussiin. Eri ilmapussit ovat yhteydessä luiden ilmaonteloiden kanssa.
Lintu pystyy hengittämään ilmapussiensa avulla, ja kaasujen vaihdunta sen keuhkoissa on tehokkaampaa ja täydellisempää kuin nisäkkäillä. Tämä mahdollistaa lentämisen jopa yli 10 kilometrin korkeudessa ja samalla tehokkaan "ilmajäähdytyksen", kun lihastoiminta nostaa lämpötilaa. Linnun lentäessä siipiä liikuttavien rintalihasten voimakkaan vuoroittaiset liikkeet aiheuttavat ilmapussien laajenemisen ja kokoon puristumisen niin että ilma vaihtuu keuhkoissa. Linnun levätessä se muuttaa vatsaontelonsa tilavuutta vatsanpohjan ja kylkiluiden välisillä lihaksilla, jolloin ilma vaihtuu keuhkoissa.
Linnun kurkunpää ei toimi äänielimenä kuten dinosauruksilla. Kurkunpäästä lähtee erittäin pitkä, luurenkaiden suojaama henkitorvi, joka haarautuu kahdeksi keuhkoputkeksi ja ne yhä useammiksi haaroiksi. Toisin kuin nisäkkäillä, haarat päätyvät toisiinsa yhtyvien hiusputkien muodostamaan hienoon verkkoon. Lintujen keuhkot ovat pienet ja hohkaiset, ja ne ovat kiinni rintakehäontelon takaseinämässä. Linnut eivät voi laajentaa keuhkojaan.
On arveltu, että joillakin dinosauruksilla oli läpivirtauskeuhko, mutta tämä ei vastaa kysymykseen, kuinka liskon paljekeuhko muuttuisi läpivirtauskeuhkoksi?
Äänielin
Linnun äänielin on siinä kohdassa, jossa ilmatorvi haarautuu keuhkoputkiksi. Äänielin muodostuu eräänlaisesta laajentumasta tai pienestä kammiosta. Sen sisällä on pieni, puolikuun muotoinen limakalvon poimu, jonka värähdellessä erityisten liikkeiden vaikutuksesta tuottaa linnun laulun. Lauluäänen vaihtelevuus aiheutuu lihasten erilaisista jännitystiloista. Musikaalisesti laulavien lintujen äänielimeen liittyy jopa seitsemän paria lihaksia. Mistä "linnuksi kehittyvä" petojalkadinosaurus olisi saanut äänielimen?
Höyhenet
ovat orvaskedestä syntyneitä ja verinahan höyhennystyjen ravitsemia sarveismuodostumia. Kaikilla linnuilla on höyhenet, mutta millään muulla eläimellä niitä ei ole. Dinosaurusten fossiilien väitetyt "höyhenet" voivat olla rispaantunutta nahkaa. Tästä kerron lisää kirjassani Dinosaurukset muinaiset lohikäärmeet (Kuva ja Sana).
Linnun untuvat ovat erittäin joustavia höyheniä, ja niillä on suuri merkitys linnun ruumiinlämmön säilyttäjinä. Ne myös pienentävät ruumiin pinnan epätasaisuuksia ja vähentävät ilmanvastusta lennettäessä. Haudonnan aikana naaraan hormonitoiminta saa sen vatsaan muodostumaan paljaan hautomalaikun. Sen ansiosta linnun lämpöenergia johtuu ihon ja pintaverisuonten kautta tehokkaasti muniin.
Suurimmat ja jäykimmät höyhenet ovat sulkia. Täysin kehittyneen sulan osat ovat kynä, ruoto ja höyty. Sulka on ihossa kiinni kynästä. Se jatkuu ruotona, ja sen kahden puolen erkanee höyty, joka on rakenteeltaan verrattain monimutkainen. Toisiinsa kiinnittyneet höydyt muodostavat yhtenäisen ja hyvin suuresti ilmanvirtausta vastustavan pinnan.
Linnun lentäessä kantavan pinnan muodostavat siipisulat, joita ovat käsisulat ja kyynärsulat. Monilla linnuilla on peukalosulista muodostunut pikkusiipi, joka vähentää pyörteiden syntymistä ja lisää siiven kantokykyä varsinkin liidossa. Peräsimenä toimivat pyrstösulat, joita useimmilla lajeilla on kaksitoista kappaletta. Yksittäisiä sulkia voidaan ohjata niihin liittyvin lihaksin. Voisiko Spinosauruksen suomu "kehittyä" sulaksi?
Silmät
Lintujen silmät ovat suuria suhteessa päähän ja ruumiiseen, etenkin yöaktiivisilla linnuilla kuten pöllöillä. Myös lintujen silmän anatomia on hyvin monipuolinen. Linnun silmässä voidaan erottaa kolme kerrosta: uloimpana vahva kovakalvo, sen alla suonikalvo ja sisimpänä verkkokalvo. Lintujen verkkokalvo on huomattavasti paksumpi kuin nisäkkäillä, ja siinä on monia vain linnuille tyypillisiä erikoispiirteitä. Kotkien erittäin tarkka näkö johtuu siitä, että niiden verkkokalvon näkökuopassa on peräti miljoona näköreseptoria eli aistinsolua neliömillimetrillä. Se näkee pilvenpiirtäjän huipulta muurahaisenkin. Nisäkkäistä poiketen linnut kykenevät säätelemään kummankin silmän pupillin kokoa erikseen.
Linnun silmän erikoisuus on viuhkalisäke eli pekten, joka yhdistää näköhermon ja lasiaisen. Sen on arveltu toimivan eräänlaisena sekstanttina, jota käytetään hyväksi auringon korkeuskulman ja siten sijainnin määrityksessä. Todennäköisesti se toimii silmän sisäosia ravitsevana kudoksena, joka huolehtii hapen saannista. Linnuilla on näkösoluja ainakin kaksi kertaa niin paljon kuin nisäkkäillä. Suurin näkösolujen tiheys on hiirihaukalla, jonka verkkokalvossa on ihmiseen verrattuna kahdeksankertainen tappisolujen tiheys. Yölintujen kuten pöllöjen näkösoluista sauvasoluja on 90 prosenttia, mutta päivälinnuilla tappisoluja on 80 prosenttia. Sen seurauksena yölinnut näkevät hyvin hämärässä ja päivälinnut paremmin päivällä. Kyyhkyllä on aivoissaan GPS navigaattori ja punarinnalla kvanttikompassi silmissään. Silmäthän ovat todellisuudessa "ikkunoita", joista aivot katsovat ulos. Eläimet opettavat - Tikan suojalasit ja kyyhkysen GPS-laite
Linnut käyttävät ala- ja yläluomeaan pääasiassa vain nukkuessaan. Valveilla ollessaan ne kosteuttavat silmiään ja puhdistavat sarveiskalvoaan räpyttelemällä vilkkuluomellaan. Se myös suojaa silmiä linnun lentäessä ja sukeltaessa. Yllättäen myös kameleilla on vilkkuluomi, joka suojaa silmiä hiekkamyrskyssä! Eläimet opettavat - Hiekkadyynien laiva
Näkö on lintujen tärkein aisti. Lintujen pitkälle erikoistuneet silmät näkevät yksityiskohdat ja värit paljon tarkemmin kuin nisäkkäiden silmät. Lintu pystyy aistimaan jopa 150 kuvaa sekunnissa, kun ihminen erottaa vain alle 20 kuvaa samassa ajassa, minkä ansiosta lintu havaitsee alkavan liikkeen nopeasti. Lintujen näkökenttä on laaja, joillain lajeilla jopa 360 astetta. Laajan näkökentän ansiosta linnut kykenevät näkemään samanaikaisesti eteensä, sivuilleen ja yläpuolelleen, mikä on hyödyksi ruoan etsimisessä ja muiden lintujen varomisessa parvessa lennettäessä. Useimmat linnut näkevät tiettyihin osiin näkökentässään vain toisella silmällään. Kahdella silmällä ne näkevät aivan nokan ala- ja etupuolelle. Hyvä stereonäkö on haukoilla, kotkilla ja pöllöillä, sillä niiden silmät ovat suuntautuneet suoraan eteenpäin.
Lintujen värinäkö on erittäin kehittynyt ja tarkka. Linnuilla on ainakin neljänlaista näköpigmenttiä, joten ne pystyvät erottamaan useampia värisävyjä kuin ihminen. Jo yli 30 lintulajin on todettu näkevän myös ultraviolettia väriä. Tätä kykyään ne saattavat käyttää viestinnässä, ravinnon etsimisessä sekä suunnistuksessa, sillä ultravioletin aallonpituudet ovat voimakkaasti polarisoituneet. Yölinnuilta värinäkö on yleensä hävinnyt.
Kuulo
Lintujen korvat sijaitsevat pään sivuilla. Ulkokorva on hyvin yksinkertainen, eikä korvalehtiä ole. Höyhenet yleensä peittävät korvakäytävän, paitsi isoilla lentokyvyttömillä linnuilla. Sukeltavat linnut voivat sulkea korvansa. Suurimmat korvat ja herkin kuulo on joillakin pöllölajeilla. Lintujen välikorvassa on vain yksi kuuloluu. Molempien korvien tärykalvot ovat yhteydessä toisiinsa ilman täyttämän ontelon avulla, mikä auttaa äänen lähteen paikantamisessa. Lintujen korvien värekarvat voivat osittain uudistua vaurioitumisen jälkeen.
Lintujen kuuloaisti on monessa suhteessa hyvin samankaltainen kuin ihmisen. Ne erottavat eri äänentaajuuksia samalla tavalla kuin ihminen. Jotkin lintulajit, kuten punatulkut, erottavat korkeampia ääniä kuin ihminen, mutta useimmat kuulevat korkeita taajuuksia ihmistä heikommin. Samoin jotkin lajit, kuten kirjekyyhkyt ja helmikanat, erottavat matalia infraääniä paremmin kuin ihminen. Linnut erottavat nopeat äänenkorkeuden ja äänenvoimakkuuden vaihtelut kymmenen kertaa herkemmin kuin ihmiset, ja ne voivat erottaa vain prosentin toisistaan eroavia taajuuksia. Kun ihminen kuulee yhden äänen, lintu voi kuulla jopa kymmenen erillistä ääntä. Linnut käyttävät kuuloaistiaan ennen kaikkea ympäristönsä tarkkailuun, sosiaaliseen viestintään sekä saalistuksessa. Jotkin lajit voivat käyttää kuuloaistiaan kaikuluotauksessa lennellessään luolissa.
Lämmönsäätely ja energiatalous
Linnut ovat tasalämpöisiä, minkä ansiosta ne voivat elää ja pesiä olosuhteissa, joiden lämpötila voi olla 60 astetta pakkasta tai 50 astetta lämmintä. Jotkin lajit, kuten korppi, muuttohaukka, varpunen ja kesykyyhky, selviytyvät niin arktisilla alueilla kuin kuumilla aavikoillakin. Lintujen ruumiinlämpö on yleensä 40 ja 42 asteen välillä eli korkeampi kuin nisäkkäiden. Linnuilla on nopea perusaineenvaihdunta, hyvä lämmöneristys ja aktiivinen sisäinen lämmöntuotto, mikä pitää ne lämpimänä kylmälläkin ilmalla. Linnun lämmöneristys perustuu sen höyhenpukuun, joka on eristeenä parempi kuin samanpaksuinen karvapeite. Höyhenettömillä alueillaan, varsinkin koivissa, lintu säätelee lämmönhukkaa hidastamalla verenkiertoa. Linnut pysyttelevät lämpiminä myös käyttäytymällä tietyllä tavalla. Jotkin linnut paistattelevat auringossa nostaakseen ruumiinlämpöään. Jotkin asettuvat toistensa kanssa kylki kylkeen, kuten keisaripingviinin poikaset, jolloin lämmönhukka vähenee. Keisaripingviini hautoo munaa räpylän päällä ja sillä on "lämmönvaihdin" koivissa, jotta se ei jäätyisi kiinni maahan. Kanalinnut ja monet pikkulinnut yöpyvät lumikiepissä. Jotkin lajit pystyvät horrostamaan talvella.
Lentäminen
Useimmat linnut osaavat lentää. Jotkin vesilinnut, kuten pingviinit, ovat kuitenkin menettäneet lentokykynsä ja sopeutuneet liikkumaan vedessä jalkojensa tai siipiensä avulla. Maalla elää pieniä ja suuria lentokyvyttömiä lintuja, kuten kiivit, strutsit, kasuaarit, nandut ja emut. Lajilta katoaa lentokyky helposti silloin, kun sillä ei ole vihollisia ja kun sillä on runsaasti ravintoa saatavilla.
Lintujen rakenne ja elintoiminnot ovat sopeutuneet monin tavoin hyvin lentämiseen. Lintu lentää sulkien peittämillä siivillään vahvojen rintalihastensa voimin. Linnun kyynärsiiven poikkileikkaus on alapinnaltaan kovera ja yläpinnaltaan kupera. Kun ilmavirta osuu siiven koveraan alapintaan, sen nopeus laskee ja kohottaa ilmanpainetta siiven alla, jolloin siipi pyrkii nousemaan ylöspäin. Siiven yläpinnalle muodostuu alipaine, mikä synnyttää nostovoimaa. Monet linnut saavat myös siipiensä kärjillä aikaan nostovoimaa kehittävän pyörteen. Nostovoiman vähetessä tapahtuva sakkaaminen ei ole linnuille vaarallista, kuten lentokoneille, vaan ne voivat hyödyntää syntyvää suurta ilmanvastusta esimerkiksi laskeutumisen yhteydessä. Lintujen liitosuhde vaihtelee kuudesta 26:een, eli se jää heikommaksi kuin hyvillä purjelentokoneilla. Liitosuhde on paras pitkäsiipisillä liitolentoon erikoistuneilla linnuilla ja huono lyhyt- ja pyöreäsiipisillä. Eläimet opettavat - Korkeus ja syvyys
Metsissä elävät pikkulinnut pystyvät lentämään hitaasti, sillä niillä on pieni siipikuorma (nostovoimaa kehittävien siipien pinta-alan suhde linnun massaan). Lajit, joilla on suuri siipikuorma, joutuvat lentämään nopeasti, ja ne elävät siksi pääosin avoimessa ympäristössä. Pyrstön merkitys lennossa on vain vähäinen. Pyrstöstä on hyötyä lekuttelussa, lentoon lähdössä ja laskeutumisessa. Alula eli pikkusiipi osallistuu nostovoiman kehittämiseen pienillä lentonopeuksilla. Sen avulla lintu saa lisää siiven pinta-alaa, ja alula ohjaa ilmavirran kulkua käsisiiven yläpinnan siipiprofiilin myötäiseksi.
Liitolento on energeettisesti edullinen tapa lentää, ja suuret linnut, kuten albatrossit ja kotkat, pyrkivätkin liitämään tilaisuuden tullen. Suurikokoisilla maalinnuilla liitäminen kuluttaa vain noin kymmeneksen siiveniskulennon vaatimasta energiasta. Myös pienet linnut osaavat liitää, mutta se ei niille ole erityisen edullista. Liitolennossa linnut käyttäytyvät hieman kuin purjelentokoneet. Lintu säätelee liitonopeuttaan muuttamalla painopistettään sekä siipiensä muotoa ja kallistuskulmaa. Linnut osaavat hyödyntää kohoavia ilmavirtauksia, jolloin niiden ei tarvitse iskeä siivillään säilyttääkseen korkeutensa.
Sisäelimistö
Linnun suuhun avautuu rauhasia, joiden erite on erilaista kuin nisäkkäiden sylki. Linnun ruokatorvi on tavallisesti hyvin pitkä. Siinä on erityinen laajentuma, kupu, johon ravinto kerääntyy ja jossa ruoansulatus alkaa. Vatsan osat ovat rauhasmaha ja lihasmaha. Rauhasmaha on pieni ruokatorven laajentuma, jonka limakalvoissa on suuria ja lukuisia rauhasia, jotka erittävät ruoansulatusnesteitä. Lihasmahan seinämä on siemeniä syövillä linnuilla hyvin paksu ja luja ja sen sisäpintaa peittävät suomumaiset sarveislevyt. Mahassa on linnun nielemiä kiviä, jotka hienontavat kovat siemenet. Lihansyöjälinnuilla lihasmahan seinämä on ohut ja sisäpinnan solukko tavallisen näköistä. Lihasmahasta ruoansulatuskanava jatkuu ohutsuolena, joka on tavallisesti hyvin pitkä ja mutkikas. Sitä seuraa paksusuoli, joka on lyhyt ja jossa on kaksi umpisuolta selän puolella. Ruoansulatuskanava päättyy viemärisuoleen eli kloaakkiin, johon aukeavat myös virtsaputki ja munanjohtimet. Viemärisuolen yläosaan kiinnittyy linnun tärkein imuelin, rakkomainen Fabriciuksen bursa, joka osallistuu lintujen immuunipuolustukseen muokkaamalla veren valkosoluja vieraiden molekyylien tunnistajiksi ja erittää bursiinihormonia, joka vaikuttaa valkosolujen kypsymiseen.
Linnuilla on myös maksa ja haima, ja useimpien maksaan liittyy sappirakko Hyvin kuumalla ilmalla lintu viilentää itseään lisäämällä haihtumista läähättämällä ja haihduttamalla vettä ihon läpi.
Öljyrauhanen
lintujen ensisijainen öljyrauhanen on preen rauhanen, joka on lähellä hännän pohjaa ja vapauttaa öljyjä, jotka auttavat lintuja saamaan höyhenensä pitämään itsensä vedenkestävinä.
Nyt voit tehdä johtopäätökset itse
Kaikkien yllä kuvattujen yksityiskohtien pitäisi "kehittyä" sattumanvaraisten mutaatioiden ja luonnonvalinnan avulla. Onko tämä ilmiselvä asia - vai ihailemmeko Suunnittelijan nerokkuutta?
Tahdotko antaa palautetta blogista? Lähetä meille sähköpostia osoitteeseen .
Blogien kirjoittajat vastaavat itse blogiensa sisällöstä. Blogitekstit ovat kirjoittajiensa mielipiteitä eivätkä välttämättä vastaa Luominen ry:n, yhdistyksen hallituksen tai hallituksen jäsenten näkemyksiä.
