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Vögel – Anpassung an den Flug

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Team Digital
Vögel – Anpassung an den Flug
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Grundlagen zum Thema Vögel – Anpassung an den Flug

Inhalt

Vögel und ihre Anpassung an den Flug – Biologie

Du hast dich sicherlich schon mal gefragt, warum wir Menschen nicht fliegen können – so wie es Vögel tun. Warum können Vögel fliegen? Der Grund dafür ist, dass sowohl der Körperbau von Vögeln als auch ihr Verhalten, zum Beispiel bei der Fortpflanzung, an das Fliegen angepasst ist. Insbesondere sind sie deutlich leichter als andere Tiere. So wiegt eine Taube im Vergleich zum Igel nur die Hälfte, obwohl beide Tiere ungefähr die gleiche Größe haben. Doch wie kann das sein? Dazu lernst du im Folgenden mehr.

Anpassung von Knochen und Knochenbau

Beim Vergleich von Vögeln und Säugetieren fällt auf, dass die Bauweise der Knochen von Vögeln für ein deutlich geringeres Gewicht sorgt. Anders als bei Säugetieren sind die Knochen eines Vogels nicht mit Knochenmark gefüllt, sondern innen hohl.

Außerdem ist der gesamte Körperbau der Vögel an das Fliegen angepasst: Das Skelett muss robust genug sein, um den stark schlagenden Flügeln Widerstand zu bieten. Für eine hohe Festigkeit bilden Brustwirbel, Lendenwirbel, Brustkorb und Beckenknochen eine starre Rumpfeinheit. Das Gabelbein und das Rabenschnabelbein – beide Knochen gehören zum Schultergürtel – bieten zusätzliche Stabilität.

Übrigens haben Vögel keine Zähne und somit ist das ganze Skelett wieder ein bisschen leichter.

Vogel Körperbau Anpassung ans Fliegen

Anpassung durch Federn

Im Gegensatz zum Fell der Säugetiere haben Vögel Federn. Hier unterscheidet man verschiedene Arten von Federn, die unterschiedliche Funktionen erfüllen:

  • Schwungfedern
  • Schwanzfedern
  • Deckfedern
  • Unterfedern (auch Daunen genannt)

So wie die Vogelknochen sind auch die Federn auf ein geringes Gewicht ausgelegt: Der Kiel, also der Stamm der Feder, ist innen hohl und somit sehr leicht.

Die Federfahne ist so aufgebaut, dass zusammenhängende und luftundurchlässige Flächen entstehen. Erst dadurch wird das Fliegen möglich.

Anpassung des Stoffwechsels

Vögel benötigen zum Fliegen viel Energie. Sie besitzen eine Lunge mit fein verzweigten Röhren und zusätzlichen Luftsäcken. Das sind Ausstülpungen der Lunge, die den gesamten Körper durchziehen. Mithilfe dieser kann bei der Atmung eine größere Luftmenge aufgenommen werden. Diese Luft dient nicht nur der Energiezufuhr, sondern auch der Kühlung der Muskulatur.

Um nicht nur aus der Atemluft, sondern ebenso aus der Nahrung möglichst schnell Energie zu gewinnen, ist auch die gesamte Verdauung der Vögel an den Flug angepasst. Diese findet besonders schnell statt und nach fertiger Verdauung wird der Kot sofort ausgeschieden. So werden die Vögel überflüssiges Gewicht direkt wieder los.

Aus diesem Grund haben Vögel übrigens auch keine Harnblase: Eine sich füllende Harnblase wäre unnötig schwer – daher findet die Ausscheidung direkt statt.

Anpassung der Fortpflanzung

Auch die Fortpflanzung der Vögel ist an die Flugfähigkeit angepasst. Nach der Paarung legen sie befruchtete Eier – die Vögel nisten. Die Entwicklung der Embryos findet im Nest statt – also außerhalb des Körpers. Fände die Entwicklung der Küken im Körper des Weibchens statt, wäre das mit einer großen Gewichtszunahme verbunden. Das Weibchen könnte für diese Zeit nicht mehr fliegen.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Vögel – Anpassung an den Flug

Benenne Merkmale der Leichtbauweise eines Vogelkörpers.
Beschreibe den Aufbau der verschiedenen Arten von Federn.
Ordne die Federtypen den richtigen Körperbereichen eines Vogels zu.
Zähle die verschiedenen Aufgaben der unterschiedlichen Federtypen auf.
Beziehe Stellung zu folgender Aussage: der Aufbau der Vogelknochen passt zu der Lebensweise der Vögel.
Beschreibe den Segelflug des Mäusebussards.
Erläutere die Bedeutung der Flügelform für einen Vogel.
Erkläre das Gegenspielerprinzip anhand der Flugmuskulatur.
Eine Stockente und ein Meerschweinchen werden gewogen - beide sind gleich schwer. Warum kann der Vogel bei gleichem Gewicht viel größer sein?
Benenne die Unterschiede und die Gemeinsamkeiten zwischen einer Steuer- und einer Schwungfeder.
Erkläre das Reißverschlussprinzip anhand von Schwung- und Steuerfedern.
Nenne ein Beispiel, in dem der Mensch die Daune benutzt.
Warum können Vögel fliegen?
Welche Form hat der Flügel eines Vogels und warum ist die Form so wichtig?
Warum haben Vögel Flügel?
Wie können Vögel ihre Masse gering halten?
Können Vögel fliegen wenn es regnet?
Können Vögel in der Nacht fliegen?
Warum können manche Vögel nicht fliegen?
Ist Fliegen für Vögel anstrengend?
Warum können die meisten Vögel fliegen?
Welche Anpassungen zeigt der Körper des Vogels an das Fliegen?
Welcher Vogel fliegt am besten?
Haben Vögel Spaß beim Fliegen?
Wie starten Vögel?
Wie lange braucht ein Vogel um fliegen zu lernen?
Wie funktioniert ein Vogelflügel?
Warum starten Vögel gegen den Wind?
Warum können Vögel gleiten?
Welcher Vogel macht den Segelflug?
Warum schlagen Vögel mit den Flügeln?
Wie steuert ein Vogel?
Welcher Vogel fliegt besonders hoch?
Welcher große Vogel kann nicht fliegen?

Transkript Vögel – Anpassung an den Flug

Menschen versuchen seit jeher zu fliegen, um einmal die Perspektive von oben einnehmen zu können. Von welchem Tier der Lüfte haben sie sich wohl inspirieren lassen und es somit schließlich auch geschafft? Von der Hummel sicher nicht, oder? Die wahren Flugkünstler sind Vögel! Wenn du auch schon immer mal wissen wolltest, weshalb sie so gut fliegen können, bleib dran und schau dir dieses Video an zum Thema „Vögel – Anpassung an den Flug“. Unter Anpassungen verstehen wir in diesem Zusammenhang körperliche Merkmale der Vögel, welche den Flug begünstigen beziehungsweise überhaupt ermöglichen. Da denkst du wahrscheinlich zuallererst an die Flügel. Ganz offensichtlich tragen sie maßgeblich zur Flugfähigkeit der Vögel bei, doch sie sind es nicht allein. Schauen wir uns zuerst das Skelett eines Vogels an und überlegen, was wir für Anpassungen daraus ableiten können. Hier siehst du exemplarisch das Skelett einer Taube. Der Schnabel, der an den dünnen Schädelknochen ansetzt, besteht aus Horn und ist zahnlos – das Kopfskelett ist also besonders leicht. So wie alle Wirbeltiere besitzen Vögel eine Wirbelsäule. Die einzelnen Wirbel sind, außer im Bereich der Halswirbelsäule, fest miteinander verwachsen und bilden somit ein starres Gerüst. So verbiegt der Rumpf des Vogels im Flug nicht. Auch die Rippen sind mit dem Brustbein verbunden. Dies erzeugt zusätzliche Stabilität. Am Brustbein setzt die kräftige Flugmuskulatur an. Das Gabelbein verhindert, dass die Flügel beim Fliegen aneinanderschlagen. Der Körper von Vögeln – so auch der der Taube – ist außerdem stromlinienförmig. Diese Anpassung begünstigt das Fliegen, da der Körper der Luft wenig Widerstand bietet. Bleiben wir noch beim Skelett: die Knochen tragen in Bezug auf ihr Gewicht ebenfalls zur Flugfähigkeit der Vögel bei. Die Knochen von Säugetieren, so auch die der Menschen, sind mit Knochenmark gefüllt. Die Knochen von Vögeln sind sehr dünnwandig und von innen hohl – somit ist der Knochen viel leichter als der eines Säugetiers. Dank dünner Verstrebungen im Knochen sind diese trotz der geringen Masse äußerst stabil. Ein Vergleich: durch diese Leichtbauweise – also ein filigranes Skelett mit dünnwandigen, hohlen Knochen wiegt eine Taube gerade mal um die 450 Gramm, ein Igel gleicher Größe wiegt das Doppelte bis Dreifache. Widmen wir uns nun den Flügeln. Vergleicht man das Skelett der Flügel mit dem eines menschlichen Armes, lassen sich Ähnlichkeiten erkennen. Auch das Flügelskelett besteht aus Oberarmknochen, Unterarmknochen mit Elle und Speiche sowie Hand- und Fingerknochen. Flügel sind also an den Flug angepasste, umgewandelte Vordergliedmaßen. Hier siehst du einen Flügelquerschnitt. Auch dieser ist stromlinienförmig gebaut. Nicht nur die Flügel, sondern der gesamte Körper von Vögeln trägt ein Federkleid, nur Schnabel und Füße sind nicht von Federn bedeckt. Auch diese sind äußerst leicht – federleicht eben. Der Kiel der Feder ist innen hohl. Mit der Spule steckt die Feder in der Haut des Vogels. Vom Schaft gehen beiderseits Äste und davon wiederum sogenannte Haken- und Bogenstrahlen ab. Durch kleine Widerhäkchen an den Hakenstrahlen verankern sich diese ineinander. Dadurch entsteht am Flügel eine zusammenhängende und luftundurchlässige Fläche. Eine weitere Anpassung sind die Atemorgane der Vögel. Ihre Lungen besitzen zahlreiche Ausstülpungen – die Luftsäcke. Sie liegen zwischen den Organen und Muskeln der Vögel und reichen sogar bis in die hohlen Knochen. Mit ihnen kann der Vogel Atemluft speichern und somit einen Vorrat für den erhöhten Sauerstoffbedarf im Flug bilden. Um zusätzliches Gewicht zu sparen, besitzen Vögel keine Harnblase. Vögel verdauen sehr schnell und scheiden Kot und Urin zusammen und häufig in kleinen Mengen aus. Auch die Fortpflanzung ist an den Flug angepasst. Hat eine innere Befruchtung stattgefunden, wächst der Nachwuchs im Ei außerhalb des mütterlichen Körpers heran – der Vogel brütet. Im Vergleich zu Säugetieren, bei denen sich der Nachwuchs im Mutterleib entwickelt, spart der Vogel somit auch während der Fortpflanzungszeit viel Gewicht. Heute hast du Einiges über die Anpassung von Vögeln an ein Leben in der Luft beziehungsweise den Flug gelernt – fassen wir noch einmal zusammen. Der Rumpf von Vögeln ist stabil und starr und gibt den schlagenden Flügeln somit den nötigen Widerstand. Das gesamte Skelett besteht aus dünnwandigen, hohlen Knochen, die viel Gewicht sparen und dennoch stabil gebaut sind. Die Kiele der Federn machen diese ebenso federleicht, die Strahlen an den Ästen sind besonders verzahnt und luftundurchlässig. Die Atmung wird durch zahlreiche Luftsäcke unterstützt, die den Körper durchziehen. Auch die Verdauung und Fortpflanzung der Vögel sind an den Flug angepasst. Es gibt übrigens auch flugunfähige Vögel. Die sind dann wiederum in ganz anderer Art und Weise an ihren speziellen Lebensraum angepasst.

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Vögel – Anpassung an den Flug Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Vögel – Anpassung an den Flug kannst du es wiederholen und üben.
  • Nenne Anpassungen des Vogelkörpers an den Flug.

    Tipps

    Drei der Antworten sind richtig.

    Schwere Knochen sind mit Knochenmark gefüllt. Das ist nicht sinnvoll beim Fliegen.

    Lösung

    Vögel sind an das Leben in der Luft angepasst. Ihr Körper ist zum Beispiel besonders leicht. Beim Vergleich von Vögeln und Säugetieren fällt auf, dass die Bauweise der Knochen von Vögeln für ein deutlich geringeres Gewicht sorgt. Anders als bei Säugetieren sind die Knochen eines Vogels nicht mit Knochenmark gefüllt, sondern innen hohl.

    Auch der Körperbau der Vögel ist an das Fliegen angepasst: Das Skelett muss robust genug sein, um den stark schlagenden Flügeln Widerstand zu bieten. Für eine hohe Stabilität bilden Brustwirbel, Lendenwirbel, Brustkorb und Beckenknochen eine starre Rumpfeinheit. Das Gabelbein und das Rabenschnabelbein – beide Knochen gehören zum Schultergürtel – bieten zusätzliche Stabilität.

    Auch Körper- und Flügelform sind an den Flug angepasst. Beide sind stromlinienförmig. Dadurch hat der Vogel einen sehr geringen Widerstand in der Luft.

  • Beschreibe den Aufbau einer Feder.

    Tipps

    Der Federkiel besteht aus Schaft und Spule.

    Das untere Ende des Kiels steckt in der Haut des Vogels.

    Der Federkiel erstreckt sich über die gesamte Länge der Feder.

    Haken- und Bogenstrahlen befinden sich am Federast.

    Lösung

    So wie die Vogelknochen sind auch die Federn auf ein geringes Gewicht ausgelegt: Der Federkiel, also der Stamm der Feder, ist innen hohl und somit sehr leicht. Das untere Ende des Kiels wird Spule genannt. Dieser Teil steckt in der Haut des Vogels. Der obere Teil des Kiels heißt Schaft. Von dort aus gehen Federäste mit Hakenstrahlen und Bogenstrahlen ab.

    Die Strahlen sind bogenförmig und haben auf der Unterseite Widerhaken. Die Äste stehen so nah beieinander, dass sich die Strahlen benachbarter Äste überlappen. Dadurch verhaken sich die Strahlen wie ein Klettverschluss ineinander und die Oberfläche der Federfahne ist zusammenhängend und luftundurchlässig.

  • Beschreibe den Stoffwechsel von Vögeln.

    Tipps

    Die Muskulatur wird bei Aktivität warm.

    Fühlst du dich nach dem Essen manchmal schwer? Beim Fliegen wäre dieses Gewicht sehr ungünstig.

    Lösung

    Vögel benötigen zum Fliegen viel Energie. Sie besitzen eine Lunge mit fein verzweigten Röhren und zusätzlichen Luftsäcken. Das sind Ausstülpungen der Lunge, die den gesamten Körper durchziehen. Mit ihnen kann der Vogel Atemluft speichern. Die Luft dient nicht nur der Sauerstoffaufnahme, sondern auch der Kühlung der Muskulatur.

    Die Verdauung läuft besonders schnell ab und danach wird der Kot sofort ausgeschieden. So werden die Vögel überflüssiges Gewicht direkt wieder los. Zudem haben Vögel keine Harnblase. Kot und Urin werden zusammen und in kleinen Mengen ausgeschieden. Die Ausscheidung findet direkt statt und Gewicht wird eingespart.

  • Beschreibe den inneren Aufbau eines Vogelflügels.

    Tipps

    Genau wie der Mensch hat auch der Vogel einen Oberarmknochen, der sehr stabil ist.

    Vergleiche den menschlichen Arm mit dem Vogelflügel.

    Lösung

    Das Flügelskelett ist dem des menschlichen Armes sehr ähnlich. Es besteht aus dem Oberarmknochen, Elle, Speiche, Handknochen und Fingerknochen. Flügel sind also an den Flug angepasste, umgebildete Vordergliedmaßen.

  • Zeige auf, warum Vögel leichter als Säugetiere sind.

    Tipps

    Federn sind leichter als Fell.

    Vögel legen Eier.

    Vögel scheiden Kot und Urin gemeinsam aus.

    Lösung

    Um zusätzlich Gewicht zu sparen, verzichten Vögel auf eine Harnblase. Sie scheiden ihre Nahrungsreste sehr schnell aus. Vögel brauchen zudem keine Zähne, denn die Nahrung, die sie aufnehmen, wird im Kropf eingeweicht, im Kaumagen zerrieben und anschließend rasch verdaut.

    Die Entwicklung des Embryos findet bei den meisten Säugetieren im Mutterleib statt. Ein Vogel legt dagegen Eier. Die Entwicklung und das Wachstum der Vogelembryos findet dann außerhalb des Körpers durch das Brüten statt.

    Die Knochen von Säugetieren sind mit Knochenmark gefüllt. Vögel haben dagegen dünnwandige Knochen, welche hohl sind.

    Nicht nur die Knochen, sondern auch die Federn von Vögeln sind leicht, eben federleicht. Der Kiel der Feder ist innen hohl. Das macht ihn besonders leicht und stabil. Säugetiere haben keine Federn, sondern Fell.

  • Ordne den verschiedenen Federarten ihre Funktionen zu.

    Tipps

    Um fliegen zu können, benötigt der Vogel Auftrieb und Schwung.

    Eine Daunendecke hält dich nachts warm.

    Lösung

    Es gibt unterschiedliche Arten von Vogelfedern, die verschiedene Funktionen erfüllen:

    • Schwungfedern bilden die Tragfläche an den Flügeln.
    • Schwanzfedern dienen der Steuerung beim Flug.
    • Deckfedern bedecken den Rumpf, den Kopf, die Flügelansätze und den Schwanzansatz. Sie schützen vor Wasser, Staub und Schmutz.
    • Unterfedern werden auch als Daunen bezeichnet. Diese befinden sich unterhalb der Deckfedern. Sie isolieren und schützen vor Kälte. Nicht alle Vögel haben Unterfedern.
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