二、鸟腿的功能
股骨往往要比其他两块骨头短。胫跗骨和跗跖骨在长度变化上很明显,在一些鸟类中非常短,如雨燕、企鹅;而在奔跑行走和涉水鸟类中非常长。在所有鸟类中,两块骨骼的长度接近相似,如果这些不存在,那么鸟类在上下重心的变化和脚之间的联系就会有很大的困难。
由于鸟腿下部具有肌肉组织,所以从腿上端的肌肉经过滑轮系统就受到限制。肌腱系统从腿的上端肌肉运动行走,及有绳索和滑轮系统的腿的运转。重要性之一是肌腱运动围绕踝关节返回到趾头。当鸟类蹲下时,脚趾上肌腱是绷紧到关节末端并拖拉着脚趾。这个行为在栖树鸟类是显著重要的,下蹲时脚趾卷曲实现栖树或锁住在特定的位置上。当然,鸟儿在树上休息时,抓握可以使它保持平衡。的确如此吗?它不能很轻易马上在下降的位置达到平衡。但必须它在上升时释放并离开脚趾。这种运动,与股骨是可以一起完成的,在它急剧快速升起并抛向空中。这种优势是鸟类快速起飞并决定离开时才会体现的。
可能鸟类任一跳跃或奔跑动作都不能离开地面。适宜奔跑的快速鸟类一般都演化出非常长而强有力的腿。事实上,这类鸟相当大型。因此,高速奔跑的演化是向低级飞行演化的事实或因素。在那些鸟类中,快速行走或奔跑可能需要上体长度、足的长度减少或脚趾数量的减少。鸵鸟就只有两趾,其中一个比另外的要小些,这是个较极端的例子。
尽管鸟腿与小的组织相互关联,很多能量也不会保存在这里。鸟类能够生活在很冷的气候中,进一步发展到预防热量从腿上流失。静脉运输血液到腿部并分开进入到小的脉管中,后又输送返回到静脉中,在那里也要发生大的次级分离。结果离开了身体,动脉血通过很多的热量返回到静脉后血液温度降低。事实上,只有很少量的热量浪费,鸟类没有把冰冻的血液输送给自己。腿是终身保持着低温。
图7 距翅水锥腿脚短弱,常态足,爪尖细
图8军舰鸟蹼间具深裂凹,中趾内侧有栉状突
图9蓝脚鲣鸟蹼膜完整呈蓝色
图10蛎鹬腿脚均为红色,后趾缺失,前趾具微蹼
图11鸬鹚4趾间有一完整的蹼膜
图12绿头鸭前3趾间具蹼,后趾退化,较前趾位高