Chim ( phần 2 ) Điều hòa thân nhiệt Chim là động vật máu nóng, thân nhiệt ổn định không phụ thuộc vào nhiệt độ bên ngoài. Là sinh vật có chỉ số trao đổi chất cao [58] , thân nhiệt chim cao và thường biến đổi từ 40-42 o C [39] . Các loài chim nhỏ thường có thân nhiệt ít ổn định hơn các loài chim lớn, thay đổi theo mùa hay thậm chí hàng đêm [59] , một ví dụ là hồng tước nhà (Troglodytes aedon) có biến thiên thân nhiệt trong 24 giờ lên tới 8 o C [60] . Ở chim sơ sinh, dù cũng có thân nhiệt cao (xấp xỉ khoảng 38 o C ở nhiều loài), nhưng lại chưa có cơ chế hằng nhiệt như chim trưởng thành, nên chúng phải dựa vào nhiệt độ cơ thể bố mẹ và tổ để giữ ấm [59][61] . Bên cạnh trao đổi chất, khi nhiệt độ môi trường xuống thấp, chim thường xù lông để ngăn không cho không khí tiếp xúc với da, co các mạch máu da, hay đôi khi run để tăng nhiệt độ cơ thể. Khả năng điều hòa thân nhiệt là một nguyên nhân giúp các loài chim có thể phân bố rộng trên khắp hành tinh [39] . Thần kinh và giác quan Hệ thần kinh của chim phụ thuộc nhiều vào kích thước cơ thể [41] . Phần phát triển nhất của não điều khiển các chức năng liên quan đến hoạt động bay, trong khi tiểu não phối hợp sự cử động và đại não thì điều khiển các kiểu tập tính, tìm đường, giao phối và làm tổ. Đa phần các loài chim đều có khứu giác kém, ngoại trừ một số trường hợp nổi bật như kiwi [63] , kền kền Tân Thế giới [64] và bộ Chim báo bão (Procellariiformes) [65] . Ngược lại, thị giác của chúng thường phát triển ở mức độ cao. Các loài chim ở nước có thủy tinh thể linh hoạt đặc biệt, cho phép thích nghi với việc nhìn trong nước lẫn không khí [41] . Một số loài trong mắt còn có hai vùng hoàng điểm (fovea). Các loài chim có khả năng nhận biết bốn loại nguồn sáng (tetrachromacy), có các tế bào hình nón nhạy cảm với tia cực tím bên cạnh các dải màu đỏ, xanh lam và xanh lá cây [66] . Điều này cho phép chúng quan sát được các tia cực tím (UV), có liên quan trong quá trình ve vãn. Nhiều loài chim có những bộ lông sặc sỡ trong dải tia cực tím mà mắt người không nhìn thấy; một số loài mà hai giới tính tưởng như giống nhau với mắt thường, nhưng lại khác nhau dưới tia cực tím khi phản chiếu những vết đốm trên bộ lông của chúng. Tia cực tím còn được sử dụng trong việc kiếm ăn - một số loài cắt tìm kiếm con mồi là những loài gặm nhấm bằng cách xác định tia UV phản chiếu từ dấu nước tiểu trên mặt đất [67] . Mí mắt của chim không được sử dụng để nháy mắt, thay vì thế chúng dùng một mí mắt thứ ba di chuyển theo chiều ngang, gọi là màng nháy [68] . Màng nháy cũng bao phủ mắt và có vai trò như một loại kính áp tròng ở nhiều loài chim sống ở nước [41] . Võng mạc chim có một hệ thống cung cấp máu hình quạt gọi là lược (pecten) [41] . Hầu hết chim không thể di chuyển mắt của chúng, trừ một số ngoại lệ, như chim cốc đế [69] . Những loài chim với mắt ở hai bên đầu có tầm nhìn rộng, còn những loài có mắt ở trước mặt, như cú, có thị giác hai mắt (binocular vision) và có thể ước tính được chiều sâu của tầm nhìn [70] . Chim không có tai ngoài nhưng tai chúng được bao phủ bởi lông vũ, dù ở một số chim, như các chi cú Asio, Bubo và Otus, lông vũ tạo nên những búi mà tương tự như tai. Tai trong có một ốc tai, nhưng không có dạng xoắn như các loài thú có vú [71] . Tai chim có thể nghe được âm thanh có tần số gần với tai người nhưng lại hơn người nhiều lần về khả năng phân biệt cường độ âm thanh. So với các động vật xương sống ở cạn khác, xúc giác chim kém phát triển [39] . Chất hóa học Một vài giống chim có khả năng sử dụng chất hóa học để chống lại kẻ thù; vài loài thuộc bộ Chim báo bão có thể phun ra một loại dầu nhờn khó chịu lên những kẻ gây hấn [72] hay một số loài pitohui từ New Guinea, lại có một loại neurotoxin (độc tố thần kinh) mạnh nằm ở trên da và lông [73] . Lông vũ Lông vũ là đặc điểm duy nhất chỉ có ở các loài chim. Nó hỗ trợ cho việc bay, tạo ra một lớp cách ly g iúp điều hòa thân nhiệt, ngoài ra còn được sử dụng để phô bày, ngụy trang hay làm tín hiệu [41] . Có một số loại lông vũ, được sử dụng cho từng mục đích. Lông vũ mọc lên từ lớp biểu bì của da, chỉ ở những vùng đặc biệt gọi là vùng lông (pterylae). Kiểu phân bố của những vùng lông (pterylosis) được ứng dụng trong phân loại và hệ thống học. Sự sắp xếp và vẻ ngoài của lông vũ trên cơ thể, gọi là bộ lông vũ (plumage), có thể khác nhau trong loài dựa trên tuổi, địa vị bầy đàn [74] và giới tính [75] . Các loài chim thay lông theo định kỳ; bộ lông thông thường của một con chim mà đã thay sau mùa sinh sản gọi là bộ lông "không sinh sản" (non- breeding) - hay theo thuật ngữ Humphrey-Parkes là bộ lông "cơ bản" (basic); còn bộ lông khi sinh sản hay các dạng khác của bộ lông cơ bản gọi theo Humphrey-Parkes là bộ lông "luân phiên" (alternate) [76] . Việc thay (rụng) lông là thường niên ở hầu hết các loài chim, dù có những loài thay hai lần trong năm, hoặc các loài chim săn mồi lớn có thể chỉ thay lông một lần duy nhất cho vài năm. Có các kiểu thay lông khác nhau giữa các loài. Ở các loài chim sẻ, lông bay (lông trên cánh và đuôi giúp cho việc bay) được thay thế một lần trong một thời gian với những chiếc lông vũ sơ cấp trong cùng sẽ thay đầu tiên. Sau khi lông sơ cấp được thay thế lần thứ năm hay thứ sáu, những chiếc lông bậc ba ngoài cùng bắt đầu rụng, sau đó đến lông thứ cấp và cuối cùng quá trình này lại đi tới những chiếc lông phía ngoài (rụng lông ly tâm). Những lông bao (tetrix) lớn được rụng lẫn đồng thời với lông sơ cấp [77] . Một số nhỏ các loài, như vịt và ngỗng, lại có thể rụng tất cả các lông bay cùng lúc, khiến chúng tạm thời không bay được [78] Theo một quy luật chung, lông đuôi lại rụng và thay khởi đầu từ những cặp trong cùng [77] . Dù thế, việc rung lông ly tâm cũng tìm thấy ở các loài thuộc họ Trĩ [79] . Bên cạnh đó, sự rụng lông ly tâm ở đuôi có sự thay đổi ở các loài chim gõ kiến và họ Đuôi cứng, khi khởi đầu với những cặp lông trong cùng thứ hai và kết thúc với cặp lông giữa, và vẫn giữa một cặp lông với chức năng leo trèo [77][80] . Ở các loài sẻ, kiểu thay lông chung là lông cánh sơ cấp thay trước, lông thứ cấp thay sau, còn đuôi thì khởi đầu với những lông ở giữa [81] . Trước khi xây tổ, đa phần các con chim mái đều rụng phần lông gần bụng tạo thành một "vết ấp" (brood patch). Phần da ở đấy sẽ được cung cấp tốt từ các mạch máu và hỗ trợ chim trong việc ấp trứng [82] . Lông vũ đòi hỏi được giữ gìn và chim thường dành khoảng 9% thời gian mỗi ngày dành cho việc rỉa hay chải lông [83] . Chim dùng mỏ để chải đi các hạt nhỏ từ bên ngoài, đồng thời bôi lên đó một loại sáp tiết ra từ tuyến phao câu; loại sáp này sẽ giúp giữ gìn tính linh hoạt của lông và là một tác nhân chống vi sinh vật, ngăn chặn sự phát triển của những vi khuẩn làm giảm chất lượng lông [84] . Ngoài ra chất này còn giúp lông không thấm nước và cung cấp vitamin D (chứa ergosterol biến đổi thành vitamin D dưới ánh mặt trời) [39] . Bên cạnh đó, một số chim còn có hành động chà kiến (hay côn trùng khác) lên bộ lông của chúng, nhằm lấy axít formic tiết ra từ kiến, có vai trò tiêu diệt những sinh vật ký sinh trên lông [85] . Mỏ, chân và vảy Bài chi tiết: Mỏ chim và Kiểu ngón#Chim Mỏ là một cấu trúc bên ngoài của chim, được sử dụng cho việc ăn và nhiều mục đích khác. Trong mỏ không có răng, mỏ bao gồm 2 phần, phần hàm trên được bao phủ bởi một bao vỏ sừng (rhamphotheca), cấu tạo từ keratin. Giữa phần trên mỏ có hai lỗ mũi, ăn thông với hệ hô hấp. Ở một số loài, mỏ và lỗ mũi được bao bởi một phần mô mềm, sáp, được gọi là da gốc mỏ (cere) [86] . Bàn chân chim được bao phủ bởi vảy và có các ngón chân với móng vuốt. Đa phần các loài chim đều có 4 ngón, được chia thành 5 kiểu sắp xếp (dactyly) chính, bao gồm: anisodactyl (ngón không đều), zygodactyl (ngón kiểu chân trèo), heterodactyl (khác ngón), syndactyl (dính ngón) và pamprodactyl (ngón nhọn) [87] . Ở nhiều loài chim, chân có màng, và cũng có các loại: có nửa màng (semipalmate), có màng hoàn toàn (totipalmate), có màng kiểu chân vịt và có thùy [88] . Mỏ cùng móng vuốt đều không ngừng phát triển về kích cỡ [86] . Kiểu chân và mỏ của mỗi loài nhiều khi rất khác nhau, phụ thuộc vào lối sống và thức ăn của chúng. Ở gà trống và một số loài chim khác, chân có phần sừng cứng mọc lên, được gọi là cựa. Giống các bộ phận mỏ, vuốt và cựa, vảy chim là sản phẩm của da [39] , được tạo thành từ cùng một loại keratin. Vảy được tìm thấy chủ yếu ở ngón chân và bàn chân, nhưng cũng có thể xuất hiện ở mắt cá chân một vài loài. Hầu hết ở các loài chim, vảy không che phủ đáng kể, ngoại trừ trường hợp gõ kiến và đuôi cứng. Vảy của chim được cho là tương đồng với vảy của động vật có vú và bò sát [89] . Đặc điểm sinh học Di chuyển Bay Phần lớn chim đều có thể bay, điều này tạo nên sự khác biệt giữa chúng và hầu hết các loài động vật có xương sống khác. Bay là phương tiện chính để di chuyển của đa số loài chim, sử dụng cho các hoạt động sinh sản, kiếm thức ăn hay chạy trốn kẻ thù. Chim có nhiều đặc điểm thích nghi cho việc bay, bao gồm bộ xương khối lượng nhẹ, hai khối cơ vận động cánh lớn (cơ ngực và cơ quạ trên - supracoracoideus), cũng như hai chi trước đã biến đổi thành cánh, có vai trò tương tự như cánh máy bay [41] . Hình dạng và kích thước cánh thông thường xác định kiểu bay của mỗi loài; nhiều loài chim có khả năng phối hợp giữa những cú đập cánh mạnh mẽ và kiểu chao liệng đòi hỏi ít năng lượng. Chim ruồi là một trường hợp đặc biệt của lớp Chim, khi chúng có thể bay lởn vởn tại chỗ bằng cách đập cánh 15-80 lần một giây (tùy mỗi loài), và đặc biệt có thể bay ngược phía sau, một khả năng mà không nhóm chim nào khác có [90] . Chim cắt Falco peregrinus với sải cánh rộng là kẻ nhanh nhất trong giới động vật, với những cú liệng xuống dưới đạt tốc độ hơn 322 km/h (Bản mẫu:Convert/mi/h) [91] . Khoảng 60 loài chim còn tồn tại không biết bay, cũng như với nhiều loài chim đã tuyệt chủng [92] . Việc không biết bay chủ yếu xuất hiện ở các loài sống biệt lập trên các đảo, phụ thuộc vào các nguồn tài nguyên giới hạn và không có kẻ săn mồi [93] . Dù không biết bay, những con chim cánh cụt vẫn sử dụng cơ và cách di chuyển tương đồng để "bay" xuyên qua làn nước, tương tự các loài chim anca, hét nước hay chim báo bão [94] . Các kiểu di chuyển khác Bên cạnh bay, các loài chim còn có các kiểu di chuyển khác như leo trèo, bơi lặn hay đi trên mặt đất [39] . Leo trèo là kiểu di chuyển nguyên thủy của nhiều loài chim tiền sử, ví dụ như Archaeopteryx sử dụng móng vuốt để leo lên cây sau đó thả mình lướt xuống đất [95] . Trải qua thời gian, chân của các loại chim leo trèo nguyên thủy (với 3 ngón phía trước, 1 ngón phía sau) được biến đổi thành chân của các chim leo trèo hiện đại [39] , với móng khỏe cùng 2 ngón trước và 2 ngón sau (kiểu ngón zygodactyly). Số loài chim leo trèo còn tồn tại không nhiều, bao gồm các loài thuộc các họ Gõ kiến, Đuôi cứng, Trèo cây cũng như vẹt [96] và một số loài khác. Các loài này đều có cách leo trèo riêng của mình, một số loài như vẹt sử dụng mỏ như một chân thứ ba để trèo cây [97] . Chim gõ kiến dùng móng sắc để bám và dùng đuôi cứng như một điểm tựa, di chuyển trên các thân cây [98] . Các loài chim sống gần nước có các kiểu di chuyển khác nhau. Những loài bơi lặn giỏi có những đặc điểm thích nghi như chân có màng hay bộ lông không thấm nước [99] . Chúng được chia làm 2 loại dựa trên cách thức bơi [100] : nhờ chân, tức dùng chân như một mái chèo để tạo sức đẩy, ví dụ chim cốc, chim lặn, gavia và họ Vịt, và nhờ cánh - chủ yếu là các loài sống ở biển, tiêu biểu là chim cánh cụt, chim anca hay hải âu pêtren lặn. Các loài chim lặn nhờ cánh nhìn chung thường nhanh hơn các loài sử dụng chân [32] . Tuy nhiên, dù dùng chân hay dùng cánh thì đều khiến các loài này bị hạn chế ở các cách di chuyển khác, như bay hay di chuyển trên mặt đất. Các loài chim cánh cụt không biết bay có thể là sinh vật thích nghi với nước nhất trong số các loài chim bơi lặn [99] , đặc biệt chim cánh cụt Gentoo (Pygoscelis papua) là loài chim bơi nhanh nhất, với tốc độ đạt 36 km/h (Bản mẫu:Convert/mi/h) [101] . Bên cạnh đó, còn có các loài lặn bằng cách lao thẳng từ trên cao xuyên qua làn nước để bắt mồi, ví dụ chim điên, ó biển, bồ nông nâu và một số nhạn biển. Những loài chim như hồng hạc, sếu, diệc, cò và nhỏ hơn như dẽ hay choi choi là những loài chim lội nước, với đôi chân dài, mảnh, có thể đi qua nước dễ dàng mà cơ thể không bị ướt, dùng chân hay mỏ để kiếm thức ăn [99] . Hầu hết các loài chim đều có thể di chuyển trên mặt đất qua hai cách: đi và chạy [102] , với khả năng khác nhau ở mỗi loài. Tuy nhiên, cũng có những ngoại lệ như chim yến, khi không có khả năng đậu hay chạy do đôi chân quá yếu ớt, mà chỉ có thể dùng chân bám lên các bề mặt thẳng; hay hầu hết các loài chim lặn gavia cũng không thể đi đứng bình thường trên mặt đất do kết cấu đôi chân chỉ phù hợp với việc bơi lặn [103] . Ngược lại, có những chim như bộ Đà điểu, tinamou, ô tác, gà maleo cũng như nhiều loài thuộc bộ Gà [102] , đã phát triển kết cấu chân thích hợp, là đại diện của những loài chim di chuyển tốt trên mặt đất. Các loài chim ở nước thường di chuyển trên mặt đất rất khó khăn; dù thế, để di chuyển nhanh hơn, chim cánh cụt lại có một phương thức đặc biệt, đó là "lướt ván" trên phần bụng của chúng, sử dụng cánh và chân để đẩy thân mình lướt đi trên băng tuyết [104] . Di truyền Chim có hai giới tính: trống (đực) và mái (cái). Giới tính của chim được xác định bởi hai nhiễm sắc thể giới tính Z và W, không giống cặp nhiễm sắc thể (NST) X và Y ở động vật có vú. Các con trống có hai nhiễm sắc thể Z (ZZ) và con mái có một NST Z và một NST W (WZ) [41] . Gần như ở toàn bộ các loài chim, giới tính một cá thể được xác định tại thời điểm thụ tinh. Tuy nhiên, một nghiên cứu gần đây đã cho thấy sự xác định giới tính phụ thuộc nhiệt độ ở những con gà tây bụi rậm Úc (Alectura lathami), khi mà nhiệt độ càng cao trong quá trình ấp trứng thì sẽ tạo tỉ lệ mái trên trống cao hơn [105] . Sức khỏe Tuổi thọ Tuổi thọ của chim rất khác nhau tùy theo loài, có thể từ ba đến bốn năm tuổi đối với một số loài chim sẻ và hơn 50 năm đối với một số loài hải âu, và thậm chí hơn 60 năm tuổi đối với một số loài hiếm có như chim kakapo (Strigops habroptilus). Trong cùng một loài chim, việc thay lông không những phụ thuộc vào mùa, mà còn vào độ tuổi của chim, do vậy việc biết rõ các thông tin này sẽ giúp tính ra tuổi của nhiều loài chim hoang dã [106] . Ngoài ra mức độ khí hóa khung xương cũng là một đặc điểm được sử dụng để ước tính ra tuổi của chim. Ký sinh Các sinh vật ký sinh phổ biến ở chim chủ yếu thuộc về các nhóm ghẻ, rận và chấy. Các loài ký sinh khác nhỏ hơn như một số loài thuộc động vật nguyên sinh, thường gây bệnh cho chim. Ít nhất 2.500 loài ghẻ thuộc 40 họ [107] sống gắn với các loài chim, từ tổ chim, lông, thậm chí mỏ chim như một số loài ghẻ ký sinh trên chim ruồi. Các loài ghẻ này có thể chỉ đơn thuần là ký sinh vô hại hoặc có thể gây ngứa cho động vật chủ, thậm chí là ký sinh có hại như các loài thuộc chi Dermanyssus và Ornithonyssus. Tất cả các loài chim đều bị ảnh hưởng bởi sinh vật ký sinh, ngay cả chim cánh cụt [107] cũng có ve ký sinh trên cơ thể. Đời sống các loài ve tất nhiên phụ thuộc vào từng giống chim cụ thể; tuy thế, ấu trùng ve thường sống trong tổ chim. Các loài ký sinh này có chu kỳ sinh sản ngắn và có thể sinh sôi rất nhanh chóng. Một số loài ký sinh sống bằng lớp da chết của chim, số khác như các loài ký sinh ở chim ruồi thì được mang từ bông hoa này sang bông khoa khác và sống bằng mật hoa. Trong các tổ chim, người ta thậm chí còn phát hiện thấy các loài ký sinh nhỏ sống bám vào các loài ký sinh lớn hơn [107] . Một số lớn các loài ký sinh có thể gây hại cho chim non hoặc gà con [107] . Tuy thế, một số nghiên cứu cho thấy sự hội sinh này không phải chỉ có hại cho chim [107] . Có khá nhiều nghiên cứu về các tương tác phức tạp giữa sinh vật ký sinh và chim, và nhiều yếu tố đã được tìm hiểu. Và các nghiên cứu cho thấy việc đưa ra các quy tắc đơn giản trong trường hợp này là không dễ dàng. Một số loài thuộc bộ Ăn lông (như Ischnocera) thường sống bám ở một số loài chim nhất định. Rất nhiều loài thuộc ngành Giun dẹp như sán dây hay sán lá có thể lây nhiễm các loài chim và các con chim này có thể mang chúng đi từ lục địa này sang lục địa khác. Chẳng hạn như các loài chim biển khi ăn các loài nhuyễn thể thuộc chi Cerastoderma, có thể phát tán các loài sán lá ký sinh (các chi Meiogymnophalus, Himasthla, ), truyền sang các động vật chủ khác như các loài chim hoặc các loài động vật thân mềm khác [108] . Bệnh tật Chim và gia cầm là một trong những véc tơ truyền bệnh chủ yếu ở các cự ly xa đối với con người như các bệnh virút vẹt, bệnh vi khuẩn Salmonella, bệnh vi khuẩn xoắn (do Campylobacter), bệnh lao gia cầm (do Mycobacterium), cúm gia cầm, sốt hải ly (bệnh do loài ký sinh Giardia lamblia, và bệnh Cryptosporidium [109] . Các bệnh này cũng như sự lây lan của chúng cũng được nghiên cứu rất kỹ. Cũng do tầm phổ biến của ngành nuôi gia cầm, việc phát hiện ra các ổ bệnh gia cầm có thể khiến chính quyền địa phương áp dụng các biện pháp triệt để và ngặt nghèo đối với việc chăn nuôi này. Vào tháng 9 năm 2007, 205.000 con gia cầm tại Bavière đã bị thiêu hủy [110] , 160.000 gia cầm tại Bangladesh cũng đã bị thiêu hủy vào tháng 2 năm 2008 [111] do phát hiện ra ổ dịch cúm gia cầm Một số bệnh đặc thù như bệnh Pacheco chỉ có ở các loài thuộc bộ Vẹt. . zygodactyl (ngón kiểu chân trèo), heterodactyl (khác ngón), syndactyl (dính ngón) và pamprodactyl (ngón nhọn) [87] . Ở nhiều loài chim, chân có màng, và cũng có các loại: có nửa màng (semipalmate),. đa phần các con chim mái đều rụng phần lông gần bụng tạo thành một "vết ấp" (brood patch). Phần da ở đấy sẽ được cung cấp tốt từ các mạch máu và hỗ trợ chim trong việc ấp trứng [ 82] chân chim được bao phủ bởi vảy và có các ngón chân với móng vuốt. Đa phần các loài chim đều có 4 ngón, được chia thành 5 kiểu sắp xếp (dactyly) chính, bao gồm: anisodactyl (ngón không đều), zygodactyl