Chim có những điều kiện sống thuận lợi hơn các lớp động vật có xương sống khác. Chim có những đặc điểm cấu tạo thích nghi với việc bay trên không, vì vậy chúng có phần lớn đời sống trong không trung. Và do đó chúng có sự phân bố rộng rãi với những thuận lợi nhất định. Chúng có thể vượt qua các chướng ngại vật để đến được những nơi chúng muốn đến, để tìm kiếm thức ăn và nơi sống thích hợp. Chim ít sợ nguy hiểm nhờ lối sống bầy đàn. Chim là động vật đẳng nhiệt, hệ thống trao đổi khí hữu hiệu, não bộ phát triển để thành lập nhanh các phản xạ có điều kiện, tăng khả năng thích ứng với mọi thay đổi bất lợi của môi trường.
Các đặc điểm thích nghi này đã giải thích tại sao chim có sự phân bố rộng rãi trên trái đất hơn bất cứ lớp động vật có xương sống nào, kể cả các vùng cực. Chúng có thể sống ở các dãy núi cao trên 7000m như ở Hymalaya, tại các hoang mạc như Sahara, Gobi hoặc ở các đảo hoang trên đại dương, ở Bắc cực nơi có đêm dài vô tận.
Tuy nhiên số loài chim cũng thay đổi tùy miền, tùy điều kiện thức ăn và điều kiện sống thích hợp.
Những nơi có ít loài thì số lượng cá thể rất đáng kể: bắc cực chỉ có vài loài chim nhưng chủng quần chim rất lớn. Mỗi loài chim sống trong điều kiện thích nghi chặt chẽ với môi trường sống. Vì vậy, có một số loài chim mặc dù bay xa tổ hàng ngàn kilomet để kiếm ăn, vẫn trở về nơi làm tổ trong những mùa và giai đoạn phát triển nhất định.
2. Chuyển vận
Hình thức vận chuyển cơ bản của chim là bay, ngoại trừ một số loài mất khả năng bay. Bộ cánh là cơ quan chủ yếu nâng chim bay. Cấu tạo cánh chim tuân theo quy luật khí động học. Vị trí và hình dạng các lông cánh làm bề mặt trên của cánh phồng và mặt dưới lõm. Khi nâng cánh lên, không khí có thể trượt dễ trên cánh, nhưng khi cánh đập, sức cản của không khí khá lớn làm thân chim bay bổng lên.
Mặt khác, bờ trước cánh dày và chắc, bờ sau mỏng và đàn hồi nên hơi uốn cong lên khi chim đập cánh.
Do vậy thân chim được đẩy về phía trước.
Các dạng cánh cơ bản: Cánh chim khác nhau về hình dạng và kích thước:
- Cánh dạng ellip: chim sẻ, gõ kiến, ác là. Tỷ lệ dài/rộng nhỏ. các dạng ellip có nhiều khe hở giữa các lông cánh sơ cấp. Tốc độ bay chậm. Cánh đập liên tục
- Cánh bay nhanh: ở chim bắt mồi khi bay như nhạn, én, nhạn biển,.. có cánh hơi quặt lại và đầu cánh vuốt nhọn. Tỷ lệ dài/rộng vừa phải. Không có các khe hở giữa các lông cánh. Đập cánh ít, lướt nhanh như tên.
- Cánh chim bay lướt: chim bay liệng trên đại dương như hải âu. Tỷ lệ dài/rộng cánh lớn, giống như cánh buồm. Cánh hẹp ngang, không có khe cánh, biến đổi thích nghi với bay nhanh, cao và lướt động. Hiệu quả khí động học cao nhất trong tất cả các loại cánh
- Cánh bay cao: chim ưng. kền kền, cắt, diều,... là chim ăn thịt. Có khe cánh, khung cánh vồng lên, bề rộng lớn.
Bốn kiểu cánh cơ bản tạo ra 4 biểu bay:
- Bay chèo liên tục: các dạng ellip. Lối bay này khác nhau tùy loài, dạng cánh và cỡ lớn của chim.
Năng lượng bay dựa vào năng lượng của chim.
- Bay chèo - lướt: dạng bay nhanh, đạp cánh ít rồi lướt đi bắt mồi.
- Bay lướt động: Chim biển có cánh bay lướt, lợi dụng sự thay đổi tốc độ gió để bay. Rất nhạy cảm với sự thay đổi nhỏ của kkhí, điều chỉnh góc độ của cánh có thể lướt nhanh, lên cao, xuống thấp, rẽ phải rẽ trái.
- Bay lướt tĩnh: Do trong không trung luôn có các dòng khí đối lưu nên cánh chim bay cao lợi dụng các luồng khí đó để nâng cánh chim. Chim cần một năng lượng nhỏ để giương cánh.
3. Hoạt động ngày và mùa
Khác với ếch nhái và bò sát, hoạt động ngày và mùa của chim không phụ thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm, mà chủ yếu do khả năng kiếm thức ăn quyết định.
Hoạt động ngày
Các loài chim ăn hạt, ăn thực vật và động vật thường hoạt động vào ban ngày, gọi là chim ăn ngày. Chúng hoạt động từ lúc mặt trời mọc đến lúc mặt trời lặn. Nhóm này gồm đa số loài chim ăn sâu bọ (chích chòe, sáo, chèo bẻo, chim sâu,...), chim ăn quả hạt (gà, vịt, sẻ,...), một số loài chim ăn thịt (diều hâu, cắt,...), chim ăn cá (bói cá, bồng chanh, trảu,...). Mắt cấu tạo thích nghi với hoạt động ban ngày.
Một số loài chim kiếm ăn nhờ mắt, tai, mũi. Chúng ăn động vật đi ăn đêm và thuộc nhóm chim ăn
vọ,...) với các đặc điểm thích nghi: mắt lớn, nhỡn cầu cầu sâu và võng mạc nhiều tế bào hình que. Tai phát triển có lỗ tai rỗng với nếp da làm thành vành tai. Bộ lông mềm, màu nâu xám làm cho chim bay nhẹ nhàng không tiếng động và dễ lẫn vào màn đêm. Một số chim ở nước cũng hoạt động vào đêm (diệc, vạc, sếu, ngỗng, mòng két,...). Một số chim ăn sâu bọ (cú muỗi) hoạt động lúc hoàng hôn
Nhịp điệu hoạt động ngày đêm thay đổi lùy loài chim và tùy mùa và chủ yếu là nhân tố thức ăn.
Mùa đông các loài chim ăn sâu bọ thường hoạt động muộn và về tổ sớm trong khi mùa hè chúng hoạt động rất sớm và về rất muộn. Các loài chim trong bộ Cuculiformes hoạt động suốt ngày đêm trong mùa sinh dục. Tiếng kêu của các loài bắt cô trói cột (Cuculus micropterus) hoặc tìm vịt (C. merulinus) trong mùa sinh sản liên tục không nghỉ.
Hoạt động mùa
Hoạt động này của các loài chim gắn liền đặc tính vốn có của các loài chim - hiện tượng di cư. Một số loài sống trong những điều kiện thuận lợi không di chuyển nơi ở trong năm. Đó là nhóm chim định cư. Chúng thường ghép đôi và làm tổ suốt đời sống (cốc đen, cò bợ, cu gáy, sáo,...)
Một số chim khác sống ở vùng hàn đới, ôn đới tới mùa lạnh di chuyển từ quốc gia này sang quốc gia khác để kiếm ăn hay trú đông. Đây là các loài chim di cư.
4. Sự di cư
Nhiều loài chim di chuyển theo mùa có quy luật giữa vùng sinh sản mùa hè và vùng trú đông. Đó là hiện tượng di cư.
Di cư giúp chim tránh được các điều kiện khí hậu khắc nghiệt, có thể sống trong điều kiện khí hậu thuận lợi nhất trong mọi thời gian trong năm, sinh sống ở nơi có nguồn thức ăn đầy đủ. Di cư cũng tạo ra những điều kiện tối ưu cho sinh sản và nuôi dưỡng chim non. Di cư làm tăng khoảng không gian rộng lớn, giảm sự cạnh tranh lãnh thổ.
Tác nhân kích thích sự di cư
Ngày dài hay ngày ngắn, nhiệt độ gây nên hoạt động nội tiết bất thường, kích thích sự di cư của chim. Độ dài ngày tăng lên sẽ tăng kích thích thùy trước tuyến yên hoạt động sản sinh ra hormon kích thích sinh dục. Hormon này gây ra sự thay đổi phức tạp về tập tính, sinh lý, dẫn tới phát triển tuyến sinh dục, tích lũy mỡ, tập tính khoe mẽ, ghép đôi, chăm sóc con non. Do đó chim trú đông bay về phương bắc.
Nguồn gốc sự di cư
Di cư là một tập tính của nhiều loài chim, trở thành bản năng di truyền có từ thời xa xưa. Về nguồn gốc di cư có hai giả thuyết:
- Xưa kia chim đã phân bố trên bán cầu bắc vào thời kỳ khí hậu ấm, thức ăn nhiều. Đến thời kỳ băng hà bắt buộc chim phải di chuyển xuống phía nam. Khi băng hà rút chim quay trở lại phương bắc vào mùa xuân ấm. Sự di chuyển theo mùa như thế đã trở thành tập tính của chim.
- Quê hương cổ xưa của chim là vùng nhiệt đới. Một số chim đã chuyển lên phương bắc để tránh sự đông đúc và cạnh tranh vùng sinh sản. Chúng quay trở lại quê hương sau khi đã sinh sản và con non đã phát triển đầy đủ.
Đường di cư
Hầu hết chim di cư thiết lập đường di cư theo hướng bắc nam. Chim di cư thường không theo đường thẳng mà theo đường thuận lợi nhất cho chúng.
Thời gian trên đường đi tùy loài. Nhiều loài chim nước thường hòan thành con đường di cư trong thời gian ngắn. Loài khác kéo dài thời gian trên đường di cư vì chúng vừa di cư vừa kiếm mồi. Nhiều loài bay theo các mốc như theo bờ sông, bờ biển. Có loài bay vượt biển. Đường đi di cư có thể rộng hay hẹp.
Nhiều loài chim bé di cư ban đêm, ban ngày kiếm ăn. Chim khác di cư ban ngày, ban đêm nghỉ.
Chim nước di cư cả ngày lẫn đêm. Độ cao di cư tùy loài: 90% chim bay dưới 1500m. Sếu bay cao 3000m.
Khoảng cách đường di cư cũng khác nhau. Nhạn biển đuôi dài (Sterna paradisea) sống, sinh sản ở Bắc cực, còn trú đông ở Nam cực, khoảng cánh 1800km. Nhiều loài di cư theo đàn, đồng loạt; các loài khác di cư con trước con sau hay theo gia đình.
Định hướng trong di cư
Hầu hết chim di cư định hướng nhờ thị giác. Chim nhận biết các mốc định hình và theo đường đi quen thuộc. Nhưng khi di cư vượt biển, ngoài nhờ thị giác chim còn định hướng theo cách riêng của chúng. Gần đây cho rằng chim có thể cảm nhận hướng và di cư vượt biển nhờ từ trường trái đất.
Chim vượt biển còn có thể nhờ định hướng góc phương vị ánh sáng mặt trời ban ngày và các ngôi sao lớn vào ban đêm.
Hầu hết các loài chim sử dụng kết hợp các loại tín hiệu môi trường và bản năng bẩm sinh để di cư. Di cư rất nguy hiểm cho chim. Chọn lọc tự nhiên sẽ loại đi những cá thể bay sai lệch khi di cư, chỉ còn
5. Thức ăn
Tùy theo thức ăn chủ yếu chia chim thành các nhóm:
- Chim ăn thịt
- Chim ăn xác động vật - Chim ăn cá
- Chim ăn sâu bọ - Chim ăn hạt - Chim ăn quả - Chim hút mật
Thức ăn thay đổi theo mùa, tuổi. Chim non ăn sâu bọ, lớn ăn hạt hay thức ăn khác,...
6. Sinh sản và phát triển phôi thai
Đa số loài chim chỉ sống đôi vào mùa sinh sản, sau đó kiếm ăn riêng rẽ hay từng đàn. Chỉ một số loài sống đôi cả đời như sếu, uyên ương,... Chim biển thường tập trung thành đàn làm tổ và chăm sóc con. Chim ở đất liền, trừ vài loài sáo sống đàn, đa số chim tìm nơi biệt lập làm tổ chăm sóc con.
Nhiều loài chỉ ghép đôi một trống một mái. Song có loài như gà có hiện tượng đa giao, do vậy có sự chọn lựa con trống.
Trong thời kỳ ghép đôi, chim đực bị kích thích sinh dục thường có những hoạt động không bình thường (kêu, hót, chọi nhau,...) Đó là hiện tượng khoe mẽ. Chim trống chiếm cứ một vùng làm tổ và đánh đuổi con trống khác xâm nhập vùng làm tổ của nó.
Mỗi cặp chim làm tổ ở một khu vực được chim trống bảo vệ khá chặt chẽ bằng tiếng hót, kêu. Nơi làm tổ thường thuận lợi cho chăm sóc con non. Phạm vi làm tổ thay đổi tùy loài và địa phương, liên quan đến thức ăn và sinh cảnh.
Một số chim ở bờ nước không làm tổ, đẻ trứng trên bãi cát, đám sỏi, khe đá. Tổ chim được xây dựng từ thô sơ (cu gáy) đến các dạng rất công phu (chim sâu). Chim bói cá đào hang ở bờ nước làm tổ, do vậy thời gian làm tổ có thể nhanh hay lâu.
Nguyên vật liệu làm tổ tùy loài: cành cây, lá cây khô, cỏ rác,... Những loài yến, nhạn biển làm tổ bằng bùn trộn với rong biển và nước bọt. Có loài chim chân to châu Úc đẻ trứng vùi vào đất cát, đất xốp hay xác thực vật.
Nhiều loài chim đẻ đủ trứng mới bắt đầu ấp, có loài ấp ngay sau khi đẻ trứng đầu tiên. Thời gian ấp trứng thay đổi từ 15-30 ngày. Vài loài ấp lâu hơn. Hải âu chúa ấp 62 ngày.
Một số loài không biết làm tổ và không biết ấp trứng. Chúng vùi trứng trong bãi cỏ, trong cát nhờ năng lượng mặt trời ấp trứng. Một số loài đẻ vào tổ chim khác và nhờ ấp trứng.
Chim non mới nở ra có hai loại: chim non khỏe và chim non yếu. Chim đơn giao cả con trống và mái nuôi con. Nhiều loài chỉ con trống hay con mái nuôi con. Phần lớn sai khác đực cái thể hiện về màu sắc lông, mào, tiếng hót,... sự sai khác đó suốt đời hoặc trong mùa sinh sản.
Phát triển phôi thai ở chim:
Trứng thụ tinh khi rơi vào vòi Fallop, tiếp tục phân cắt thành đĩa phôi trong khi di chuyển. Nếu trứng được ấp, đĩa phôi phát triển như sau:
Phần trung tâm trong suốt của đĩa phôi lồi lên làm thành vùng trong. Cạnh sau lõm vào làm thành bờ và kéo dài ra phía sau thành dải nguyên thủy, là nơi phát sinh trung bì. Mút trước của dải này gọi là nút Hensen ứng với phôi khẩu. Phần ngoài của đĩa phôi dày và kém trong gọi là vùng đục.
Tiếp đó đĩa phôi phát triển rộng, dần bao lấy lòng đỏ, đồng thời hình thành phôi ở phía trước dải nguyên thủy. Phía trước nút Hensen hình thành mấu đầu. Ở đây lá nội bì hình thành dây sống, lá ngoại bì hình thành tấm thần kinh rồi ống thần kinh. Trung bì hai bên thành somit. Mút trước ống thần kinh hình thành não bộ đồng thời nổi lên trên mặt đĩa phôi. Xung quanh đĩa phôi có một vùng phân bố nhiều mạch máu nuôi phôi tạo nên vùng mạch. Sau đó, quanh phôi hình thành hai loại màng phôi là màng ối và túi niệu.
Giai đoạn sơ khai, phôi gà có đầu to với não bộ và mắt rất lớn, hai bên cổ có 5 đôi khe mang, 2 đôi mấu chi chẵn và đuôi dài. Sau đó khe mang lấp kín, mỏ hình thành, cổ dài ra, chi phát triển có thêm ngón, đuôi ngắn lại, khối lòng đỏ và trắng co lại, túi niệu phát triển rất mạnh. Lúc này, khối lòng đỏ thường gọi là sáp, lòng trắng là cùi dừa.
Hệ tuần hoàn của phôi cũng có những biến đổi. Lúc đầu tim là một ống gấp khúc ở dưới hầu. Phía sau tim (xoang tĩnh mạch) có đôi ống Cuvier tiếp nhận máu ở tĩnh mạch chính trước và sau mỗi bên, và tĩnh mạch noãn hoàng. Phía đầu trước tim có một động mạch chung phát ra ba đôi cung chủ động mạch thông với động mạch chủ lưng. Như vậy tim và cung chủ động mạch ở giai đoạn này giống với cá và nòng nọc. Tuy vậy phôi chim có khác ở một vài điểm: cung động mạch đổ thẳng vào động mạch chủ lưng, không phân mao quản và phôi phát triển nhờ noãn hoàng và hô hấp nhờ túi niệu. Do đó chủ động
tĩnh mạch tương ứng. Máu trong tim lúc này là máu pha trộn. Sau đó tĩnh mạch noãn hoàng và tĩnh mạch túi niệu tiêu biến, chỉ còn tĩnh mạch chủ sau mang máu về tim. Lỗ thông hai tâm thất khép kín làm cho tâm thất trái chỉ tiếp nhận máu động mạch (từ tĩnh mạch phổi về tâm nhĩ trái). Ống Botan nối động mạch phổi với cung động mạch tiêu giảm làm máu tĩnh mạch đi từ động mạch phổi không chảy được vào chủ động mạch. Cung chủ động mạch trái tiêu giảm. Giai đoạn này máu biệt lập, không pha trộn.
Sau khi đã có hệ tuần hoàn hoàn chỉnh, chim non mổ thủng màng trứng rúc đầu vào buồng khí và nhờ mỏ sừng cứng ở đầu chọc thủng vỏ đá vôi chui ra ngoài.
Thời gian ấp trứng tùy loài chim. Ví dụ: phôi gà phát triển 21 ngày ở 40oC, đà điểu 42 ngày, sẻ từ 13-17 ngày,....
7. Tập tính và thích nghi với bảo vệ và tấn công của chim
Đa số các loài chim không có khả năng cấu tạo thích nghi với việc tấn công kẻ thù, chúng chỉ thích nghi với nguỵ trang để bảo vệ hoặc ít có khả năng tấn công các động vật khác.
Một ít loài chim có bộ phận chuyên hoá để tự vệ hoặc tấn công. Các loài gà đều có cựa ở chân để đá kẻ thù.Te te cựa (Holopterus) có cựa ở gốc cánh để tự vệ với các loài chim ăn thịt.
Một số chim ăn thịt: cú, diều có mỏ và móng sắc nhọn, thường xù lông và dựng ngược mào khi gặp nguy hiểm; cò, diệc có mỏ dài để mổ mắt đối phương; thiên nga, ngỗng có thể dùng cánh để đập kẻ thù; nhiều loài khướu có thể xù đám lông trên đầu khi tức giận.
Đa số các loài chim dùng màu sắc để bảo vệ:
- Các loài chim ở trên cây thường có màu xanh (các chim trong bộ Sẻ)
- Các loài kiếm ăn ở đất có màu vàng đốm đen (các loài Dẻ), cú muỗi đẻ trứng trong đất có màu nâu đốm xám.
- Hiện tượng tự vệ đặc biệt thấy ở diệc: khi thấy kẻ thù con đực bịt miệng tổ bảo vệ chim mẹ và chim non trong hốc cây trong suốt thời gian ấp trứng và nuôi con.
Nhiều loài chim nhỏ tự vệ bằng cách sống tập đoàn (khi làm tổ, khi đi kiếm ăn). Trước một quần thể chim đông các vật dữ cũng bị hạn chế nhiều trong việc tấn công. Ví dụ như sáo, chèo bẻo, vẹt, diệc,
…
Màu sắc thay đổi để tự vệ còn gặp ở các loài chim ăn ngày và ăn đêm:
- Các chim ăn ngày thường có màu sáng, nhất là các loài ở nước (cò, ngàng) - Các loài ăn đêm thường có màu xám (vạc, diệc)….