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As Penas

A característica mais importante das aves são as penas, que além de exercerem várias funções fundamentais, ocorrem apenas nessa classe de animais.
A base do eixo da pena, é cilíndrica e transparente, é chamada cálamo ou canhão. O cálamo comunica-se com a pele através de um orifício. O umbigo inferior. A raque é o prolongamento do cálamo; separa-os um segundo orifício, mais estreito, denominado umbigo superior. Em algumas penas existe uma raque secundária chamada hipóptilo ou hiporoque. A raque é opaca e vai afinando do cálamo em direção à ponta. As lâminas laterais da pena são as vexilas. Partindo da raque há uma sucessão de finas ramificações, as barbas, que por sua vez, são providas de ramificações menores, as barbicelas ou bárbulas. As barbicelas anteriores possuem inúmeros ganchinhos, ou hámulos, que se prendem às barbicelas da barba vizinha. É por isso que a pena está sempre unida; caso se desarrume, ela recupera a forma muito facilmente.
As penas são constituídas de ceratina, o mesmo material das escamas dos répteis, das nossas unhas, do bico das aves etc. Seu processo de formação inicia-se com um engrossamento da pele; ali se cria um folículo, que cresce e, depois de algum tempo, rompe-se para que ocorra o surgimento da pena.
Durante seu desenvolvimento, a pena é alimentada através do umbigo inferior e seu eixo enche-se de sangue; quando atinge o tamanho definitivo, suas papilas dérmicas se retraem e ela se torna uma estrutura morta e vazia.
O conjunto de penas de uma ave forma a plumagem. As penas que dão o formato ao corpo são chamadas penas de contorno: incluem as penas do corpo, as coberteiras e as penas de vôo, rêmiges e retrizes.
A penugem, que geralmente não fica visível, cobre o corpo como uma subplumagem e tem a função de mantê-lo aquecido; é a plumagem lanosa. Na penugem, o eixo é muito curto, na realidade limita-se quase só ao cálamo, do qual partem numerosas barbas. A penugem é que protege os filhotes nos seus primeiros dias de vida.
Quando a pena não tem ganchos ou barbicelas, as barbas ficam soltas e tufadas. Essas penas são chamadas plumas. Em algumas penas, as barbicelas só possuem ganchos na extremidade superior, que se mantém entrelaçada e unida, enquanto a parte inferior fica leve e solta. Essas penas são chamadas semiplumas.
Algumas espécies de aves possuem penas com funções específicas, com as penas de adorno e as penas sonoras. A penugem de algumas espécies, como os Psitacídeos, por exemplo, especialmente o Papagaio-moleiro, a Amazona-farinosa e várias cacatuas, têm a característica especial de se desintegrar nas pontas em partículas finíssimas: as pulviplumas. No Papagaio-moleiro, tem-se até a impressão de que a plumagem está empoeirada.
A função mais importante da pena, e sua função original é garantir o isolamento térmico da ave; as penas de vôo e as colorações são evoluções posteriores.
Os pingüins são, talvez, o melhor exemplo da capacidade de isolamento térmico da pena. O pingüin-imperador (Aptenodyles forsteri) vive e se reproduz na região mais fria da Terra: o continente Antártico. Essas aves não constroem ninhos; o único ovo é chocado pelo macho, que o coloca sobre as patas e depois o envolve com a pele emplumada do abdome, equipado com uma prega pendente para essa finalidade. Assim, o ovo fica protegido do gelo, da neve e dos ventos gelados.
Nos pingüins, as penas nascem uniformemente por todo o corpo. Na grande maioria das aves, as penas nascem apenas em algumas regiões da pele, as pterilas, separadas umas das outras por regiões implumes, os aptérios. Os aptérios são protegidos pelas penas das pterilas adjacentes. O ar retido nos espaços entre a plumagem forma um revestimento isolante. É por isso que as aves costumam eriçar as penas nos dias frios; trata-se simplesmente de uma maneira de aumentar o espaço onde o ar fica retido, o que lhes proporciona maior proteção. Também quando estão doentes, as aves costumam eriçar as penas dessa maneira.
Quando completamente eriçadas, porém, as penas não têm como reter o ar, assim o isolamento se reduz. O pássaro eriça as penas por completo quando está sentindo calor e quando toma banho, especialmente de sol.
É para aumentar a capacidade de isolamento das penas que, nos lugares frios, durante o inverno, as penas ficam numerosas.
Muitas vezes as penas funcionam como sinais, tanto para atrair como para amedrontar e expulsar. Quando um macho eriça a plumagem, isso é um convite para a fêmea, mas o mesmo sinal, às vezes com pequenas modificações, é usado para ameaçar um rival.
Em qualquer circunstância, a cor da plumagem tem papel relevante, acima de tudo por identificar a espécie e, em alguns casos, porque indica o sexo da ave.
A enorme variação de cores das aves ;e decorrente de um processo químico, envolvendo pigmentos, e/ou de processos estruturais. As cores químicas resultam, quase sempre, de dois grupos de pigmentos: carotenóides e melaninas.
O vermelho, o laranja e o amarelo são produzidos por carotenóides proveniente da alimentação.
O preto, o marrom e o cinza devem-se às melaninas; a ocorrência de uma ou outra dessas cores depende da disposição, do formato e do tamanho dos grânulos, local onde se armazenam os pigmentos na pena. As melaninas são sintetizadas por enzimas a partir de aminoácidos.
O azul é uma cor estrutural; essa cor resulta da reflexão por dispersão da luz nas estruturas das barbas de determinadas penas, que possuem uma pigmentação melânica que absorve todas as luzes e reflete apenas o azul (efeito denominado azul de Tyndall). Interferem nessa reflexão os espaços de ar nas barbas, a disposição da melanina nas penas e o tipo de melanina presente, verificando-se variações que vão do azul-claro ao violeta.
O branco ocorre nas penas inteiramente despigmentadas, ou seja, que não têm nem carotenóides nem melaninas.
O verde é a combinação do azul de Tyndall com carotenóides amarelos. Em todas as espécies até hoje estudadas, só os turacos apresentam uma coloração verde, resultante de pigmentos químicos.
É fácil observar como se manifesta o efeito do azul de Tyndall nos papagaios e na Arara-Azul; quando suas penas se molham, sua estrutura se modifica e elas passam a não refletir corretamente o azul. Como resultado, as cores dessas aves ficam inteiramente alteradas, só voltando ao normal quando as penas secam.
As cores indecentes, que tanto nos encantam nos beija-flores, por exemplo, resultam da decomposição e da reflexão da luz, tal como numa gota de água ou de óleo, em estruturas especiais das barbicelas.Assim, conforme o ângulo de incidência da luz, determinadas regiões da plumagem do beija-flor adquirem cores maravilhosas, metálicas.
A coloração também depende, por fim, de uma absorção seletiva da luz. As cores percebidas por nossos olhos são a parte da luz que não foi absorvida e que, portanto, se reflete ou se difunde. O preto, por exemplo, absorve totalmente a luz; o cinza, apenas alguns comprimentos de onda; e o branco nada absorve, refletindo toda a luz. As outras cores resultam da absorção seletiva em diferentes comprimentos de onda.
A evolução adaptou inteiramente as aves para o vôo. Seu sistema respiratório é especial e único; seu esqueleto modificou-se para que ficassem mais leves e seu corpo mais rígido; o sangue quente, um sistema circulatório especialmente eficaz, o metabolismo rápido, tudo isso permite que as aves façam o melhor aproveitamento possível da enorme energia necessária para voar. E a pena, tão importante para o vôo, é biologicamente uma estrutura morta que, quando completamente desenvolvida, não precisa ser irrigada com sangue e, se danificada, é substituída de imediato.
As aves voam batendo as asas. Esse movimento é obtido porque elas têm poderosos músculos peitorais presos à quilha do esterno. Um conjunto de músculos maiores abaixa as asas, e outro, de músculos menores, levanta-as. Nos beija-flores, particularmente, esses músculos são muito desenvolvidos; nessas aves, os músculos que levantam as asas são quase do mesmo tamanho dos que as abaixam.
As penas de vôo, cuja estrutura é mantida coesa graças a milhares de ganchos, fazem a asa deslocar uma grande quantidade de ar. Para levantar vôo, o pássaro basicamente solta e bate as asas bem depressa; ao abaixa-las, desloca uma grande quantidade de ar para baixo, e, ao levanta-las, posiciona-as de modo a impulsionar uma quantidade muito menor de ar para cima. Quando quer voar para frente, o pássaro levanta as asas e abaixa-as em ângulos diferentes; assim, ao abaixa-las desloca ar para baixo e para trás e, ao levanta-las, desloca ar para cima e para trás. O ar deslocado para cima é neutralizado pelo ar deslocado para baixo, e, dessa maneira, tanto ao levantar como ao abaixar as asas, impulsiona ar para trás.
O esqueleto da asa é muito semelhante ao do braço humano. Inclui braço, antebraço e mão, esta, alongada e com três dedos. As penas primárias predem-se à mão; as secundárias ao antebraço.
As grandes penas primárias, de importância fundamental para o vôo, são em número de nove ou dez, na maioria dos pássaros. As secundárias vão de seis, num beija-flor, até mais de trinta, num albatroz. As penas primárias são contadas de dentro para fora e as secundárias de fora para dentro.
Diferentes formatos de asa possibilitam diferentes tipos de vôo. Assim, asas pequenas e arredondadas permitem maior número de manobras: o pássaro pode realizar desvios muito rápidos, por exemplo, quando voa em uma mata. Permitem, ale’m disso, decolagens rápidas nos momentos de perigo. Isso é realizado, porém, com grande dispêndio de energia, pois a ave é obrigada a bater as asas continuamente.
Com suas asas estreitas e compridas, os albatrozes são capazes de planar e deslocar-se em alta velocidade.
O falcão tem asas afiladas, que num mergulho são apontadas para trás, aumentando a velocidade do vôo.
As asas largas e retangulares dão maior sustentação à ave, que pode planar lentamente e durante muito tempo.
As espécies menores de beija-flores, graças a seus poderosos músculos peitorais, chegam a bater as asas oitenta vezes por segundo. A cada bater de asas, as primárias fazem um movimento helicoidal (em forma de oito) para a frente, para trás e para baixo, e o corpo se mantém numa posição quase vertical. É assim que os beija-flores pairam no mesmo lugar ou se movimentam tanto para a frente como para trás.
A forma da asa do beija-flor é muito importante para esse movimento. As mãos são bem grandes e os braços e antebraços muito curtos, razão pela qual as penas secundárias são pouco numerosas.
As penas da cauda têm a função de dar direção ao vôo, por isso às vezes são chamadas de timoreiras. Seu número e formato são bastante variáveis. Vêem-se caudas quadradas, arredondadas, bifurcadas, quando as penas centrais são mais curtas que as laterais, e cuneiformes, quando as centrais são maiores, como na Arara.
Embora sejam muito resistentes, com o tempo as penas começam a se desgastar e acabam sendo substituídas.
A muda é um processo normal da vida dos pássaros, diretamente relacionado a fatores biológicos associados aos hormônios produzidos pela tireóide.
Quase sempre a época da muda é o período posterior à reprodução, portanto antes do inverno. O tempo de muda varia, dependendo de diversos fatores, mas, em geral, quanto maior a ave, mais rápida a muda. Algumas espécies têm duas mudas por ano, uma pré-nupcial e outra completo, depois da reprodução.
No período de muda, as aves não perdem todas as penas ao mesmo tempo, mantendo sempre uma quantidade razoável de penas no corpo para protege-las do frio e possibilitar o vôo. Uma exceção, nesse aspecto, são os patos, que perdem as penas em blocos e ficam impedidos de voar.
Em geral a muda começa pelas asas, onde as penas primárias são trocadas na seqüência de dentro para fora, na mesma ordem que são numeradas, e as secundárias de fora para dentro. Essa ordem pode variar, com a muda ocorrendo nos dois sentidos ou na ordem contrária à mencionada acima.
O processo de muda é simultâneo nas duas asas. Na cauda, as penas são trocadas do centro para as extremidades, e no corpo, da parte traseira em direção à cabeça. Note-se que essa seqüência não é comum a todas as aves. Além disso, as penas não nascem apenas na época da muda: se um pássaro perde uma pena, ela é imediatamente reposta.
Como a muda exige dos pássaros uma certa dose de energia, sua resistência, nessa época, diminui, por isso convém dar-lhes uma boa alimentação e toda a proteção possível contra o frio e, principalmente, as correntes de ar (evitando-se, porém, cobrir as gaiolas por inteiro).
Algumas aves, como as rolinhas, têm uma plumagem muito “fraca”; com freqüência algumas penas se soltam durante o manuseio.
A maioria dos filhotes nasce praticamente pelada, coberta somente por uma finíssima plumagem. Pouco a pouco, porém, começam a nascer as penas; quando o filhote sai do ninho está quase totalmente empenado, tendo condições de começar a ensaiar os primeiros vôos.
Quase todos os pássaros fazem a muda para a plumagem adulta com um ano de idade. Antes disso passam por uma primeira troca de penas aos três ou quatro meses de vida. Nessa primeira muda aparecem algumas das características da ave adulta; em nossos pintassilgos, por exemplo, aparecem as primeiras pintas na cabeça do macho (isso ocorre, de maneira geral, com os Estridídeos).
Em algumas espécies, por exemplo os caboclinhos (com exceção do Caboclinho-do-amazonas e tizius), durante a muda posterior à época de reprodução, os machos perdem sua coloração típica, ficando semelhante às fêmeas.
Em cativeiro, e talvez na natureza, não ocorre necessariamente uma nova muda pré-nupcial, e os pássaros mantém essa plumagem mesmo durante a época da reprodução. Quando ocorre uma muda pré-nupcial, nem sempre os machos voltam a apresentar a coloração perfeita típica da espécie na plumagem.
Um fato interessante ocorre com o saí-beija-flor macho: depois da época de reprodução, essa ave muda as penas e perde sua coloração azul, ficando verde como a fêmea. Antes da próxima época de reprodução, volta a ficar completamente azul, só que dessa vez não muda as penas, como se observa facilmente quando está em cativeiro. Aparentemente, o que ocorre é que a pena é verde em sua extremidade superior e azul na base. Assim, quando a ponta verde se desgasta, surge o azul. Em um viveiro bem arborizado, decorrem 45 dias desde o aparecimento da primeira pena azul até que a ave fique totalmente azul. A muda (quando as penas azuis são substituídas por outras verdes) é bem mais rápida, levando em média três semanas.