20. september 2013

Mågebenets anatomi

Spørger, Marie

Professorhjørnet har været i kontakt med Marie, som er ved at bygge en kopi af en måges ben til brug for undervisning. Korrespondancen har bl.a. omhandlet spørgsmål vedr. mågebenets anatomi, dvs. hvilke kogler, det er dannet af, samt om benets funktion. Hordan er det fx overhovedet muligt for en måge at holde varmen, når benene er nøgne. Marie har selv været inde på, at det må have at gøre med et særligt blodkredsløb, en form for varmeveksler, men hvor sidder den?

Spørgsmålet om fuglenes nøgne, kolde ben har optaget mange forskere. Hvordan kan det være, at en måge kan stå på isen uden at fryse ihjel, eller uden at tæerne fryser af? Hvorfor har de ikke pakket hele benet ind i isolerende fjer, sådan som man fx kan se det hos ryper, der lever i Arktis.

Svaret er ganske rigtig, som Marie selv er inde på, at mågen og mange andre fugle har løst problemet med en særlig varmeveksler, der mindsker varmetabet fra de nøgne ben. Men kulde og nøgne ben er ikke de eneste problemer, en fugl slås med. Det kan være et lige så stor en udfordring at slippe af med overskydende kropsvarme, når det er lunt i vejret. Og en del af løsningen er netop at have nøgne ben.

Men først noget om fuglens ben. Fugle har to par lemmer: et par vinger, der svarer til vores arme, og et par ben. Hos mennesker og andre pattedyr er benet opbygget at et lår og et underben, som er samlet i et knæled, der peger fremad, når vi bøjer i benene. Kigger man på en solsort på plænen eller en høne, ser det ud som om, dens knæ peger bagud. Men det skyldes, at fuglebenet er opbygget på en lidt anden måde end vores, og at man som regel ikke kan se hele benet. Den øverste del, låret, er som regel gemt i fjerdragten, men vi ser det fx, når vi spiser kyllingelår, hvor den del med mest kød på, er selve låret.

Starter vi oppe fra har vi altså lårbenet, som sidder på hoften, og hvor de stor benmuskler er placeret. Så kommer en knogle, der svarer til vores underben, men som er opbygget på en lidt anden måde, og som har nogle lidt mindre muskler. Men i stedet for pattedyrets to underbensknogler, skinnebenet og det tyndere spoleben bagved, har fuglen kun en enkelt knogle, som man kalder tibiatarsus. Det består af flere sammenvoksede dele, dels den knogle, der svarer til vores skinneben, dels knogler fra det der var hælen hos fuglenes forfædre.

Nu kommer så det, mange opfatter som knæleddet, som altså peger bagud, men som i virkeligheden er leddet til den nederste del af benet, som udgøres af knoglen med det imponerende navn tarsometatarsus. Denne er dannet ved sammenvoksninger af dele af hælen og det, der en gang var mellemfodsknoglerne. Fuglens "falske knæled" er altså nærmest en slags fodled. Til sidst, for enden af benet, kommer tæerne, som regel fire.

Hos de fleste fugle er tæer, tarsometatarsus og det meste af tibiatarsus som regel ikke dækket af fjer, og når det er koldt, må de tabe en masse af deres kropsvarme, når blodet ledes ud til tæerne. Det har man faktisk også målt sig frem til, og det viser sig, at en måge, der står på en isflage kan have så kolde tæer, og de næsten er frosne, temperaturen i blodet kan være helt nede omkring frysepunktet.

Det har mågen det godt med, for det er faktisk med vilje. Højere oppe i benet, omkring låret, har mågen og mange andre fugle en varmeveksler, som man ar givet det videnskabelige navn rete mirabile. Her løber varmt blod fra kroppen ud i mange mindre blodkar, som ligger op og ned af de blodkar, der leder iskoldt blod fra tæerne og ind mod kroppen. På den måde kan mågen opvarme det kolde blod på vej ind med varme fra det blod, der er på vej ud, og som alligevel ville blive afkølet i de nøgne underben og tæer. Fuglen får godt nok iskolde tæer, men den sparer på kropsvarmen. Pingviner, som svømmer omkring i iskoldt vand, og som ofte befinder sig i isnende storme, har også varmevekslere i deres luffer (som er omdannede vinger) og i næsen.

Det er alt sammen meget godt, så længe det er koldt. Når det er lunt i vejret, bliver det i stedet et problem at komme af med den overskydende varme. Fugle kan ikke svede, det ville heller ikke være særlig nemt, når kroppen er dækket af fjer. De må i stedet køle sig af ved at lede varmt blod til fødderne og ved at gispe i varmen. Man har lavet forsøg med fugle, man har sat ind i kasser, hvor man kan skrue op og ned for varmen. Deres fødder hang ud af kassen gennem to huller i bunden, så man kan måle temperaturen i tæer og ben.

Det viser sig, at fuglene lukker ned for varmeveksleren, når de får det varmt, og på den måde bliver det varme blod ledt direkte ud i tæerne, hvor det kan afgive sin varme til omgivelserne. Man har lavet forsøg, hvor man har pakket fuglenes ben ind i vat, så de ikke kan komme af med varmen, og let får hedeslag. Nogle fugle, fx skovstorke fra Florida, kan øge varmetabet ved - rent ud sagt - at overskide deres ben. Når den vandige afføring fordamper, forsvinder den overskydende varme særlig hurtigt. Fugle afgiver også varme ved at gispe med åbent næb, og forsøg viser, at snører man næbbet sammen på en fugl i troperne, vil den hurtigt gå til.

Fuglenes - og mågens - nøgne ben er altså ikke et problem om vinteren, da de har en varmeveksler i blodkredsløbet, og om sommeren er det omvendt helt nødvendigt at have nøgne ben, ellers ville de overophede. Det er kun fugle som fx ryper, der lever i egne, hvor det så godt som altid er koldt, der kan tillade sig at pakke benene ind i fjer. Ellers ser man især kun fjerprydede fugleben blandt de nogle af de bizarre due- og hønseracer, som vi selv har fremavlet.