A madarak, bár igen változatos állatcsoport, testfelépítés szempontjából viszonylag egységesek. Jellegzetességeik elsősorban a repülőképesség kialakulásához kapcsolódnak.

Csontváz

A madaraknak két koponyatípusát különböztetjük meg: a futómadarakra és tinamukra jellemző paleognath és a repülő madarakra, valamint a pingvinekre jellemző, fejlettebb felépítésű neognath koponyát. Emellett a madarakra általánosan jellemző a fogatlan csőr és a nagy méretű szemüreg.

A madarak számos (11-24) nyakcsigolyája igen lazán, heterocoelikus módon kapcsolódik egymáshoz, így a madárnyak rendkívül mozgékony. Ezzel szemben a hátcsigolyák, az ágyék- és keresztcsonti csigolyák összecsontosodtak, és az úgynevezett álkeresztcsontot vagy ágyékkeresztcsontot hozták létre.

A futómadarak kivételével az összes madárfaj szegycsontján jellegzetes tarajt (crista) találunk, amely tapadási felületet biztosít a repülőizmoknak. (A futómadarak közül egyedül a tinamualakúaknál található tarajos szegycsont, de ezek is röpképtelenek).

A mellső végtagban (szárny) elkülöníthető a felkarcsont, az orsócsont és a singcsont, valamint két kéztőcsont, de a többi kéztőcsont a kézközépcsontokkal összenőve hozza létre a carpometacarpust.

A hátsó végtagban a combcsontot, a tibiotarsust (a lábszárcsont és néhány lábtőcsont összenövéséből), a vékony szárkapocscsontot, a csüdcsontot és a lábujjperceket különíthetjük el. A legtöbb madárfajnak 4 lábujja van, de a futómadarak esetében ez redukálódhat 3 vagy 2 lábujjra.

A madarak csontjai, szemben az emlősök tömör csontjaival, üregesek, ezzel csökkentve az állat súlyát.

Izomzat

A madarak szárnyát hatalmas méretű mellizmok (musculus pectoralis, musculus supracoracoideus) mozgatják, amelyek a szegycsont taraján tapadnak meg. A tarajról indulva az egyik izom (a m. pectoralis) a felkarcsont alsó felületéhez, a másik (m. cupracoracoideus) a vállízületet megkerülve a felkarcsont felső felületéhez tapad. Vagyis a szárny lecsapását és felemelését végző izmok ugyanott erednek.

A madarak lábának különleges izma a musculus pectinus, amely a térdízülethez tapad, és inakkal az egyes lábujjakhoz csatlakozik. Ha a madár behajlítja a térdét, a m. pectinus megfeszül, és a madár lábujjai összezáródnak, ezzel biztosítva a kapaszkodást.

Kültakaró

A madarak testét tollak borítják, amelyeket evezőtollakra, fedőtollakra és pehelytollakra különítünk el.

A madarak bőre mirigyekben szegény. Legfontosabb mirigyük a farcsíkmirigy, amelynek váladéka vízhatlanná teszi a madarak tollazatát. Egyes madaraknál különösen fejlett, más fajoknál hiányozhat.

Tollak története: A toll a madarak kültakarójának jellemző része, evolúciójuk során testük egyik legtökéletesebben specializálódott képlete. Könnyű, erős, de rugalmas és nehezen törik. Történetileg idősebb, mint a madarak maguk: már dinoszaurusz őseik is rendelkeztek tollakkal.

A tollak összessége alkotja a tollazatot. A tollazat jellemző a madarak egyes csoportjaira, gyakran ennek alapján felismerhetők (a magyar közmondás szerint: „Madarat tolláról, embert barátjáról ismerni meg”). Szerepe van a repülésben, az állat testének hő, illetve víz elleni szigetelésében, és gyakran a rejtőzködésben vagy az udvarlásban is. A tollak száma is jellemző a fajra: egy hattyúfaj egyedeinek testén több, mint 25 ezer tollat számoltak meg, egy bizonyos kolibrifaj testén mintegy 940-et.

A tollak a bőr irharétegében lévő szemölcsökből fejlődnek ki. A madarak testén a tollas pászták tollatlan mezsgyékkel váltakoznak, utóbbiak a testhajlatokra, illetve a hasi oldalra jellemzők. Tollaikat a farok alatti mirigyek termelte váladékkal vízhatlanítják a madarak, például amikor „tollászkodnak”. A tollazatot évente legalább egyszer levedlik, azaz a régi, elhasználódott tollazat lehull és helyébe új tollak nőnek.

A tollazat a madár nemére és életkorára is jellemző. Fióka korukban pelyhekhez hasonlít és színében, mintázatában eltérő a felnőtt madarak tollazatától. Változik a tollazat akkor is, amikor a madár költ, ilyenkor a hasat fedő, oldalról behajló tollak kihullanak. A téli időszakban ugyanazon egyed testét több toll fedi, mint nyáron.

A jellemző tolltípusok:

• Pehely- vagy testtollak - Közvetlenül a bőr fölött helyezkednek el, ágaik puhán szétterülők. Jó hőszigetelők.
• Kantár- vagy fedőtollak - A pehelytollak felett helyezkednek el.
• Evező- és kormánytollak - A repülésben van jelentős szerepük, formájuk, nagyságuk, színük változatos.
• Módosult dísztollak.

Emésztőkészülék

A madarak nyelőcsövének jellegzetes tágulata a begy, amelynek két típusa létezik: a két oldalra irányuló begyzsákokból álló valódi begy és a nyelőcső egyszerű tágulata, az álbegy. Előbbi a galambokra, énekesmadarakra és tyúkfélékre, utóbbi a ragadozó madarakra és a récefélékre jellemző.

A madarak gyomra két részre tagolódik, a mirigyes gyomorra és az izmos zúzógyomorra vagy zúzára, amivel a táplálékot megőrlik, mivel nincs foguk, mert az akadályozná őket a repülésben. A madaraknál ezért előfordul, hogy homokot vagy apró kavicsokat nyelnek le, hogy azok segítsék őket a táplálék összezúzásában.

Tápcsatornájuk rendre kloákában végződik, amely a tápcsatorna, az ivarszervek és a húgycső közös kivezetőnyílása.

Légzés

A szárazföldi állatok közül a madaraknál alakult ki a leghatékonyabb légzőszervrendszer. Kettős légzéssel lélegeznek, melynek lényege, hogy a többi állattal ellentétben nemcsak be-, hanem kilégzéskor is történik gázcsere. Ezt elsősorban a tüdő speciális felépítése teszi lehetővé.

További érdekesség, hogy a madarak hangképző szerve nem a gégében, hanem a főhörgők elágazásánál található, ezért két helyen is képződik hang. A madár ily módon képes egyszerre énekelni és levegőt venni, illetve egyszerre több hang kiadására is képes lehet. (A fülemülék például egyszerre négy különböző hang kiadására is képesek.)

A tüdő felépítése

A madarak tüdeje és a kettős légzés (A: normál légzés, B: erőteljesebb légzés) 1. Trachea 2. Paleopulmó 3. Neopulmó 4. Hátulsó légzsák (csak a leghátsó pár) 5. Elülső légzsák

A madarak tüdővel lélegeznek, melynek felépítése erősen eltér az emlősök tüdejétől. Míg az emlősök tüdejében a levegő vakon végződő léghólyagokba (alveolusokba) fut, addig a madarakéban úgynevezett léghajszálcsövek találhatók, melyeken a levegő folyamatosan keresztüláramolhat.

Szerkezet alapján kétféle tüdőt különíthetünk el: a primitívebb paleopulmót, és a fejlettebb neopulmót. A paleopulmóban a levegő kilégzéskor és belégzéskor is ugyanabba irányba áramlik, a neopulmóban ellentétesen.

A tüdőhöz 5 pár légzsák csatlakozik, amelyek hatékonyabbá teszik a ki- és belégzést, valamint könnyebbé teszik a madár testét. A madarak tüdejének térfogata állandó, a légcserét a légzsákok nyomásváltozása működteti.

A kettős légzés

A légcső (trachea) közvetlenül kapcsolódik a két hátulsó pár légzsákhoz valamint a paleo- és neopulmóhoz is. Belégzéskor a friss levegő közvetlenül átáramlik mind a paleo-, mind a neopulmón, így belégzéskor gázcsere történik. Ugyanekkor a hátulsó légzsákba is levegő kerül: egyrészt friss levegő közvetlenül a tracheából; másrészt a neopulmón átáramló, és már oxigénben szegényebb levegő is ide jut. Így a belégzés végére a légzsákban oxigénben viszonylag gazdag levegő lesz. Kilégzéskor a hátulsó légzsákokból a levegő egyrészt a légcsövön keresztül kiáramlik, másrészt ismét átáramlik a neopulmón így kilégzéskor is történik gázcsere. A légzsákból közvetlenül, és a neopulmón keresztül is kerül levegő a paleopulmóba, ezzel is növelve a gázcsere intenzitását.

Keringés

A madarak az emlősökhöz hasonlóan állandó testhőmérsékletű, úgynevezett melegvérű állatok. Szívük két-két, szilárd válaszfal által elkülönített kamrából és pitvarból áll. Két vérkörük van, a jobb szívfél a kisvérköri, a bal szívfél a nagyvérköri keringést tartja fenn. A kis vérkörben a jobb kamrából a szén-dioxidos vér a tüdőartérián keresztül a tüdőbe áramlik, majd onnan oxigéndús vér áramlik vissza a bal pitvarba. A bal kamrából oxigéndús vér áramlik a test szövetei felé, onnan szén-dioxidban dús vér a jobb pitvarba.

Szaporodás

A madarak belső megtermékenyítésűek. Egyes fajoknál, például a réceféléknél párzószerv is megjelenik.

Ez az egyetlen gerinces csoport, ahol az elevenszülés semmilyen formában nem jelent meg. Minden madárfaj meszes héjú tojásokat rak.

Forrás: Wikipédia