Gli uccelli sono entrati a far parte della vita sulla Terra in epoca relativamente recente.
Il primo uccello fossile, l'Archaeopteryx, comparve ali'incirca 150 milioni di anni fa, in un'epoca in cui i rettili dominavano la terra e gli pterodattili, con la loro apertura alare di 8 metri, erano gli unici vertebrati volanti. L'Archaeopteryx stesso, del resto, esibiva caratteristiche tipiche dei rettili. Era dotato di denti e di una lunga coda provvista di vertebre.
Gli uccelli così come li conosciamo oggi iniziarono ad evolversi da 60 a 70 milioni di anni fa. A tutt'oggi gli uccelli sono un gruppo estremamente importante e ricco di specie. Tra i vertebrati essi sono secondi di numero solo ai pesci, con più di 9 000 specie conosciute.

Gli uccelli vivono in tutte le zone della Terra, dalle acque polari ai deserti alle foreste tropicali, formando comunità complesse.

Anatomia degli uccelli.

Il segreto del successo degli uccelli sta nell'evoluzione di un piumaggio plurivalente la cui origine è uguale a quella delle squame dei rettili. Le piume servono a quattro importanti funzioni.

Costituiscono uno strato isolante intorno al corpo, rendono adatte le ali e le altre parti del corpo al volo, impermeabilizzano il corpo e sono colorate in modo da poter svolgere funzioni mimetiche o, nel caso del corteggiamento, ornamentali. Le penne esterne delle ali si sovrappongono mentre le piume più piccole sottostanti formano lo strato isolante principale e costituiscono il primo piumaggio dei neonati. Per poter garantire un successo aerodinamico, lo scheletro di un uccello deve essere forte ma leggero. Certe ossa, come quelle della regione pelvica, sono fuse assieme per accentuare la rigidità dell'ossatura. Le ossa sono leggere poiché sono virtualmente cave, eccezion fatta per le strutture portanti. Ampie sacche d'aria formate dall'estensione dei polmoni contribuiscono a conferire leggerezza e favoriscono l'efficiente immissione di ossigeno necessario per il volo.

Il volo.

La potenza propulsiva degli uccelli deriva dall'azione dei muscoli del volo, situati tra gli arti superiori e la carena, una proiezione ossea che sporge dallo sterno. Questi muscoli sternali (la carne bianca del «petto») sono divisi in due parti: una larga che provvede al movimento di battuta verso il basso e una più piccola che controlla il sollevamento dell'ala. La struttura stessa delle ali provvede poi a consentire il passaggio d'aria sopra di esse, fornendo sia la spinta che l'elevazione. Quando l'ala è tenuta ad un'apertura angolare elevata rispetto all'orizzontale, si crea una turbolenza che frena il volo. Si può notare chiaramente tale effetto negli uccelli da preda quando questi sollevano le ali prima di atterrare con sorprendente precisione su rupi aguzze.

Gli uccelli esibiscono una vasta gamma di tipi di volo, dal volo rapido e veloce delle rondini e dei rondoni, al volo potente e sostenuto di anatre e oche. Il titolo di maestro supremo di volo va senz'altro al colibrì. Questa gracile creatura è in grado di volteggiare, cambiare traiettoria e fermarsi a mezz'aria così come volare all'indietro e iniziare improvvise picchiate. Questo alto livello di manovrabilità è ottenuto da un'azione differenziale delle due ali tra di loro: in pratica il movimento di un'ala è del tutto indipendente da quello dell'altra. Le ali sono azionate da muscoli che rappresentano il 30% del peso totale dell'uccello. Le ali battono all'incredibile velocità di 60/80 colpi al secondo, ma in una specie di colibrì del Sud America arrivano a 90 battute al secondo. Per alimentare questa potenza di volo, il colibrì succhia il nettare dei fiori: può visitare fino a 2.000 fiori per giorno in rapida successione! Gli zuccheri, soprattutto glucosio e fruttosio, rappresentano un cibo ad alto livello energetico prontamente assimilabile. Gli insetti che sono trovati casualmente nei fiori vengono mangiati e completano questa dieta con proteine, grassi e sostanze minerali.
All'altro estremo, il vagabondo albatro ci dà un diverso esempio di macchina volante meravigliosamente proporzionata. Con un'apertura alare di più di 3 metri, esso può volare per mesi senza atterrare. Il suo moto vigoroso ma privo di sforzo lo porta in alto sopra le onde fino in mare aperto. Gli alba-tros vivono negli oceani del sud in zone di venti molto forti, dato che il vento da loro l'energia necessaria per volare così a lungo. L'albatro sfrutta il gradiente di vento da un'altezza di 15 metri, ove la velocità è elevata, fino a sfiorare le onde, dove la velocità del vento è ridotta dall'attrito con la superficie dell'acqua. L'albatro plana in discesa fino quasi al pelo dell'acqua quindi vira improvvisamente nel vento per lasciarsi riportare all'altezza a cui era.

I movimenti circolari e privi di sforzo che descrivono i falchi sono resi possibili dal loro lasciarsi trasportare in alto fino a grandi altezze dalle correnti termiche calde che si innalzano dalla terra riscaldata dal sole.
Anche i gabbiani traggono vantaggio dalle correnti ascensionali. Spesso essi si lanciano da uno scoglio per essere portati in aria dai colpi di vento che battono la scogliera e che li spingono verso l'alto.
Per mantenere il piumaggio in perfetto ordine, gli uccelli compiono una sequenza di operazioni di pulizia.

Il lisciaggio consiste nello stendere l'olio ricavato dalla ghiandola dell'uropigio (situata alla punta estrema dell'addome), sulle penne, che vengono così rese impermeabili. Gli uccelli si lavano frequentemente utilizzando specchi d'acqua, fontane o, come i passeri, ogni pozzanghera. Un singolare comportamento si osserva in alcuni uccelli come per esempio la ghiandaia: essi si mettono accanto a un formicaio con le ali completamente distese, favorendo così l'arrampicata delle formiche. Si pensa che il potente acido formico di questi insetti aiuti la caduta delle cellule morte della pelle e dei parassiti che sono attaccati agli uccelli in gran quantità.

Tecniche di nutrizione.

Gli uccelli hanno evoluto il becco per mezzo del quale possono cibarsi di varie specie di vegetali e animali.

Solo i muschi e i funghi sono completamente assenti dalla dieta degli uccelli. Ogni specie è particolarmente orientata verso una certa dieta, cosa che riduce la competizione con le altre specie. Di tutti gli uccelli, solo i membri della famiglia dei corvi, ritenuta la più intelligente in assoluto, hanno una dieta veramente onnivora.
La necessità di nutrirsi in modo specializzato porta modifiche non solo nel becco, ma anche in altre parti del corpo. I fenicotteri stanno immersi con le zampe simili a trampoli in acque salmastre, nutrendosi di alghe azzurre che filtrano per mezzo di un goffo becco dalla foggia caratteristica.
La testa e il collo nudo degli avvoltoi sembrano grotteschi, ma hanno lo scopo di permettere loro di introdurre il becco più profondamente nelle carcasse. Il becco a scarpa africano è un altro specialista. Esso estrae dal fango delle paludi pesci e ranocchi con il largo becco che viene usato come sonda.

Mangiatori di insetti.

Per molti uccelli il cibo più gradito è rappresentato dagli insetti, che vengono catturati a centinaia in poche ore per terra, sul fogliame e in aria. Durante l'inverno i boschi sembrano poveri di vita mentre invece un gran numero di uccelli passano in rassegna i tronchi nutrendosi di larve. Il picchio selvatico saggia i tronchi marci per procurarsi insetti che raccoglie con la sua lunga lingua vischiosa.
L'agile picchio muratore perfora rapidamente le cortecce, mentre il rampichino esplora le fessure di tronchi e rami.
Folti gruppi di cinciallegre esplorano le foglie dei sempreverdi e gli scriccioli si raccolgono numerosi attorno ai tronchi per nutrirsi dei ragni che si trovano tra le foglie delle piante rampicanti come l'edera. In Europa i boschi sono dominati da merli e pettirossi che si procurano cibo frugando tra le foglie morte. I pettirossi si trovano frequentemente nei giardini, in cerca di lombrichi e larve portati in superficie dalle vangature.
In primavera, la prima ondata di uccelli migratori torna ai boschi del nord e questa è l'epoca dell'apparizione di molti insetti volanti e bruchi. Gran parte dei gorgheggiatori tende a vivere in particolari livelli di foreste o addirittura solo tra certi alberi. L'usignolo del mirto, del Nord America, vive preferibilmente in boschi di conifere, ove si nutre di insetti e nidifica. Quando questi uccelli migrano nuovamente verso il sud, cominciano a nutrirsi di bacche di mirtillo e di altri arbusti simili, molto comuni nel versante orientale degli Stati Uniti.

Uccelli da preda.

Gli uccelli da preda, con il loro aspetto fiero e il loro volo possente, hanno sempre esercitato un notevole fascino sull'uomo. Essi hanno a lungo sofferto di persecuzione, del tutto ingiustificata, dovuta forse solo all'idea che potessero predare il bestiame. Spesso usati come aiuto nella caccia, gli uccelli da preda (o rapaci, come vengono sovente chiamati) hanno vista acuta, becco molto potente e forti artigli. Uno dei più spettacolari è il falco pellegrino, che avvista la sua preda dall'alto e le piomba addosso all'incredibile velocità di 250 chilometri all'ora.
L'aquila pescatrice è specializzata nella caccia e cattura dei pesci. Vola lentamente con battute pesanti sulle superficie dei laghi e può afferrare agevolmente pesci di 2 chili.
Il biancone preda solo rettili. Vola nelle zone ventose del Mediterraneo, piomba sul rettile inchiodandolo a terra.
Molti dei più spettacolari uccelli da preda rischiano l'estinzione a causa della mancanza di un habitat adatto e dell'incontrollato uso degli insetticidi. Solo alcune specie, che tollerano le importanti alterazioni dell'ambiente determinate dall'uomo, sono in aumento. Tra questi i gabbiani, che possono nutrirsi di rifiuti o le cornacchie grigie che sono in grado di adattarsi rapidamente a un diverso regime alimentare. Anche il gheppio è in aumento. Questo rapace viene avvistato più frequentemente in Europa, mentre volteggia durante la caccia nei pressi dei lati erbosi delle maggiori autostrade. Questo membro della famiglia dei Falconidi caccia principalmente topi e piccoli roditori. Si ritiene che esso catturi circa 300 roditori all'anno, oltre a insetti e piccoli uccelli.

Uccelli vegetariani.

Gli uccelli che si nutrono delle diverse parti delle piante costituiscono un grande gruppo. In special modo le foreste tropicali ospitano molte specie ricche di esemplari dai colori vivaci. Tucani, pappagalli e altri uccelli volano in piccoli gruppi da un albero all'altro, nutrendosi dei frutti che maturano durante tutto l'anno.
Nelle aree temperate frutti e bacche rappresentano un cibo stagionale, dato che l'ultimo raccolto avviene prima dell'inverno. Nel tardo autunno i beccofrusoni del cedro, originari del Nord America, viaggiano verso il Sud fino a Panama in cerca di alberi carichi di bacche. Gli uccelli che si nutrono di semi, quali i fringuelli, si radunano a vivere in grandi comunità. In questi casi, molte specie si possono associare e formare densi stormi che volano su ampie aree in cerca di cibo.

Comportamento durante la riproduzione.

Tutti gli uccelli sono ovipari e depongono uova dal guscio calcificato, che similmente a quelle dei rettili sono ricche di sostanze nutritive. Nel corso dello sviluppo compaiono gli stessi annessi embrionali dei rettili (sacco amniotico, allantoide e sacco del tuorlo).

Il ciclo riproduttivo annuale degli uccelli comprende una serie di attività ben programmate, dal corteggiamento primaverile alla costruzione del nido e alla cura dei piccoli. La crescita stimola il processo di produzione di ormoni sessuali, il piumaggio assume tinte più vivaci e diventa lucente e morbido. Spesso è il maschio ad esibire la sua livrea per attirare la femmina.
Anche il canto è un elemento importante nel corteggiamento e viene usato sia per attirare la femmina sia per mettere in guardia gli altri uccelli dall'avvicinarsi al territorio scelto per l'accoppiamento. Il cardinale del Nord America e il pettirosso europeo sono particolarmente battaglieri nel difendere i loro territori.
Non esistono due specie di uccelli che costruiscano lo stesso tipo di nido o depongano uova identiche.
Alcuni uccelli addirittura non costruiscono un nido; per esempio il pinguino imperatore cova le uova fra le sue stesse zampe. Le uova di uccelli marini quali l'uria nera sono a forma di pera, in modo da non rotolare dagli scogli. La gallina australiana copre le sue uova di vegetazione e di terra: i vegetali, fermentando, forniscono il calore necessario alla cova. Le costruzioni elaborate dei tessitori africani e del pendolino europeo, sospese all'estremità di un ramo, sono finemente tessute.
Un aspetto interessante del comportamento durante la riproduzione è dato dagli uccelli che non costruiscono un nido proprio e non si prendono cura dei piccoli. Più di 80 specie sono classificate come veri e propri parassiti che depongono le uova in nidi di altri uccelli; inoltre esistono come minimo altre 20 specie che occasionalmente depongono uova nei nidi dei vicini. Uno dei casi maggiormente studiati di questi curiosi uccelli è quello rappresentato dal cuculo europeo, noto per essere parassita di nidi di circa 300 specie di uccelli. Il cuculo depone le sue uova per lo più nel nido della specie che lo ha a suo tempo cresciuto.

Migrazione.

Nel Medioevo si credeva che gli uccelli svernassero in letargo nel fango sul fondo dei laghi o degli stagni, come le rane. Naturalmente non è cosi, ma alcuni uccelli notturni originari della California sono stati trovati in stato di torpore al termine dell'inverno. Alcuni esemplari trovano riparo in fessure delle rocce e tornano al normale ritmo di attività con l'arrivo dei primi tepori della primavera.
Questo comportamento è tuttavia un'eccezione, dato che molti uccelli normalmente evitano la cattiva stagione ricorrendo alla migrazione. Nonostante il fatto che le rotte seguite dagli uccelli durante la migrazione siano ormai note, ancora non è ben chiaro come essi possano trovare la rotta. La posizione del sole e delle stelle e il campo magnetico terrestre sono fattori fondamentali, ma come gli uccelli possano percepire e elaborare queste informazioni tra di loro è e resta un mistero.
Il viaggiatore per eccellenza è la sterna artica, con un record di viaggio di 22.500 km di sola andata tra la Russia artica e l'Australia.
Secondo di poco è il beccaccino dalla coda bianca, con il suo viaggio dai mari del Canada alla Terra del Fuoco, l'estremità più a meridione del Sud America. In Europa, gli ultimi giorni dell'estate vedono una gran quantità di rondini insistentemente cinguettanti sui cavi delle reti elettriche pronte per la loro lunga migrazione. Molte di esse non arriveranno mai a destinazione, sopraffatte dalla fatica e dalla mancanza di cibo. Un altro pericolo è il falcone della regina, un uccello che nidifica durante l'autunno e preda i piccoli migratori durante il loro passaggio attraverso l'Europa verso il sud.