KERANGKA TULANG BURUNG MERPATI

Seluruh burung yang dapat terbang dilengkapi dengan tulang dada yang sangat kuat (sternum) yang memiliki lempengan datar yang lebar, yang disebut lunas, sebagai sambungan otot-otot terbang. Karena burung dirancang untuk tujuan terbang, tulang-tulang mereka berongga dan terbungkus otot-otot. Otot-otot yang membungkus tulang ini mendukung penerbangan yang menghasilkan keringanan luar biasa tanpa mengorbankan kekuatan. Tulang-tulang berongga ini menjadi ide utama dalam rancangan sayap pesawat terbang. Kerangka tulang burung lebih ringan daripada rangka hewan menyusui. Sebagai contoh, kerangka seekor merpati beratnya hanya 4,4% dari keseluruhan berat tubuhnya. Tulang burung sangat ringan namun kuat, terutama karena memiliki rongga-rongga yang memperkuat tulang tersebut.

Bagian rangka yang yang disebut lempeng dada terdiri dari penyokong tulang sayap yang kokoh, dan meliputi tulang dada dan tulang garpu yang khas pada burung. Tulang yang menopang sayap ini sangat kuat dan bergabung bersama. Bulu ujung sayap menempel ke tulang-tulang “tangan” gabungan ini. Korset panggul menyambung bagian bawah maupun belakang untuk memungkinkan otot-otot kaki bekerja lebih tepat.Tulang dada burung tidak lentur untuk melindungi tubuh ketika sayap dilipat, jika dibanding makhluk lain. Ini berarti, volume ruang rusuk tidak berubah selama terbang, menghirup, atau mengeluarkan nafas. Sayap tertarik ke bawah oleh otot yang mengerut. Ketika sayap diangkat dan otot dada kecil (supracoracoideus) mengerut, otot dada besar (pectoralis major) mengendur. Ketika otot dada besar dikerutkan dan otot dada kecil dikendurkan, sayap turun.

BULU BURUNG MERPATI

Bulu adalah yang terpenting dan dari segi keindahan yang menarik dari seekor burung. Ungkapan “ringan seperti bulu” menggambarkan kesempurnaan bentuk yang canggih dari sehelai bulu. Bulu terbuat dari semacam zat protein yang disebut keratin. Keratin merupakan bahan yang keras dan berdaya tahan yang terbentuk dari sel-sel tua yang berpindah dari sumber-sumber zat gizi dan oksigen pada lapisan kulit yang lebih dalam dan mati untuk memberi jalan bagi sel-sel baru.

Rancangan pada bulu burung begitu rumit,bulu “memiliki kerumitan bentuk yang ajaib” yang “memungkinkan perbaikan aerodininamik secara mekanik” yang tak pernah dapat dicapai melalui cara lain manapun, bulu merupakan penyesuaian yang hampir sempurna untuk terbang karena bulu itu ringan, kuat, berbentuk pola yang memperlancar aliran udara, dan memiliki bentuk kawat berduri dan pengait yang sangat kuat.

Duri Kecil dan Pengait pada Bulu
Kita menemukan rancangan yang luar biasa jika bulu burung diamati di bawah mikroskop. Sebagaimana kita semua ketahui, terdapat ruas yang terbentang di bagian tengah bulu. Ratusan duri kecil tumbuh di tiap sisi ruas tersebut. Duri-duri dengan berbagai kelembutan dan ukuran memberikan bentuk aerodinamik pada burung. Terlebih lagi, setiap duri memiliki ribuan helaian yang lebih kecil yang menempel padanya dan disebut barbula (kawat-kawat halus), yang tidak dapat diamati dengan mata telanjang. Barbula ini terkunci bersama dengan alat seperti pengait (hamuli). Barbula tersebut terikat satu dengan lainnya seperti risleting dengan bantuan pengait-pengait ini. Setiap barbula terikat menjadi satu dengan ratusan pengait. Pengait saling mengunci seperti gigi-gigi di kedua sisi risleting. Barbula-barbula ini saling mengunci begitu erat sehingga bahkan tiupan asap pada bulu tersebut tidak akan dapat menembusnya. Jika pengait-pengait tersebut terpisah karena suatu hal, burung dapat dengan mudah memperbaiki bulunya menjadi bentuk semula dengan mengocoknya sendiri atau dengan meluruskan bulu-bulunya dengan paruhnya.

Bulu-bulu muncul dari bentuk tabung berongga pada kulit. Seekor anak burung berumur 2-3 jam pada umumnya sudah mempunyai bulu untuk menghangatkan diri. Untuk bertahan hidup, burung harus menjaga bulunya tetap bersih, rapi, dan selalu siap untuk terbang. Mereka menggunakan kelenjar minyak yang berada di pangkal ekornya untuk perawatan bulu-bulu mereka. Mereka membersihkan dan menggosok bulunya dengan menggunakan minyak ini, yang juga memberikan kemampuan tahan air ketika mereka berenang, menyelam, atau berjalan dan terbang dalam hujan. Di samping itu, pada cuaca dingin bulu-bulu tersebut mencegah suhu tubuh burung merosot. Bulu-bulu tersebut dirapatkan erat ke tubuh dalam cuaca panas agar tetap dingin.

Bulu memiliki kegunaan berbeda tergantung pada tempatnya di tubuh. Bulu di badan seekor burung memiliki sifat-sifat yang berbeda dengan yang ada di sayap atau ekor. Bulu-bulu ekor yang penuh ditumbuhi bulu berguna untuk mengendalikan dan mengerem. Di lain pihak, bulu sayap memiliki bentuk berbeda yang memungkinkan daerah permukaannya mengembang ketika mengepak untuk memperbesar gaya angkat. Ketika sayap mengepak ke bawah, bulu-bulu makin merapat, yang mencegah aliran udara lewat. Ketika sayap berada dalam gerakan ke atas, bulu-bulunya terbuka, memberi jalan pada aliran udara. Bentuk kelengkungan sayap pada burung membuat tekanan udara pada permukaan bagian atas lebih lemah daripada bagian bawah, yang berakibat mengangkat burung ke udara. Jika sayap dilengkungkan, aliran udara berikutnya pada bagian atas meningkatkan tekanan yang menghasilkan gaya ke bawah. Dengan cara ini burung diam di udara.

Burung menggugurkan bulunya selama waktu-waktu tertentu untuk menjaga kemampuan terbangnya. Bulu yang tua atau rusak akan langsung diperbarui. Bulu-bulu pada kepala, tubuh dan sayap melindungi burung dari kelembaban dan dingin. Bulu-bulu juga membantu burung membubung di udara. Bulu-bulu pada bagian sisi menutup kulit yang lunak sekaligus membantu mengatur suhu tubuh.

SISTEM PERNAFASAN BURUNG MERPATI

Sistem pernapasan pada hewan menyusui dan burung bekerja dengan cara yang sepenuhnya berbeda, terutama karena burung membutuhkan oksigen dalam jumlah yang jauh lebih besar dibandingkan yang dibutuhkan hewan menyusui. Sebagai contoh, burung tertentu bisa memerlukan dua puluh kali jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh manusia. Karenanya, paru-paru hewan menyusui tidak dapat menyediakan oksigen dalam jumlah yang dibutuhkan burung. Itulah mengapa paru-paru burung diciptakan dengan rancangan yang jauh berbeda.

Pada hewan menyusui, aliran udara adalah dua arah: udara melalui jaringan saluran-saluran, dan berhenti di kantung-kantung udara yang kecil. Pertukaran oksigen-karbon dioksida terjadi di sini. Udara yang sudah digunakan mengalir dalam arah berlawanan meninggalkan paru-paru dan dilepaskan melalui tenggorokan.

Sebaliknya, pada burung, aliran udara cuma satu arah. Udara baru datang pada ujung yang satu, dan udara yang telah digunakan keluar melalui lubang lainnya. Hal ini memberikan persediaan oksigen yang terus-menerus bagi burung, yang memenuhi kebutuhannya akan tingkat energi yang tinggi.Dalam hal burung, bronkhus (cabang batang tenggorokan yang menuju paru-paru) utama terbelah menjadi tabung-tabung yang sangat kecil yang tersebar pada jaringan paru-paru. Bagian yang disebut parabronkhus ini akhirnya bergabung kembali, membentuk sebuah sistem peredaran sesungguhnya sehingga udara mengalir dalam satu arah melalui paru-paru…. Meskipun kantung-kantung udara juga terbentuk pada kelompok reptil tertentu, bentuk paru-paru burung dan keseluruhan fungsi sistem pernapasannya sangat berbeda. Tidak ada paru-paru pada jenis hewan bertulang belakang lain yang dikenal, yang mendekati sistem pada unggas dalam hal apa pun.

Aliran udara searah dalam paru-paru burung didukung oleh suatu sistem kantung udara. Kantung-kantung ini mengumpulkan udara dan memompanya secara teratur ke dalam paru-paru. Dengan cara ini, selalu ada udara segar dalam paru-paru. Sistem pernafasan yang rumit seperti ini telah diciptakan untuk memenuhi kebutuhan burung akan jumlah oksigen yang tinggi.

Semakin tinggi seekor burung terbang maka semakin tipis/sedikit oksigen yang tersedia di udara maka paru-paru burung harus dapat memasok sejumlah besar oksigen yang dibutuhkan untuk terbang.

Burung memiliki alat pernapasan berupa paru-paru dan kantong-kantong udara berdinding tipis yang terhubung dengan paru-parunya. Ketika kantong-kantong udara digembungkan, tubuh burung sangat ringan. Kantong udara itu juga digunakan oleh burung untuk mengambil oksigen sebanyak mungkin.

Pada burung, tempat berdifusinya gas pernapasan hanya terjadi di paru-paru. Paru-paru burung berjumlah sepasang dan terletak dalam rongga dada yang dilindungi oleh tulang rusuk. Selain paru-paru, burung memiliki 8 atau 9 perluasan paru-paru atau kantung-kantung udara berselaput tipis (air sacs/sakus pneumatikus) yang menyebar sampai ke perut, leher, dan sayap.Di kantung-kantung udara (air sacs) tidak terjadi difusi gas pernapasan; kantung-kantung udara hanya berfungsi sebagai penyimpan cadangan oksigen dan meringankan tubuh. Karena adanya kantung-kantung udara maka pernapasan pada burung menjadi efisien. Kantung-kantung udara terdapat di pangkal leher (servikal), ruang dada bagian depan (toraks anterior), antara tulang selangka (korakoid), ruang dada bagian belakang (toraks posterior), dan di rongga perut (kantong udara abdominal).

Masuknya udara yang kaya oksigen ke paru-paru (inspirasi) disebabkan adanya kontraksi otot antar tulang rusuk (interkostal) sehingga tulang rusuk bergerak keluar dan tulang dada bergerak ke bawah. Atau dengan kata lain, burung mengisap udara dengan cara memperbesar rongga dadanya sehingga tekanan udara di dalam rongga dada menjadi kecil yang mengakibatkan masuknya udara luar. Udara luar yang masuk sebagian kecil tinggal di paru-paru dan sebagian besar akan diteruskan ke kantung-kantung udara sebagai cadangan udara.

Mekanisme Pernafasan
Proses pernapasan pada saat burung tidak terbang. Pada saat otot tulang rusuk berkontaksi, tulang rusuk bergerak ke arah depan dan tulang dada bergerak ke bawah. Rongga dada menjadi besar dan tekanannya menurun. Hal ini menyebabkan udara yang kaya dengan oksigen masuk ke dalam paru-paru dan selanjutnya masuk ke dalam kantung-kantung udara. Pada waktu otot tulang rusuk mengendur, tulang rusak bergerak ke arah belakang dan tulang dada bergerak ke arah atas. Rongga dada mengecil dan tekanannya menjadi besar, mengakibatkan udara keluar dari paru-paru. Demikian juga udara dari kantung-kantung udara keluar melalui paru-paru. Pengambilan oksigen oleh paru-paru terjadi pada waktu inspirasi dan ekspirasi. Pertukaran gas hanya terjadi di dalam paru-paru.

Kantung Udara Pada Paru Paru Merpati
Udara pada kantung-kantung udara dimanfaatkan hanya pada saat udara di paru-paru berkurang, yakni saat burung sedang mengepakkan sayapnya. Saat sayap mengepak atau diangkat ke atas maka kantung udara di tulang korakoid terjepit sehingga oksigen pada tempat itu masuk ke paru-paru. Sebaliknya, ekspirasi terjadi apabila otot interkostal relaksasi maka tulang rusuk dan tulang dada kembali ke posisi semula, sehingga rongga dada mengecil dan tekanan menjadi lebih besar dari tekanan di udara luar akibatnya udara dari paru-paru yang kaya karbon dioksida keluar. Bersamaan dengan mengecilnya rongga dada, udara dari kantung udara masuk ke paru-paru dan terjadi pelepasan oksigen dalam pembuluh kapiler di paru-paru. Jadi, pelepasan oksigen di paru-paru dapat terjadi pada saat ekspirasi maupun inspirasi.

Ketika burung terbang gerakan otot dada dapat mengganggu pengambilan oksigen oleh paru-paru. Karena itu, selain dengan bernapas dengan paru-paru, pada saat terbang burung bernapas dibantu dengan kantong udara ( air sacs ).

Kantong udara mempunyai fungsi :

1. Membantu pernapasan pada waktu terbang.
2. Membantu memperbesar ruang siring sehingga dapat memperkeras suara.
3. Menyelubungi alat-alat dalam rongga tubuh hingga tidak kedinginan.
4. Membantu mencegah hilangnya panas badan yang terlalu besar.

Kecepatan Bernafas
Kecepatan bernafas pada bangsa burung tergantung pada ukuran badan, seks, rangsangan, dan berbagai faktor lain. Pada umumnya bangsa burung yang lebih kecil mempunyai kecepatan (frekuensi) pernafasan yang lebih tinggi dibandingkan dengan yang lebih besar, misalnya pada bangsa unggas jantan seperti merpati, itik, angsa, kalkun, dan anak ayam adalah 28, 42, 20, 28, dan 16 kali/menit secara berturut-turut; sedangkan yang betina 16, 110, 40, 49, dan 28 secara berturut-turut. Kecepatan bernafas bertambah bila suhu badan meningkat. Pada anak ayam yang suhu badannya 43,5oC – 44,5oC , kecepatannya bisa mencapai 140 – 170 kali/menit

Pernafasan Selama Terbang
Persediaan dan kecepatan oksigen (O2) berdifusi dalam paru-paru sangat penting artinya burung pada waktu terbang. Pada waktu terbang konsumsi oksigen bisa 10 – 15 kali lebih banyak dibandingkan dengan pada keadaan istirahat. Konsumsi itu juga tergantung pada kecepatan terbang. Pada kecepatan terbang 35 km/jam, oksigen yang diperlukan rata-rata 21,9 ml/g/jam atau 12,8 kali lebih banyak dibandingkan dengan keadaan tidak terbang, dan pada kecepatan terbang 40 km/jam konsumsi oksigen 23ml/g/jam.

Konsumsi oksigen paling tinggi pada waktu terbang menaik dan paling rendah pada waktu terbang menurun. Beberapa peneliti mengasumsikan bahwa pernafasan (aliran udara paru-paru) ada hubungan (sinkronisasi) dengan berbagai gerakan sayap pada waktu terbang. Pada waktu sayap bergerak ke bawah, terjadi ekspirasi.

NB :

Inspirasi : udara kaya oksigen masuk ke paru-paru. Otot antara tulang rusuk (interkosta) berkontraksi sehingga tulang rusuk bergerak ke luar dan tulang dada membesar. Akibatnya tekanan udara dada menjadi kecil sehingga udara luar yang kaya oksigen akan masuk. Udara yang masuk sebagian kecil menuju ke paru-paru dan sebagian besar menuju ke kantong udara sebagai cadangan udara.

Ekspirasi : otot interkosta relaksasi sehingga tulang rusuk dan tulang dada ke posisi semula. Akibatnya rongga dada mengecil dan tekanannya menjadi lebih besar dari pada tekanan udara luar. Ini menyebabkan udara dari paru-paru yang kaya karbondioksida ke luar.

SISTEM PENGLIHATAN BURUNG MERPATI

Indera yang paling canggih pada burung adalah penglihatan. Mata dari burung merpati terletak di kedua sisi kepalanya sehingga memberikan burung merpati daerah pandang yang sangat lebar,oleh karena itu merpati mempunyai sudut penglihatan yang luas. Burung-burung mempunyai indera menarik lainnya pula, yang memungkinkan mereka dapat mengindera getaran di udara namun juga mampu menentukan arah perjalanan mereka dengan mengikuti medan magnet bumi.

SISTEM KESEIMBANGAN BURUNG MERPATI

Badan burung telah diciptakan dengan suatu rancangan khusus yang menghilangkan segala ketidakseimbangan yang mungkin terjadi selama penerbangan. Kepala seekor burung sengaja diciptakan ringan sehingga hewan tersebut tidak condong ke depan ketika terbang: rata-rata, bobot kepala seekor burung adalah sekitar 1% dari berat tubuhnya. Bentuk bulu-bulunya yang aerodinamik merupakan sifat lain dari sistem keseimbangan pada burung. Bulu, terutama yang berada pada sayap dan ekor, memberi sistem keseimbangan yang sangat tepat guna bagi burung.

SISTEM PENCERNAAN MERPATI

Terbang merupakan memerlukan sejumlah besar kekuatan. Karena itulah burung memiliki perbandingan jaringan otot terhadap massa tubuh yang terbesar daripada semua makhluk. Metabolisme tubuhnya juga sesuai dengan kekuatan otot yang tinggi. Rata-rata, metabolisme tubuh suatu makhluk berlipat dua kali sewaktu suhu tubuh meningkat sebesar 50°F (10°C). Suhu tubuh burung merpati setinggi 104,0°F – 108,5°F (40,1°C – 42,5°C) menunjukkan betapa cepat kerja metabolisme tubuh mereka. Suhu tubuh yang tinggi seperti itu, yang dapat membunuh makhluk darat, justru sangat penting bagi burung untuk bertahan hidup dengan meningkatkan penggunaan energi, dan, karena itu pula, kekuatannya.

Karena kebutuhan mereka akan banyak energi, burung juga mempunyai tubuh yang mencerna makanan yang mereka makan dalam cara yang optimal. Sistem pencernaan burung memungkinkan mereka memanfaatkan dengan cara terbaik makanan yang mereka makan. Seekor merpati mempergunakan 1 : 3 dari bobot tubuhnya. Pada hewan menyusui dengan pilihan makanan yang serupa, perbandingan ini adalah sekitar 1 : 10. Sistem peredaran burung juga telah diciptakan selaras dengan kebutuhan energi tinggi mereka. Jika jantung manusia berdetak 78 kali per menit, jumlah detakan adalah 460 untuk burung gereja dan 615 untuk burung murai. Begitu pula, peredaran darah pada burung pun sangat cepat. Oksigen yang memasok seluruh sistem yang bekerja cepat ini disediakan oleh paru-paru unggas khusus. Burung juga menggunakan energinya dengan sangat efisien. Mereka memperlihatkan efisiensi yang tinggi secara meyakinkan dalam pemanfaatan energi dibandingkan hewan menyusui. Contohnya, burung layang-layang yang berpindah tempat membakar 4 kilokalori per mil (2,5 kilokalori per kilometer), sedangkan hewan menyusui kecil akan membakar 41 kilokalori.

Mutasi tidak dapat menjelaskan perbedaan antara burung dengan hewan menyusui. Meskipun kita menganggap salah satu sifat ini terjadi melalui mutasi acak, dan ini justru sudah mustahil, satu sifat tunggal berdiri sendiri tidak akan berarti apa-apa. Pembentukan metabolisme tubuh yang menghasilkan energi tinggi tidak punya makna tanpa paru-paru unggas yang khusus. Bahkan, hal ini akan menyebabkan hewan kesulitan bernafas karena oksigen yang masuk tidak mencukupi. Jika sistem pernapasan akan bermutasi sebelum sistem lain, maka makhluk ini akan menghirup lebih banyak oksigen daripada yang diperlukannya, dan akan dirugikan dengan cara yang sama. Kemustahilan lain terkait dengan bentuk rangka: meskipun seekor burung sudah mempunyai paru-paru unggas dan sudah ada penyesuaian mekanisme tubuh, ia masih belum akan mampu terbang. Tak peduli betapa kuatnya, tidak ada makhluk darat yang bisa lepas landas dari tanah karena bentuk rangka yang berat dan relatif terkotak-kotak. Pembentukan sayap juga memerlukan “rancangan” yang tersendiri dan sempurna.

KEKUATAN DAN TENAGA MERPATI

Burung juga menggunakan energinya dengan sangat efisien. Mereka memperlihatkan efisiensi yang tinggi secara meyakinkan dalam pemanfaatan energi dibandingkan hewan menyusui. Setiap proses dalam bentuk rangkaian kejadian, yakni dalam biologi, kimia, maupun fisika mematuhi “Prinsip Penghematan Energi.” Singkatnya, kita bisa menyimpulkannya “diperlukan sejumlah energi tertentu untuk menyelesaikan suatu pekerjaan.”

Contoh penting tentang pengehematan energi ini bisa diamati dalam terbangnya burung. Burung yang harus menyimpan energi yang cukup untuk membawanya melalui perjalanannya. Di sisi lain, kebutuhan lain selama penerbangan adalah berbobot seringan mungkin. Apa pun hasilnya, kelebihan beban harus dihindari. Sementara itu, penggunaan energy juga harus sehemat mungkin. Dengan kata lain, jika berat bahan bakar harus sekecil mungkin, hasil tenaga darinya justru harus sebesar mungkin. Semua permasalahan ini telah teratasi pada burung. Langkah pertama adalah menentukan kecepatan terbang yang optimal. Agar jika seekor burung ingin terbang dengan sangat lambat, maka sejumlah besar energi harus dikeluarkan agar tetap berada di udara. Agar seekor burung bisa terbang sangat cepat, maka bahan bakar akan digunakan untuk mengatasi halangan udara. Oleh karena itu, jelaslah bahwa kecepatan terbaik harus dipertahankan untuk menggunakan jumlah bahan bakar sekecil mungkin. Tergantung pada bentuk rangka dan sayap yang polanya memperlancar aliran udara, kecepatan terbaik tersebut berbeda pada setiap jenis burung.