Ssaki mają łapy i zęby, płazy oraz gady zwinne łapy, owady i pająki sprawnie używają najróżniejszych żuwaczek, szczękoczułek, trąbek, ssawek lub kłujek. Ptakom wystarczą szpony i oczywiście dziób, czyli wielozadaniowe, precyzyjne narzędzie przystosowane nie tylko do zdobywania pokarmu.
Podobno obserwacja różnorodności kształtów i rozmiarów dziobów ptaków zamieszkujących Galapagos przekonała Karola Darwina do sformułowania teorii ewolucji. Z wielokrotnie przytaczanej opowieści wynika, że zaintrygowała go rozmaitość dziobów niewielkich zięb (później nazwanych nawet ziębami Darwina). Chociaż, jak podkreślają współcześni badacze biografii uczonego, początkowo naukowiec nie dostrzegał niczego intrygującego w tych niedużych ptakach. Dopiero ornitolog John Gould, któremu twórca rewolucyjnej teorii zlecił opisanie swoich znalezisk, zwrócił uwagę na przywiezione z Galapagos okazy, a w zasadzie na różnice budowy dziobów pomiędzy spokrewnionymi gatunkami, które przed wiekami miały wspólnego przodka. Zajmując odmienne nisze, musiały jednak przystosować się do różnych warunków oraz rodzaju zdobywanego pokarmu.
Obecnie na całym świecie występuje około 9700 gatunków ptaków, z czego 473 stwierdzono w Polsce. 250 stanowią gatunki niezamieszkujące u nas cały rok, a jedynie wyprowadzające lęgi. Mimo tej stosunkowo niedużej liczby skrzydlatego bractwa występującego w kraju zmienność morfologiczna ptasich dziobów jest ogromna. Są dzioby długie, krótkie, proste, zagięte, ostre, tępe, grube i cienkie. Można nimi łupać, rozrywać, wydłubywać, chwytać w locie, wyciągać z ziemi i spod wody, filtrować. Tak ściśle wyspecjalizowany narząd, jakim jest dziób, zastąpił ptakom przednie odnóża oraz zęby, które zanikły na rzecz skrzydeł i możliwości fruwania.
Jak szwajcarski scyzoryk
Ptaki rozpoczęły swą ewolucyjną podróż około 252 mln lat temu, a trwała ona aż 186 mln lat. W tym czasie z grupy dinozaurów znanych jako teropody wyewoluowały współczesne ptaki. W ciągu milionów lat kości szczękowa i żuchwowa przekształciły się w dziób, czyli silnie wydłużony i pokryty grubą warstwą rogu narząd. Wbrew powszechnej opinii nie jest on martwym tworem, a w zależności od gatunku jest mniej lub bardziej unerwiony i ukrwiony. Ta duża wrażliwość na bodźce umożliwia ptakom bardzo zręczne operowanie nim.
U ptaków wszystkich gatunków podstawowa budowa dzioba jest taka sama. Składa się on z górnej części, czyli szponu szczękowego, oraz dolnej – szponu żuchwowego. Diabeł jednak tkwi w szczegółach, a w przypadku dziobów wpływ na nie ma sposób odżywiania się ptaków poszczególnych gatunków. Wyróżnimy między innymi dzioby szerokie i płaskie, cienkie i długie, mocne i ostre.
U niektórych ptaków, na przykład u chruścieli lub bekasowatych (do tej rodziny należą między innymi kuliki, rycyki czy słonki), pomiędzy poszczególnymi kośćmi górnej części dzioba są możliwe minimalne ruchy. Ta ruchliwość zwana jest kinezą i dzieli się aż na trzy typy. Wspomniane bekasowate mają ruchomą końcówkę dzioba, a miejsce zgięcia znajduje się przed nozdrzami (zjawisko to nazywamy rynokinezą). U chruścieli, w tym m.in. u łyski, występuje amfikineza, czyli zgięcie jest za nozdrzami, a górna szczęka porusza się w górę i w dół. Z kolei, kiedy – tak jak u papug – ruchoma jest cała górna szczęka, mamy do czynienia z prokinezą. Każda z tych adaptacji ma jedno zadanie – ułatwić zdobycie pokarmu.
Dzioby współczesnych ptaków nie są wyposażone w zęby, gdyż pozbycie się ich było ceną, jaką zapłaciły za możliwość wzbicia się w przestworza. Jednak kilka lat temu, za sprawą odnalezionej skamieniałości dzioba ptaka morskiego (żył około 85 mln lat temu), zwierzęta te „odzyskały” zęby.
W 2018 roku naukowcy z Uniwersytetu w Bath i Uniwersytetu Yale przeprowadzili trójwymiarową rekonstrukcję szczęki wczesnego ptasiego dzioba. Do stworzenia obrazu wykorzystano kompletną czaszkę odkrytą w 2014 roku oraz dwa inne okazy, które przeleżały całe lata w muzealnych zbiorach. Z uzyskanego modelu wynika, że na końcu szczęki znajdowały się pokryte rogową końcówką szczypce, natomiast pozostałą jej część wypełniały ostre zęby.
Dziób, oprócz pomocy w zdobywaniu pokarmu czy też czyszczeniu i namaszczaniu piór tłustą wydzieliną ze znajdującego się pod nasadą ogona gruczołu kuprowego, pełni jeszcze jedną ważną funkcję. To organ, który przydaje się każdemu ptakowi już w momencie wykluwania się z jaja. Pisklę ma na końcówce dzioba tak zwany ząb jajowy, który pomaga rozbić skorupkę od środka. Po pojawieniu się pierwszych szczelin młody ptak wpycha się w otwór, poszerzając go. Po wykluciu się ząb jajowy zanika.
Sokoli nie tylko wzrok
Dzioby ptaków drapieżnych służą do odrywania kęsów pokarmu z większej zdobyczy, czasem również i do łapania oraz uśmiercania ofiary. Ciekawe przystosowanie do zdobywania pożywienia wykształciły kobuzy, rarogi czy sokoły wędrowne. Polują na inne ptaki, lecz resztek niestrawionego pokarmu, czyli piór, kości czy sierści, nie pozbywają się w postaci wypluwek, jak robią to sowy. Dlatego zanim zjedzą swoją ofiarę, muszą dokładnie ją oskubać. Z tego powodu ich dzioby musiały przejść pewną modyfikację i wyposażone są w tak zwany sokoli ząb. To umiejscowiony na bocznych krawędziach górnej części dzioba wyrostek, któremu na dolnej części odpowiadają specjalne wgłębienia.
W „Biologii ptaków” Jana Sokołowskiego, ornitologa i popularyzatora wiedzy o tych zwierzętach, możemy przeczytać, że „Jastrzębie i sokoły bardzo skrupulatnie oskubują każde piórko i ostrożnie ucinają ostrymi krawędziami dzioba kawałeczki mięsa. Specjalnie do skubania służy im tzw. ząb na górnym dziobie, doskonale wykształcony u sokoła wędrownego”.
Ten specjalny fragment dzioba umożliwia także szybkie uśmiercenie ofiary poprzez chwyt za kark i zgniatanie kręgów szyjnych.
Warto także oddać, że podobne twory mają również nieduże ptaki śpiewające, czyli dzierzby. Ich dzioby są wyposażone w jeden nieduży ząbek, który służy do usuwania chitynowych skrzydeł i nóg schwytanym owadom.
Bardzo charakterystyczne dzioby mają ptaki odżywiające się rybami. Na przykład kormorany i nurogęsi w ich wnętrzu mają ostrą tarkę. Jej ząbki są skierowane do tyłu i to dzięki takiemu ustawieniu nic nie jest w stanie wyśliznąć się z nich. Przekonał się o tym niejeden początkujący ornitolog niezdarnie próbujący zaobrączkować kormorana – dopóki kormoran nie odpuści, to palców złapanych przez ptaka nie sposób wyciągnąć…
Wrażliwa końcówka
Wspomniane na początku ptaki wodno-błotne z rodzin bekasowatych oraz siewkowatych poszukują pokarmu w wilgotnej miękkiej ziemi lub piachu, mule dennym na płytkiej wodzie czy też w błocie na podmokłych łąkach. Na długich nogach brodzą na granicy lądu i wody, szperając dziobami w poszukiwaniu drobnych bezkręgowców. Dziób u wielu z nich jest lekko zgięty (czasami w górę), zawsze nieproporcjonalnie długi i mocno unerwiony. Jednak najciekawszym przystosowaniem jest jego ruchoma końcówka, która ułatwia wyciąganie z podłoża bezkręgowców. Kombinacja tych cech jest bardzo skuteczna, świadczy o tym dzienna ilość zdobytego pokarmu. Niepozorna słonka, która waży około 400 g, w ciągu dnia jest w stanie upolować aż pół kilograma dżdżownic.
Duża zmienność długości nóg, dziobów i wielkości ptaków w tej grupie powoduje, że łatwiej im unikać konkurencji. Brodźce, bekasy, sieweczki i biegusy szukają pożywienia na różnej głębokości w wodzie lub mokrej ziemi. W podobny sposób wyszukuje owadów żerujący na suchej ziemi dudek obdarzony długim i zakrzywionym dziobem.
Równie duża różnorodność rodzajów i budowy dziobów występuje wśród ptaków owadożernych, które nie żerują na podmokłych terenach. Wszystko zależy od sposobu zdobywania pokarmu. Jaskółki, muchołówki czy jerzyki łapią zdobycz w locie, dlatego ich dzioby są krótkie i szerokie. Podobnie zbudowany dziób ma lelek, który o świcie i zmierzchu poluje na ćmy, koniki polne czy chrząszcze. Polowanie na sporych rozmiarów owady ułatwia mu odpowiednie przystosowanie. Jego żuchwa kończy się tuż pod okiem, co sprawia, że po otwarciu dziób lelka przypomina raczej paszczę (w ludowych opowieściach lelek był w stanie wypijać mleko kozom, stąd też jego dawna nazwa lelek kozodój). Poza tym w okolicy dzioba wyrastają sztywne szczeciniaste pióra, które również ułatwiają polowanie na owady. (Więcej o lelku można przeczytać w tekście „Takie dziwadło” Pauliny Król, lato 2022 – red.).
W przeglądzie dziobów nie może zabraknąć tych należących do dzięciołów. Ich dziób ma dłutowaty kształt dostosowany do penetrowania drewna pod korą. Poszukujący pokarmu dzięcioł nie tylko jest w stanie wyciągać owady spod kory, ale i zrywać całe jej fragmenty silnymi szarpnięciami. W chwytaniu ofiar pomaga mu bardzo długi język, który w pozycji spoczynkowej owinięty jest dookoła czaszki. Dzięcioły kują co roku nowe dziuple lęgowe oraz tokują, bębniąc mocno i szybko w rezonujące suche gałęzie. Narządy tych leśnych deweloperów są zbudowane z twardej masy rogowej, która po uszkodzeniu podlega szybkiej regeneracji. Jak możemy przeczytać w książce „Werbel, czyli zrozumieć dzięcioła” Doroty i Grzegorza Zawadzkich, ewolucja bardzo dobrze przygotowała te ptaki do wykonywania przez nie zadań. Górna część dzioba jest silnie wysklepiona i nieco krótsza od dolnej części „(…) dzięki czemu podczas kucia lub werblowania drgania zostają przeniesione na partie ciała położone poniżej głowy”.
Z kieszonką i filtrem
Małe ptaki roślinożerne, których podstawą wyżywienia są nasiona roślin, mają dzioby krótkie i bardzo grube u nasady. Przyczepione są do nich bardzo silne mięśnie, dzięki czemu ptaki, takie jak gile, wróble, krzyżodzioby oraz trznadle, są w stanie kruszyć twarde nasiona. Ich dzioby w środku mają zagłębienia i wybrzuszenia ułatwiające przytrzymywanie i rozgniatanie twardych łupin. Jan Sokołowski we wspomnianej już publikacji podkreślił, że duża grupa ptaków śpiewających ujmuje kęs za pomocą dzioba i natychmiast go połyka. „Wyjątek stanowi jedynie grupa łuszczaków, które – jak nazwa mówi, obłuskują twarde nasiona. Łuszczak umie nie tylko oddzielić łuskę, ale również rozdrobić samo ziarenko na mniej lub więcej miałką kaszkę. (…) W przeciwieństwie do delikatnych i słabych dziobów ptaków żywiących się owadami dziób łuszczaków jest silny, zaopatrzony w ostre i twarde brzegi z substancji rogowej. A szczęki grube i obficie umięśnione. Na jego podniebieniu znajdują się trzy równolegle ułożone listewki, przytrzymujące ziarno, aby nie mogło uskoczyć w bok pod naciskiem krawędzi na dolnej szczęce. Mniejsze ziarna ptak obłuskuje w przedniej części dzioba na listewkach, natomiast większe układa głębiej w specjalnych miseczkach, tworzących rodzaj dziadka do orzechów”. Dodatkową adaptację wypracowały krzyżodzioby. Zgięcie i skrzyżowanie górnej i dolnej części dzioba ułatwiają wydobywanie nasion z szyszek.
Zupełnie inne rozwiązania mają blaszkodziobe, jak łabędzie, kaczki i gęsi. Te wodne ptaki zdobywają pokarm, przefiltrowując wodę. Na brzegach ich płaskich i szerokich dziobów znajdują się niewielkie blaszkowate wyrostki (blaszki). Blaszkodziobe odżywiają się, nabierając wodę w dziób, a następnie ją odfiltrowując. Woda odpływa pomiędzy blaszkami, a osadzający się na nich drobny plankton jest zjadany.
Przywołany już wcześniej Jan Sokołowski w swojej publikacji napisał, że olbrzymia różnorodność dziobów daje możliwość zapełnienia całych ksiąg rozważaniami na ich temat. „Kształty dziobów są nie tylko dlatego tak różnorodne, ponieważ różnorodny jest pokarm, ale przede wszystkim i z tej przyczyny, że natura potrafi to samo zadanie rozwiązać na kilka sposobów”.
