¿Alguna vez te has preguntado cómo vuelan los pájaros? Aunque hay algunas especies de aves que no vuelan, como los pingüinos o los kiwis (o el extinto dodo), el vuelo es el método de locomoción más utilizado por estos animales con plumas. El vuelo sirve a los pájaros para casi todo: desplazarse, reproducirse, alimentarse y sobrevivir. Pero para descubrir los misterios del vuelo de los pájaros, tenemos que volver millones de años atrás, concretamente al período Jurásico.
Descubre cómo vuelan los pájaros
Los pájaros, descendientes de los dinosaurios
Hay varias investigaciones y estudios que afirman que los pájaros son descendientes directos de los dinosaurios. Como todos sabemos, los dinosaurios eran criaturas imponentes, de dimensiones colosales, que poblaron, no solo la tierra, sino también el mar y el aire. Tenían cuerpos descomunales y, según diversas investigaciones, estas bestias jurásicas están emparentadas con los pequeños pajaritos que conocemos a día de hoy.
Pues según estos estudios e investigaciones, las aves aparecieron gracias a la evolución de un grupo de dinosaurios carnívoros y que, además, caminaban en dos patas; y que, además, logró evolucionar a lo largo de 50 millones de años hasta reducir su tamaño y convertirse en un ave. Y es que estos dinosaurios desarrollaron alas, plumas, espolones y se volvieron más rápidos que los torpes dinosaurios de gran tamaño. Te sorprenderá saber que, según estas teorías y estudios, los pájaros provendrían de la familia del mismísimo Tiranosaurio Rex.
No sabemos por qué motivo los dinosaurios evolucionaron tanto hasta convertirse en pequeños pájaros, pero lo cierto es que, gracias a estos cambios, pudieron sobrevivir. De ahí que, cuando el meteorito impactó la Tierra y se produjo la extinción de los dinosaurios, la nueva especie no desapareció. Ya sabéis que, a veces, vale más ser pequeño y ágil, que grande y fuerte.
Cómo vuelan los pájaros: las leyes de la Física
Hay especies de aves que apenas si paran en todo el día para descansar. Prácticamente se la pasan volando todo el tiempo, aquí encontramos, por ejemplo, al colibrí. Pero para saber cómo vuelan los pájaros, debemos ir hasta el momento en el que el pájaro es tan solo un embrión y vive dentro de un huevo. Es precisamente desde que se incuba el huevo, cuando comienzan a desarrollarse las alas. Todo este procedimiento es posible gracias a la proteína SHH (Sonic Hedgehog). Esta proteína es la responsable de la morfología de las plumas, pues empieza a actuar sobre el embrión desde el tercer día de la incubación.
Los pájaros se parecen a los aviones, pero vayamos por partes. El mecanismo que utilizan las aves para volar es bastante parecido al de los aviones, los principios son los mismos. Y es que tanto los aviones como los pájaros, requieren de un concepto que en Física se llama fuerza de sustentación; esta es una fuerza que se genera sobre un cuerpo que se mueve a través de un fluido (el aire), de una dirección perpendicular a una de la corriente incidente. A la superficie generada se le conoce como perfil alar.
Esta presión se logra porque la presión del aire actúa de forma diferente sobre las alas. Menor, sobre el ala y superior, en la parte inferior del ala. Gracias a las alas, las aves obtienen fuerza vertical así como una fuerza de empuje que les permite moverse hacia adelante. Pero la fuerza de sustentación no actúa al azar. Para que un pájaro (o un avión), puedan volar, la fuerza de sustentación debe ser perpendicular al flujo del aire y que esta se produzca en la parte inferior del ala; esto no solo permite un vuelo horizontal, sino hacia adelante. Por su parte, el peso actúa verticalmente abajo lo que impide que se produzca una fuerza adelante. Si no existiera el componente «adelante» en el mecanismo de vuelo de los pájaros, simplemente los pájaros volverían en forma vertical.
Las alas, la clave para poder volar
La Física en el vuelo de los pájaros no tendría sentido si no existieran herramientas para hacerlo correctamente. Si te preguntas cómo vuelan los pájaros, te contamos que, además de las leyes de la Física, las alas juegan un papel clave. Las alas de los pájaros tienen una estructura increíblemente compleja. Se forman por una veleta central que se forma por tres huesos diferentes: húmero, radio y cúbito; esta es la parte que golpea el viento.
Por otro lado, las alas también tienen una mano. Inicialmente y, antes de la notable evolución de las aves primitivas, estas alas tenían una mano con cinco dígitos que, posteriormente, pasaron a ser tres. El propósito de estos «dedos» actualmente es el de servir como ancla a las plumas primarias, uno de los tipos de plumas responsables de generar el perfil alar indispensable para el vuelo. Además de las plumas primarias, existe otro par, llamado secundario o cubital, y que se encuentra detrás d ela articulación carpal de las alas. Al tercer tipo de alas se les llama cobertura, pues son las que terminan de revestir a las aves. Las alas terminan de componerse, solo en algunos casos, por garras. Estas varían según la especie, dentro de las que encontramos, por ejemplo, a las avestruces.
Por último, debemos añadir que las alas de los pájaros constituyen un plano aerodinámico, un instrumento sobre el que se aplican, con inteligencia, dos fuerzas. Una va hacia arriba (sustentación), mientras que otra se opone al avance (fuerza de arrastre). Pero para que el vuelo del pájaro pueda ocurrir, es necesario que la sustentación se compense con el peso del animal.
Además de todo lo anteriormente descrito, las alas y el vuelo no podría ocurrir si los pájaros no tuvieran el cuerpo adecuado para tales fines. Para empezar, su cuerpo está diseñado para reducir la resistencia al aire; esto hace, simplemente que el aire «no se lleve» a los pájaros mientras están planeando por el cielo. Por otra parte, los huesos de las aves son huecos, esto ayuda a reducir el peso corporal y les aporta, lo que, en cuestiones acuáticas podríamos comparar con la densidad: eso que te permite flotar. Además, los pájaros, durante su evolución, perdieron muchos huesos (como la cola), así como la mandíbula y dientes que sí tenían sus ancestros. De esta manera, los pájaros adquirieron sus picos, que son más ligeros que la estructura ósea de una mandíbula.
Otra cosa que permite a los pájaros volar es su sistema pulmonar unidireccional, esto hace que puedan cubrir todas las necesidades de oxígeno que requiere el poder volar. Además, cuentan con una caja torácica muy evolucionada y fuerte que permite que las alas, no solo estén incrustadas aquí sino que tengan total movilidad.
Te contamos, como curiosidad que, por ejemplo, un colibrí es capaz de batir sus alas hasta 52 veces por segundo. Como podrás comprobar, el mecanismo de vuelo de los pájaros, aunque parece magia, en realidad es resultado de la aplicación de cuestiones físicas muy avanzadas.
