Nuova scoperta: i polmoni migliorano il volo degli uccelli planatori

RomeUccelli come falchi pescatori, aquile e avvoltoi riescono a rimanere in aria a lungo senza battere le ali grazie alle correnti d'aria ascendenti. Gli scienziati hanno scoperto un nuovo metodo che questi volatili utilizzano per perfezionare il loro volo: usano i loro polmoni. Un team internazionale guidato dalla biologa Emma Schachner dell'Università della Florida ha fatto questa scoperta, pubblicata su Nature.

Gli uccelli respirano in modo diverso rispetto ai mammiferi. Nei mammiferi, l'aria segue lo stesso percorso sia in entrata che in uscita. Gli uccelli, invece, hanno polmoni che rimangono fissi, con l'aria che scorre in una sola direzione grazie a sacchi aerei. Uno di questi sacchi aerei, chiamato sacco subpectorale, potenzia i muscoli del volo.

Punti chiave dalla ricerca:

• Nei polmoni degli uccelli ci sono sacchi aerei che facilitano il volo.
• Un sacco aereo speciale chiamato SPD migliora l'abilità di volo librato.
• Lo SPD è presente solo negli uccelli che volano librati.

Una scansione TC di una poiana coda rossa ha portato alla scoperta accidentale dell'SPD. Schachner ha individuato una grossa protuberanza tra i muscoli pettorali e sopracoracoidei, che sono cruciali per il battito delle ali. Ha ipotizzato che questo sacco aiuti l'uccello a planare meglio.

Schachner e Andrew Moore dell'Università di Stony Brook hanno studiato 68 specie di uccelli. Hanno scoperto che l'SPD era presente negli uccelli che planano almeno sette volte e assente in quelli che non planano. Ciò dimostra l'importanza dell'SPD nel volo planato.

Schachner ha collaborato con Karl Bates dell'Università di Liverpool per esaminare l'effetto della SPD sui falchi. Hanno creato un modello al computer del corpo dell'uccello. Il modello ha rivelato che la SPD migliora il funzionamento del muscolo pettorale, mantenendo l'ala stabile e livellata. Quando hanno rimosso la SPD dal modello, il volo del falco è peggiorato.

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I risultati dimostrano che lo SPD è fondamentale per gli uccelli che veleggiano in aria. Inoltre, hanno scoperto che i muscoli pettorali di questi uccelli sono differenti rispetto a quelli degli uccelli che non veleggiano. Questa differenza consente loro di generare una maggiore forza.

Questa scoperta modifica la nostra percezione del legame tra movimento e respirazione. Sapevamo già che il movimento aiuta gli uccelli a respirare meglio. Ora sappiamo che anche i polmoni possono influenzare il modo in cui questi uccelli si muovono quando sono in volo ad alta quota.

La squadra ha scoperto che l'SPD non aveva altri utilizzi. Hanno esaminato le scansioni TC di una poiana coda rossa tranquilla durante la respirazione. Hanno scoperto che l'uccello poteva continuare a respirare anche se il sacco aereo era collassato. Inoltre, la poiana poteva controllare autonomamente l'apertura e la chiusura del sacco.

Il team di ricercatori ritiene che i polmoni degli uccelli possano avere funzioni che non conosciamo ancora. Gli uccelli si presentano in molte forme, come gli struzzi, i colibrì e i pinguini. I loro polmoni potrebbero svolgere numerose attività interessanti che non abbiamo ancora scoperto.

Lo studio è stato finanziato dal Programma di Potenziamento della Ricerca della Louisiana State University e dal Fondo di Assegnazione del Premio Gatorade dell'Università della Florida.