Nuevos hallazgos: mecanismos pulmonares mejoran el vuelo de aves planeadoras como águilas y buitres

MadridAves como águilas, buitres y águilas pescadoras pueden permanecer en el aire durante largos periodos sin batir sus alas utilizando corrientes de aire ascendentes. Sin embargo, los científicos han descubierto que estos pájaros también usan sus pulmones para mejorar su vuelo. Un equipo internacional dirigido por la bióloga Emma Schachner de la Universidad de Florida reveló este hallazgo en un estudio publicado en Nature.

Las aves respiran de manera distinta a los mamíferos. Mientras que los mamíferos utilizan la misma vía para inhalar y exhalar, las aves tienen pulmones fijos por donde el aire circula en una sola dirección, asistido por sacos aéreos. Un saco aéreo especial, conocido como el divertículo subpectoral (DSP), potencia la fuerza de los músculos de vuelo.

Puntos clave de la investigación:

• Los pulmones de las aves tienen sacos aéreos que facilitan el vuelo.
• Un saco aéreo único llamado SPD mejora la capacidad de planear.
• El SPD se encuentra solo en aves planeadoras.

Un escaneo por tomografía computarizada de un halcón de cola roja llevó al descubrimiento accidental del SPD. Schachner observó una gran protuberancia entre los músculos pectoralis y supracoracoideus, que son cruciales para el aleteo. Ella supuso que este saco ayuda al halcón a planear mejor.

Schachner y Andrew Moore de la Universidad de Stony Brook estudiaron 68 especies de aves. Descubrieron que el SPD apareció en aves que planean al menos siete veces y estaba ausente en aquellas que no lo hacen. Esto indica que el SPD es crucial para el vuelo de planeo.

Schachner colaboró con Karl Bates de la Universidad de Liverpool para investigar cómo el SPD influye en los halcones. Crearon un modelo por ordenador del cuerpo del ave. El modelo reveló que el SPD mejora el funcionamiento del músculo pectoral, manteniendo las alas estables y niveladas. Cuando eliminaron el SPD en el modelo, el vuelo del ave empeoró.

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Sus resultados muestran que el SPD es fundamental para las aves que planean en el aire. También encontraron que los músculos pectorales de estas aves son diferentes a los de las aves que no planean. Esta diferencia les ayuda a generar más fuerza.

Este descubrimiento modifica nuestra comprensión de la relación entre el movimiento y la respiración. Sabíamos que moverse ayuda a las aves a respirar mejor. Ahora, también sabemos que los pulmones pueden influir en cómo se mueven estas aves cuando están volando a gran altura.

El equipo concluyó que el SPD no tenía otros usos. Examinaron tomografías de un halcón cola roja tranquilo mientras respiraba. Descubrieron que el halcón podía seguir respirando incluso si el saco aéreo estaba colapsado. Además, el halcón podía controlar la apertura y el cierre del saco por sí mismo.

El equipo de investigación cree que los pulmones de las aves podrían tener funciones que aún no conocemos. Existen muchas clases de aves, como los avestruces, los colibríes y los pingüinos. Sus pulmones podrían realizar muchas funciones interesantes que aún no hemos descubierto.

El estudio fue financiado por el Programa de Mejora de la Investigación de la Universidad Estatal de Luisiana y la Asignación de Premios Gatorade de la Universidad de Florida.