La mayoría de las aves sólo pueden elevarse cuando baten sus alas hacia abajo, pero los colibries también pueden hacerlo cuando las agitan hacia arriba, invirtiendo sus alas. Un mecanismo de maniobra que no había sido descubierto hasta el presente.
Usando cámaras de rayos X de alta velocidad, un equipo de científicos ha descubierto cómo se las ingenian los colibríes para volar como insectos pese a las limitaciones de sus esqueletos de ave.
La mayoría de las aves sólo puede elevarse cuando baten sus alas hacia abajo, pero los colibríes también pueden hacerlo cuando las agitan hacia arriba invirtiendo sus alas. Los insectos logran una proeza similar invirtiendo las alas desde la base, pero los colibríes están limitados por su esqueleto, así que el mecanismo de la maniobra se desconocía hasta ahora.
''Ha adoptado un estilo de vuelo tipo insecto con la herencia evolutiva de un vertebrado'', dice Tyson Hedrick, biólogo de la Universidad de Carolina del Norte, en Chapel Hill, que encabezó el estudio.
''Esencialmente, tiene los mismos huesos del brazo que nosotros pero hace eso raro con su hombro, volteando el ala de ida y vuelta, como mosca de la fruta, y no como paloma'', explica.
Al filmar el vuelo de colibríes de garganta roja (Archilochus colubris), Hedrick mostró que estas aves invierten las alas girando sus muñecas.
''Parece que afecta toda el ala porque el esqueleto del ave está muy comprimido y su muñeca no está muy lejos del hombro'', dice Hedrick.
Científicos alemanes ya lo habían sugerido en 1939, pero Hedrick finalmente confirmó su hipótesis.
El estudio, publicado en Proceedings de la Real Sociedad B, empezó con equipo abandonado. Investigadores de la Universidad Brown, en Providence, Rhode Island, donde Hedrick era investigador invitado, descubrieron que podían sacar videos baratos de rayos X adaptando cámaras de alta velocidad en sistemas viejos de rayos X en desuso.
''El problema era que estás confinado al volumen de una pelota de fútbol'', dice Hedrick, quien intentó pensar en los animales que podía estudiar usando los aparatos. Los colibríes, que son chicos y se quedan suspendidos en un punto, llenaban la descripción perfectamente.
Al principio la técnica no funcionó, y Hedrick sólo obtuvo sombras amorfas. ''El ave es tan chica y ligera que sus huesos son casi transparentes para los rayos X'', explica. Tuvo que pegar gotas de platino a la piel de las aves para marcar la posición de sus huesos.
El trabajo ''está bien hecho y avanza nuestro conocimiento del vuelo del colibrí'', señala Chris Clark, un biólogo que estudia colibríes en la Universidad de Yale, en New Haven, Connecticut. ''Al usar video de rayos X, pudieron ver directamente cómo se mueven los huesos del ala durante el vuelo'', destaca.
En la mayoría de las aves, la muñeca se colapsa en la batida ascendente para atraer el aire hacia el cuerpo conforme se eleva. En cambio, los colibríes han adaptado los mismos movimientos para rotar sus alas.
''El mecanismo normal hace que el aleteo ascendente sea aerodinámicamente invisible'', dice Hedrick. ''El mecanismo de los colibríes hace que el aleteo ascendente sea aerodinámicamente eficaz'', precisa.
Los videos también mostraron que los colibríes baten sus alas girando el húmero (hueso superior del brazo) en lugar de moverlo de arriba abajo desde el hombro, como otras aves. Para entender la diferencia, Hedrick recomienda intentar imitar un ave batiendo los brazos.
''No estaría haciendo algo muy distinto a lo que hace una gaviota'' dice. Para imitar un colibrí, ''pegue al cuerpo la parte superior del brazo, con los codos en la cadera, y bata los antebrazos de ida y vuelta''.
Vuelo poderoso
Con estas innovaciones, el colibrí puede dar eficazmente mucha potencia a su ala con pequeñas contracciones de los músculos de su pecho. ''El colibrí ha puesto en marcha muy alta a sus músculos de vuelo'', dice Hedrick. ''Se las ingenia para voltear el ala en un arco de 140° con este pequeño giro'', explica.
Los insectos hacen algo similar. Los animales chicos tienen que batir sus alas más rápidamente que los más grandes para mantenerse en el aire, y en el proceso corren el riesgo de perder fuerza en sus músculos. Los colibríes y los insectos han convergido en la misma solución: al usar sus músculos eficientemente, pueden producir gran cantidad de fuerza con movimientos rápidos pero pequeños.
''El estudio es de primera, llevado a cabo por los mejores del campo'', dice Ken Dial, un biólogo de la Universidad de Montana- Missoula. ''Estimulará estudios adicionales para explorar mecanismos similares entre otros organismos voladores, como otras aves y murciélagos, en un amplio rango de tamaños corporales'', considera.
De hecho, Hedrick quiere ver si los colibríes grandes, como el colibrí gigante de la Patagonia (Patagona gigas) -más grande que el de garganta roja- se mueve de la misma forma.
Pero mientras que los colibríes de garganta roja son comunes en el este de Norteamérica, su pariente más grande vive en las montañas de los Andes, en Sudamérica. ''Probablemente tendríamos que llevar allá el equipo de rayos X'', agrega Hedrick.
