Entre aves

2007/10/01 Lakar Iraizoz, Oihane - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Zoologia

(Foto: De archivo)

Cuando vemos aves, parece que volar es muy fácil, es decir, bastaría con tener plumas en nuestros brazos para poder volar. Y es cierto que las aves que volan lo hacen gracias a las alas, y que las alas deben esa capacidad a las plumas.

Cuando las alas se desplazan hacia abajo, las plumas se colocan entre sí formando una estructura rígida, impermeable al aire. Este movimiento empuja el aire hacia abajo y las aves suben. Cuando es el turno de mover las alas hacia arriba, las plumas se tornan y dejan pasar el aire entre las plumas. La resistencia de las plumas al aire en esta posición es diez veces menor que la que se aplica en el movimiento anterior. Varios ciclos de estas características hacen que las aves adquieran altura y vuelen.

Pero mover las alas no es una actividad sencilla. Las aves necesitan mucha energía para mover los músculos del pecho y las alas. Además, necesitan energía muy rápida para poder seguir con el vuelo. Para obtener energía de los alimentos que comen, necesitan quemar los alimentos y para ello necesitan oxígeno. También necesitan oxígeno con rapidez. Para responder a esta demanda están adaptados los pulmones de las aves, no hay otros animales que tengan pulmones como ellos. Disponen de un sistema de sacos de aire que permiten una respiración muy efectiva.

Por supuesto, los alimentos y el oxígeno deben llegar rápidamente a los músculos que mueven las alas. Por tanto, es necesario que la sangre que los transporta tenga una velocidad rápida. El corazón de las aves da latidos muy rápido y, para mayor efectividad, el corazón suele ser muy grande (en proporción 6 veces mayor que el humano). Debido a la rápida circulación, la temperatura corporal es entre 7 y 8 grados superior a la del hombre, lo que hace que las proteínas encargadas del metabolismo trabajen más rápido, es decir, quemen alimentos más rápido. En definitiva, las aves viven muy rápido.

Al mover las alas hacia abajo, empujan el aire hacia abajo y las aves suben.

J. Mendizabal

En este rápido ritmo de vida, es muy importante también que sea ligero, para que las alas tengan la menor energía posible para mantener al animal en el aire. En definitiva, cuanto más pesado sea el ave, mayor será la cantidad de alas y músculos necesarios para poder elevarse y mayor energía para moverlos. Para aliviar el peso, las aves han recurrido a los huesos: los huesos están vacíos por dentro.

Formas de volar

El momento en el que más energía necesitan es el momento de volar, ya que las alas tienen que hacer fuerza suficiente para elevar el peso del ave. Además de agitar las alas, el animal necesita otro tipo de ayuda para despegar. Las aves pequeñas sólo tienen que saltar y batir las alas para volar. Las mayores requieren una propulsión más fuerte. Muchos de los que habitan en el agua, como el albatrosa, comienzan a correr y cuando alcanzan la velocidad necesaria, agitan las alas.

Si al comenzar el vuelo hay viento contrario, es más fácil despegar, abriendo las alas y levantando ligeramente, ya que el viento pasa por debajo del ala con fuerza, provocando una fuerza ascendente. Cuanto mayor sea el ave, más fuerza tendrá que hacer para despegar. Para evitar este problema, muchas veces las aves grandes se posan en puntos altos (torres eclesiásticas, roquedos...) y sólo tienen que dejarse caer de ellas para volar.

Algunas aves grandes se posan en puntos altos y se dejan caer para volar.

MEC

Una vez que han conseguido despegar, es hora de volar. Cada ave vuela a su manera, pero en general podemos distinguir dos formas básicas: planeando o agitando las alas.

Planificar es una gran ventaja ya que las aves ahorran energía al volar. Las aves terrestres planeadoras aprovechan para volar las calientes masas de aire que produce el suelo (aprovechan otras corrientes de viento que se generan en el agua por parte de los planificadores acuáticos y, sobre todo, marinos, pero en esta ocasión nos limitaremos a las aves terrestres). Cuando el sol calienta, el aire que hay alrededor del suelo también se calienta y como el aire caliente pesa menos que el frío (porque tiene menor densidad) aumenta. Son corrientes térmicas.

Existen otras corrientes ascendentes, por ejemplo, cuando el viento sopla contra un monte, acantilado o edificio, tiende a pasar por encima de él y sube. Las aves planeadoras son capaces de tomar estas corrientes ascendentes bajo las alas, sin esfuerzo alguno, para ascender.

Las aves que vuelan sacudiendo las alas, por su parte, se han adaptado para batir las alas con frecuencia. Es el tipo de vuelo con mayor demanda energética ya que el músculo de pecho requiere de un trabajo continuo. Y, sin embargo, es la más extendida entre las aves. El ritmo de agitación de las alas, sin embargo, es muy variable entre las aves. Algunos tienen un movimiento lento --las garzas por ejemplo- y otros, por el contrario, mueven las alas tan rápido que ni se les ve --son las colibrías- las más representativas. Hay aves que en lugar de agitar constantemente sus alas hacen pausas puntuales. En estas pausas las alas permanecen paradas hasta perder velocidad. Podemos ver palomas, gorriones, petirrojos… volando de esa manera.

Dependiendo del lugar de residencia y de la forma de vida, la forma y el tamaño de las alas cambian.

De archivo

Tipo de vuelo bajo estilo de vida

La forma y tamaño de las alas son muy importantes a la hora de definir el modo de vuelo de cada ave. No son iguales las alas de un txepetx, un cesped y un quebrantahuesos. Dependiendo del lugar de residencia y estilo de vida de cada uno, el modo de volar (y por tanto la forma y el tamaño de las alas) varía, ya que cada uno está adaptado a su entorno.

Los que habitan en plantas cerradas, como los bosques, suelen tener alas elípticas, es decir, cortas y bastante anchas. Esta forma facilita la maniobra en áreas pequeñas. En cambio, para volar a largas distancias no son unas alas muy apropiadas. Las aves que realizan largas distancias planeando en zonas abiertas tienen alas anchas y largas. No hay más que ver qué alas tienen los cigüeños o buitres leonados.

Las columnas mueven las alas muy rápido y no se les ve a simple vista. Para ello es necesario realizar la foto a alta velocidad.

De archivo

Por otra parte, las golondrinas, los halcones y otros tienen alas largas, delgadas y rígidas. Las alas con esta forma son muy aerodinámicas, lo que permite a las aves alcanzar altas velocidades. De hecho, las aves con este tipo de alas son las más rápidas, pudiendo alcanzar velocidades de hasta 200 km/h.

Migración y vuelo

En determinadas épocas del año, muchas aves realizan un vuelo de miles de kilómetros. Es una actividad que requiere mucha energía. Intentan hacer el camino lo más "barato" posible, lo más directo posible y en grupo. Muchas veces las aves migratorias vuelan en grupo. A veces es muy especial --en grupos de grullas, por ejemplo- la forma V que adopta el grupo. Al volar en grupo, la resistencia del aire disminuye, por lo que requieren menos energía para realizar el mismo recorrido.

Además del gasto energético propio de la migración, durante la migración dependen de otros factores que les hacen consumir más o menos energía. El viento es especialmente importante. Cuando el sol calienta y hay viento a favor de la migración, las aves vuelan muy alto y no tienen problemas para volar correctamente.

Algunos grupos de aves migran en forma de V.

De archivo

Sin embargo, cuando no hay sol (y por tanto no hay corriente térmica) o hay viento contrario, no alcanzan una altura muy elevada y se encuentran con varios obstáculos. En estos casos, por ejemplo, las cadenas montañosas se convierten en límites difíciles de superar. Las aves se ven obligadas a cambiar su recorrido y comienzan a rodear la cordillera hasta encontrar un valle o collado que les permita atravesar.

Otro obstáculo son los mares. Como el agua se calienta muy lentamente, no se genera corriente térmica sobre el agua. Las aves planeadoras tienen graves problemas a la hora de cruzar grandes masas de agua de un continente a otro. Para evitar este problema, milanos negros, halcones avispantes y otros muchos planeadores se sirven de las corrientes térmicas terrestres para alcanzar la mayor altura posible, desde donde parten hacia el otro continente, dejando caer de arriba a abajo, golpeando las alas sobre el mar para recorrer la menor distancia posible. Para que esta dificultad a superar sea la mínima posible, eligen los puntos con los mínimos rangos de mar para cruzar el mar. Por ejemplo, el estrecho de Gibraltar. Durante la migración, en las costas, se acumulan numerosas aves planeadoras.

Las aves que no dependen de las corrientes térmicas -una de ellas es el águila pescadora- no tienen tantos problemas como los planeadores para atravesar grandes masas de agua. Tienen la misma facilidad para volar sobre el mar o la tierra. Eso sí, si necesitan cansarse y descansar, las soluciones no son iguales en tierra y mar. En tierra sí, pueden aterrizar casi en cualquier lugar, pero no pueden hacerlo en el mar. Se posan en las isletas que encuentran o en los barcos cuando no tienen fuerza para soportar el viaje. Si no se encuentran pasos, algunos mueren en el intento de cruzar el mar a duras penas. Es por ello que ellos también atraviesan a menudo los mares por estrechas estrechas estribaciones.

Lógicamente, esta migración se refiere a aves terrestres, con el problema contrario para las aves marinas. El problema es que pasan de un mar a otro porque está seco entre dos mares o océanos. Las mareas son un paso para ellos, una solución al problema de pasar de un océano a otro.

(Foto: De archivo)

Si tuviéramos que elegir una forma de volar, y por lo visto, ¡no sería tarea fácil! Afortunadamente o por desgracia, no podemos elegir esto; cada animal es el sucesor de sus antepasados y tiene que vivir con las características que le han tocado vivir. Con ventajas y desventajas.

Jugando con la aerodinámica

Si un objeto (sur) es aerodinámico, el fluido que se dirige contra él (aire) sigue la forma del objeto, por decirlo de alguna manera se adhiere a la superficie del objeto. El aire se organiza en capas: las moléculas de aire más cercanas a la superficie del objeto no se mueven. Las siguientes capas moleculares se desplazan a baja velocidad y, a medida que se alejan de la superficie, la velocidad del fluido aumenta hasta alcanzar la velocidad del aire que no está en contacto con el objeto. Se dice que el aire así movido tiene un flujo laminar. Por el contrario, si la curvatura del objeto fuera muy cerrada, es decir, si no fuera aerodinámica, el aire se separaría del objeto y se formarían remolinos. Los remolinos son resistentes y reducen la velocidad del objeto.

Las aves se aprovechan de estas características de la aerodinámica. Si con las alas extendidas, sin moverse, cogeríamos un ala y lo cortáramos transversalmente, obtendríamos la imagen de una gota alargada tumbada. Esta forma es una forma aerodinámica perfecta. Las alas apenas molestan al aire: el aire golpea la parte gruesa de la gota, rodea toda la gota y se aleja del lado delgado.

(Foto: G. Stinson)

Dependiendo de la posición que ocupan las alas, es decir, de su ángulo con respecto al aire opuesto (llamado ángulo de ataque), las aves suben o bajan. Para ascender elevan el ángulo de incidencia, de forma que el aire pasa más por debajo del ala y la presión en la parte inferior del ala se hace mayor que la superior. Para abajo, basta con reducir el ángulo de incidencia para hacer pasar más aire por encima del ala.

Incluso para aterrizar utilizan el ángulo de ataque: A más de 15 grados las alas dejan de ser aerodinámicas. De alguna manera crean una especie de pantalla contra el aire y provocan turbulencias.

Origen del vuelo

Parece que la capacidad de volar sólo apareció una vez en la evolución de las aves. Las primeras aves tenían el cuerpo cubierto de plumas, sí, pero para mantener la temperatura corporal, que al parecer empezaron a volar con esas plumas. Al parecer, empezar a volar era beneficioso para las aves, para escapar de los depredadores y facilitar la captura de presas. Pero no está claro cómo comenzaron a volar. Hay dos posibles teorías para explicar este fenómeno y los restos fósiles no lo hacen ni por uno ni por otro.

(Foto: R. Petty/Science)

El primero dice que las primeras aves subían a los árboles y que, gracias a las plumas, podían dejarse caer por los árboles y, de alguna manera, planear como lo hacen los ardilla voladores. A medida que evolucionan, fueron planeando a distancias cada vez más largas y, finalmente, volaron sin tener que subir a los árboles.

Según la otra teoría, las primeras aves eran corredores y las plumas que les servían para no perder el equilibrio en las corridas. Poco a poco la superficie de las extremidades superiores fue aumentando y al final, aprovechando el empuje que ofrecía la velocidad, empezaron a volar.