Un estudio llevado a cabo por científicos del Royal Veterinary College (RVC) y de la Universidad de Bristol, publicado en Proceedings of the Royal Society B, revela que las alas de las aves actúan como un sistema de suspensión para hacer frente a las condiciones cambiantes del viento. 

Los sistemas musculoesqueléticos hacen frente a muchas perturbaciones ambientales sin control neurológico. Estas respuestas preflexas pasivas ayudan a los animales a moverse rápidamente a través de terrenos complejos. 

El equipo utilizó una combinación innovadora de reconstrucción de superficie 3D basada en video de alta velocidad, tomografía computarizada (TC) y dinámica de fluidos computacional (CFD) para comprender cómo las aves 'rechazan' las ráfagas a través de la transformación de las alas, es decir, cambiando la forma y postura de sus alas.

Al explicar el proceso, el Dr. Shane Windsor del Departamento de Ingeniería Aeroespacial de la Universidad de Bristol, dijo “Las aves vuelan habitualmente con vientos fuertes cerca de los edificios y el terreno, a menudo en ráfagas tan rápidas como su velocidad de vuelo. Por lo tanto, la capacidad de hacer frente a los cambios de vientos fuertes y repentinos es esencial para su supervivencia y para poder hacer cosas como aterrizar de manera segura y capturar presas. Sabemos que las aves se las arreglan increíblemente bien en condiciones que desafían a los vehículos aéreos diseñados de tamaño similar pero, hasta ahora, no entendíamos la mecánica detrás de esto”.

En el experimento, realizado en el Laboratorio de Estructura y Movimiento del RVC, el equipo filmó a una lechuza común, deslizándose a través de una serie de ráfagas verticales generadas por ventiladores. La más fuerte de estas ráfagas coincidía con su propia velocidad de vuelo. 

La protagonista de estos experimentos es Lily, un ave de cetrería entrenada que es una veterana de muchos documentales sobre la naturaleza, lo que significa que las luces y las cámaras no la desconcertaron en lo más mínimo.

Al describir la reacción del búho a las ráfagas verticales, Richard Bomphrey, profesor de biomecánica comparada en el RVC, dijo “Comenzamos con ráfagas muy suaves en caso de que Lily tuviera alguna dificultad, pero pronto descubrimos que, incluso a las velocidades de ráfagas más altas que pudimos hacer, Lily no se inmutó; ella voló directamente para obtener la recompensa de comida que tenía su entrenador, Lloyd Buck".

El Dr. Jorn Cheney, autor principal del artículo e investigador asociado posdoctoral en el RVC, explicó “Lily voló a través de las ráfagas de baches y constantemente mantuvo su cabeza y torso increíblemente estables durante la trayectoria, como si estuviera volando con un sistema de suspensión. Cuando lo analizamos, lo que nos sorprendió fue que el efecto del sistema de suspensión no se debía solo a la aerodinámica, sino que se beneficiaba de la masa de sus alas".

En los humanos, cada una de las extremidades superiores comprende el 5 por ciento del peso corporal total. Para un pájaro, sin embargo, es el doble; y esta masa extra se utiliza para absorber la ráfaga, lo que explica por qué Lily pudo permanecer estable a pesar de la turbulencia de las ráfagas verticales.

El Dr. Jonathan Stevenson, investigador asociado de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Bristol, agregó “Quizás lo más emocionante es el descubrimiento de que la parte más rápida del efecto de suspensión está integrada en la mecánica de las alas, por lo que las aves no necesitan hacer nada para que funcione. La mecánica es muy eleganteʺ.

“Cuando golpeas una pelota en el punto óptimo de un bate o raqueta, tu mano no se sacude porque la fuerza allí se cancela. Cualquiera que practique un deporte de bate y pelota sabe lo fácil que se siente. Un ala tiene un punto dulce, como un murciélago", agregó.

El análisis del equipo sugiere que la fuerza de la ráfaga actúa cerca de este punto óptimo y esto reduce notablemente la perturbación del cuerpo durante la primera fracción de segundo. El proceso es automático y gana el tiempo suficiente para que se activen otros procesos de estabilización.

Fuente: Royal Veterinary College