Por Rosie Costain, voluntaria de VNS
La lección de marzo de Visiting Naturalist in the Schools fue sobre las plumas. Los alumnos de cuarto y quinto grado aprendieron a identificar las plumas basándose en su forma y determinaron la función de cada una de ellas, ya sea el calor de las plumas del vientre o la ayuda en el vuelo de las plumas de la cola.
A medida que avanzábamos en la lección, los alumnos hacían muchas preguntas sobre las adaptaciones de las aves. Algunas de sus preguntas dejaron perplejos a todos los presentes. Las mejores respuestas se obtuvieron a través de un debate entre los profesores y los alumnos. Pero yo quería averiguar un poco más.
Aquí están algunas de sus preguntas, con respuestas basadas en lo mejor de mis capacidades de investigación.
¿Por qué las aves tienen huesos huecos? ¿Todas las aves tienen huesos huecos?
El esqueleto de las aves tiene unas cuantas adaptaciones únicas para hacer posible el vuelo. Una de ellas son los huesos huecos.
Primero, hablemos de lo que hacen los huesos huecos. Los huesos huecos también se llaman huesos neumatizados, lo que significa que están llenos de espacio para el aire. Se cree que esta estructura ayuda a la toma de oxígeno durante el vuelo. Los sacos de aire están unidos a las zonas huecas de los huesos de las aves. Esencialmente, sus pulmones se extienden a través de sus huesos. Esto ayuda a las aves a tomar oxígeno mientras inhalan y exhalan. Esto añade más oxígeno a la sangre, proporcionando al pájaro energía extra para el vuelo.
Pero los huesos huecos no hacen que un pájaro sea más ligero, como se piensa comúnmente. Según un investigador de la Universidad de Massachusetts Amherst, los huesos de las aves son más pesados que los de animales de tamaño similar. Si se comparan sólo los huesos, el esqueleto de un pájaro de dos onzas es más pesado que el de un ratón de dos onzas. Los huesos de las aves son más densos. Esta densidad hace que estos huesos delgados y huecos sean más rígidos y fuertes para evitar que se rompan. Los puntales o armazones entrecruzados también proporcionan resistencia estructural.
Otros datos curiosos:
- Las aves, desde los carboneros hasta las grullas, tienen huesos huecos. Sin embargo, no todos los huesos del cuerpo de un ave son huecos, y el número de huesos huecos varía entre las especies. Las aves grandes que planean y vuelan tienden a tener más, mientras que las aves que bucean tienen menos.
- Los pingüinos, los colimbos y los frailecillos no tienen huesos huecos. Se cree que los huesos sólidos facilitan el buceo de estas aves.
- Las aves que no vuelan sí tienen huesos huecos. Los avestruces y los emús tienen fémures huecos. Se cree que el sistema de bolsas de aire que se extiende en la parte superior de sus patas se utiliza para reducir su calor corporal mediante el jadeo.
- Esta especialización ósea no se encuentra sólo en las aves. Los fósiles muestran evidencias de bolsas de aire en huesos de dinosaurios carnívoros. Los humanos tienen huesos huecos alrededor de los senos paranasales. También se pueden encontrar en los cráneos de otros mamíferos y cocodrilos.
¿Cómo pueden las aves perder sus plumas y seguir volando?
Las plumas de las alas y de la cola son cruciales para volar. Pero, ¿qué sucede cuando las aves pierden estas plumas?
El uso constante y la exposición a los elementos requiere que las aves reemplacen sus plumas a través de un proceso llamado muda. La sustitución de las plumas requiere mucha energía, por lo que las aves suelen mudar en momentos en los que no están realizando otras actividades de gran energía, como migrar o anidar. Esta pérdida de plumas puede producirse gradualmente o de una sola vez.
Algunas aves, como los cuervos, pueden mudar hasta seis meses, sustituyendo unas pocas plumas de vuelo a la vez. Esperan a que crezcan las nuevas antes de mudar otras. Por lo general, pierden las mismas plumas en cada ala al mismo tiempo, manteniendo las alas simétricas durante el proceso de sustitución. Las aves más pequeñas hacen lo mismo, pero sólo tardan unos dos meses. Este prolongado proceso de muda permite a estas aves volar, a pesar de haber perdido algunas plumas.
Las aves planeadoras compensan la pérdida de plumas cambiando la posición de las alas y la cola durante el vuelo para seguir siendo aerodinámicas.
Pájaros como los patos y los colimbos son demasiado pesados para volar con sólo unas pocas plumas perdidas, por lo que mudan todas sus plumas de vuelo a la vez, dejándolas en tierra durante aproximadamente un mes. Para evitar a los depredadores, permanecen en el agua o cerca de ella.
¿Qué hace que las plumas sean impermeables? ¿Son todas las aves impermeables?
Cuando el agua cae sobre el lomo de un pato, ésta se remansa y se desprende, manteniendo secas las capas inferiores de plumón. Para mantenerse secos y calientes, las plumas de los patos son «impermeables»
Parte de esta protección contra el agua proviene de la estructura de las plumas. En una pluma, las aspas (las estructuras flexibles que forman el cuerpo principal de la pluma) se ramifican a cada lado del raquis (la línea rígida en forma de tallo que sube por el centro). Estas paletas están formadas por barbas individuales, que son un poco como los pelos individuales. Pero en las capas exteriores de las plumas, como las de las alas y el cuerpo, estas barbas están unidas entre sí. En las barbas hay bárbulas que enganchan cada barba, como el velcro. Esta estructura ayuda a mantener algo de agua fuera y calor dentro, lo que proporciona cierta protección contra el agua, pero es similar a llevar un cortavientos en una tormenta. Pero hay medidas adicionales que mantienen a las aves secas.
Las plumas de las aves no son completamente impermeables por naturaleza. Las aves se acicalan constantemente. Mientras se acicalan, las aves eliminan la suciedad, el polvo y los parásitos de sus plumas, a la vez que enderezan las plumas para que tengan su mejor forma y posición. Para algunas aves, como los patos, la glándula uropigial, o glándula de acicalamiento, es una parte esencial del proceso de acicalamiento. Esta glándula se encuentra cerca de la base de la cola y produce una sustancia aceitosa que impermeabiliza las plumas. Al acicalarse, las aves extienden uniformemente este aceite para cubrir y proteger cada pluma. Esto permite a los patos flotar cómodamente en el agua durante todo el día y a las águilas pescadoras sumergirse en el agua en busca de peces.
No todas las aves son impermeables. Los búhos, las palomas, los loros y los halcones no tienen una glándula de acicalamiento. En su lugar, tienen plumas de plumón. Estas plumas especializadas se desintegran en diminutas partículas de queratina formando un polvo fino similar al talco. El polvo es ligeramente aceitoso y se adhiere a las plumas, ayudando a mantener alejada parte del agua. Estas aves son menos propensas a sumergirse completamente en el agua, por lo que no tienen el nivel de impermeabilización que requieren las aves acuáticas.
A pesar de los esfuerzos de impermeabilización, algunas aves necesitan dar un paso extra cuando se mojan. A menudo se puede ver a los cormoranes extendiendo sus alas al sol. Estas aves acuáticas no son tan impermeables como los patos. El peso extra de las plumas encharcadas les ayuda a bucear (una especialidad de los cormoranes). Pero como sus plumas se mojan tanto, los cormoranes tienen que extender las alas para secarse. Other birds that lack a certain amount of waterproofing can be found doing the same thing when they get wet.
Double-crested Cormorant drying its wings in the sun. Photo by Allan Hack, CC 2.0.