Las vértebras reforzadas permiten a las aves marinas que se zambullen sobrevivir a impactos de alta velocidad

Las aves marinas son capaces de lanzarse desde la altura de un edificio de diez pisos a gran velocidad para conseguir comida y salir como si nada. Un nuevo estudio revela que buena parte del secreto está en sus vértebras del cuello, mucho más robustas que las de otras aves. Por ejemplo, el alcatraz atlántico busca peces desde unos 30 metros (100 pies) de altura y, cuando detecta un cardumen, se lanza en picada y entra al agua a unas 70 millas por hora sin romperse el cuello.

La investigación frealizada por científicos de la Universidad de Washington y publicada en la revista The Anatomical Record, muestra que los alcatraces y los piqueros tienen adaptaciones anatómicas únicas para sobrevivir al impacto. Varias de sus vértebras cervicales están unidas por una superficie de contacto adicional que ayuda a estabilizar la columna del cuello, y además tienen una forma más compacta que las de otras especies.

Estudios anteriores habían demostrado que los músculos que rodean las vértebras ayudan a fijarlas en su lugar antes del choque, pero muy pocos habían analizado la forma real de los huesos del cuello en las aves que se zambullen. Para llenar ese vacío, los investigadores reunieron ejemplares de aves buceadoras y no buceadoras de la colección del Museo Burke de Historia Natural y Cultura.

El equipo hizo tomografías computarizadas para crear modelos tridimensionales detallados de las vértebras del cuello y después los analizó con morfometría geométrica, una técnica estadística que permite comparar formas biológicas con precisión. En total, compararon las vértebras de cinco especies que se lanzan en picada y dos que no lo hacen.

Bart Boom y Megan Vandenberg, investigadopres que determinaron que las vértebras reforzadas ayudan a sobrevivir a las aves marinas. Foto: Megan Vandenberg y Bart Boom

“Vemos que las aves que se lanzan en picada tienen vértebras más robustas”, explicó la autora principal del estudio, Megan Vandenberg. Y agregó que son “más gruesas, más anchas y también más cortas, con una forma más parecida a un cuadrado”.

Cómo las vértebras protegen a las aves marinas en sus clavados

El hallazgo llama la atención porque, a simple vista, el cuello de estas aves marinas parece un error de diseño. Los ingenieros suelen preferir estructuras cortas y anchas para soportar fuerzas de compresión, pero estas aves tienen cuellos largos y delgados, formados por vértebras segmentadas. El cuello del alcatraz, por ejemplo, tiene 15 vértebras apiladas que forman una leve curva en forma de S.

La forma compacta de las vértebras aporta soporte extra, igual que una superficie de contacto adicional, llamada faceta articular, que aparece entre la segunda y la sexta vértebra. Esa pequeña pieza funciona como un refuerzo que evita que el cuello se doble hacia los lados justo en el momento del impacto.

El descubrimiento morfológico que se hizo en aves marinas. Foto: Magnific.

En el caso del martín pescador, los científicos también encontraron vértebras más cuadradas en esta ave buceadora, aunque sin la faceta extra. A pesar de que pertenece a otra familia y es mucho más pequeño que los alcatraces y los piqueros, su cuello parece haber evolucionado de forma similar. Incluso, la tensión que soporta el tejido del cuello durante el clavado es la misma en ambos grupos, porque la fuerza total aumenta en proporción al tamaño del cuello.

“Queríamos entender qué hace tan especiales a los alcatraces, por qué son tan buenos para zambullirse, y estudiar su biología nos ayudó a comprender cómo sobreviven a estos impactos”, explicó Bart Boom, autor senior del trabajo e investigador de los Laboratorios Friday Harbor de la universidad.

Qué viene después y por qué importa

La idea es estudiar con más detalle cómo se transmite la fuerza a lo largo del cuello durante el clavado, algo que todavía no está del todo claro.

Además, los investigadores creen que esta relación entre la forma de las vértebras y el comportamiento de caza podría ser muy útil para la paleontología. Si ciertos rasgos óseos delatan a las aves que se lanzan en picada, los especialistas podrían identificar especies buceadoras a partir de fósiles, incluso sin saber cómo vivían.

Para Vandenberg, el descubrimiento abrió una puerta inesperada: “Siento que es algo en lo que antes no había pensado y que probablemente pasé por alto”, reconoció. Y adelantó que ahora tiene curiosidad por observar con más atención las vértebras en general, no solo en las aves marinas.