Un estudio de los vencejos17, 18 muestra que volar es mucho más que desviar el aire hacia abajo. Al mismo tiempo los vencejos usan un borde de ataque generador de vórtices (un vórtice es un flujo turbulento en rotación espiral con trayectorias de corriente cerradas, como un pequeño tornado) para reducir la presión y así generar más fuerza de sustentación.19 Así pues, "debemos revisar nuestro entendimiento del vuelo de las aves" 18
El ala de pájaro en realidad está compuesta de dos partes: el ala del brazo (interior) y el ala de la mano (exterior)". El ala del brazo desvía el aire hacia abajo del mismo modo que lo hace el ala de un avión, según John Videler, experto investigador de las universidades de Leiden y Groningen, en Holanda 20. Pero un estudio de los flujos 22 de fluidos 21 muestra que el agudo borde de ataque del ala de la mano hace que se formen fácilmente pequeños tornados que contribuyen a impulsar al ave en sentido ascendente.23 Estos pequeños tornados se forman con toda una amplia gama de ángulos de ala, y por lo tanto es mucho más difícil que el ala de pájaro pierda repentinamente fuerza de sustentación que lo haga el ala de un avión.24
Los vencejos tienen alas en forma de guadaña, compuestas por un ala del brazo relativamente pequeña y un ala de la mano muy larga que genera un poderoso borde de ataque generador de vórtices.
Así pues los vencejos pueden impulsar sus alas hacia atrás para volar rápidamente y al mismo tiempo logran darse la vuelta en un espacio reducido19 disminuyendo el área de barrido del ala (estirando las alas).Esta habilidad les permite cazar insectos en pleno vuelo.
Del mismo modo las aves de percha necesitan un borde de ataque generador de vórtices para producir fuerza de sustentación a bajas velocidades, de lo contrario no podrían posarse sobre las ramas.
La importancia del borde de ataque generador de vórtices fue descubierta originalmente estudiando el vuelo de los insectos. Y los ingenieros aeronáuticos han usado provechosamente la potente fuerza de elevación de los vencejos para mejorar la seguridad en el aterrizaje de los aviones supersónicos.
Sus pequeñas alas, replegadas hacia atrás, hacen posible el vuelo veloz, pero si carecieran del borde de ataque que genera vórtices sus alas no conseguirían suficiente fuerza de sustentación durante la desaceleración previa al aterrizaje.
Como sucede a menudo, la prensa rinde homenaje a la evolución sin aludir a ningún hecho empírico concreto:
"Para maximizar la velocidad del vuelo y la maniobrabilidad, la ingeniería aeronáutica y la evolución han coincidido en una misma solución: El ala de geometría variable. Los vencejos y los aviones de combate Tomcat mantienen sus alas replegadas hacia atrás cuando buscan alcanzar altas velocidades. Para realizar giros cerrados, tanto los vencejos como los aviones varían la geometría de sus alas." 19
Ya sabemos que el avión de combate ha sido diseñado de manera inteligente, y puesto que la ciencia obtiene conclusiones por analogía, entonces ¿por qué el vencejo no ha sido igualmente diseñado de manera inteligente? Además, los autores señalan que:
"El vuelo de planeo de las cigüeñas sirvió de inspiración para el diseño del primer avión de Otto Lilienthal a finales del siglo XIX. La perfecta configuración para el vuelo de estos majestuosos planeadores dio a los pioneros de la aviación la confianza en que un día iban a conseguir volar".
El artículo concluye así:
"En el futuro, el vuelo controlado del vencejo puede dar ideas a una nueva generación de ingenieros aeronáuticos para diseñar vehículos nanorobóticos transformables que puedan volar con la agilidad, la eficiencia, y el reducido espacio de despegue y aterrizaje con el que hoy consiguen hacerlo los insectos y los pájaros".19
Alas de geometría variable
Las más recientes investigaciones en el túnel de viento han explorado "los increíbles beneficios" que obtienen los vencejos del uso de sus alas de geometría variable.25,26 Por ejemplo, los vencejos son capaces de duplicar su tiempo de planeo y triplicar su velocidad de giro transformando la configuración de sus alas. No es de extrañar que los ingenieros aeronáuticos estén deseosos de poner en práctica estos logros en aeronaves robotizadas.
Aletas en el borde de ataque27
Los aviones de gran tamaño aterrizan y despegan a una velocidad reducida. Por lo tanto para obtener el máximo de fuerza de sustentación o elevación los pilotos despliegan unas aletas en los bordes frontales de las alas, aumentando así el ángulo de ataque. De este modo consiguen evitar el estancamiento que tendría consecuencias nefastas. Sin esta tecnología no existiría la moderna industria de la aviación.
Un ejemplo fue la catástrofe aérea de Nairobi de 1974, en la cual las aletas estaban retraídas en el momento del despegue. El avión se estremeció con violencia, un preludio de estancamiento, y se estrelló matando a 58 personas, aunque el 98 sobrevivieron.28
Recientemente, investigadores de la Universidad de Oxford estudiaron el vuelo del águila esteparia (Aquila Nipalensis) y consiguieron filmar evidencias de posicionamiento de las plumas del borde de ataque durante la maniobra de aterrizaje.29 Estas filmaciones muestran que las aves "despliegan una aleta en el borde frontal del ala" de la misma forma que los grandes aviones.30 Y tiene el mismo efecto que en los grandes aviones; aumenta la fuerza de sustentación o elevación, y permite un mayor control durante el aterrizaje y otras maniobras.31 Ahora se cree que también otras grandes aves usan alerones de ataque en el borde anterior de sus alas.
La avanzada tecnología de alerones frontales en el borde de ataque del ala de las aves había pasado inadvertida hasta ahora porque las aves despliegan su alerón solamente en el momento preciso en el que lo necesitan para aterrizar. Por lo tanto los investigadores necesitaron una cámara de vídeo de alta velocidad; 500 fotogramas por segundo.
La cámara de alta velocidad consiguió captar el movimiento del alerón frontal del ala observándose un movimiento ondulatorio del plumaje que se extendía desde el extremo del ala hasta el hombro.
Al mismo tiempo se han descubierto evidencias de que los pterosauros también disponían de un alerón frontal en el borde de ataque del ala, lo cual explica el propósito de un pequeño huesecillo.
¿Podría haber evolucionado el vuelo de las aves?
Hay dos teorías principales que intentan explicar el origen del vuelo de las aves: la teoría cursorial, afirma que las aves evolucionaron "de abajo hacia arriba" a partir de dinosaurios corredores, la teoría arbórea, según la cual, las aves evolucionaron "de arriba hacia abajo" a partir de pequeños reptiles. Cada una de estas teorías aporta argumentos devastadores en contra de la teoría opuesta.
Las evidencias indican que ambas críticas están en lo cierto, las aves no evolucionaron ni a partir de dinosaurios corredores ni a partir de minicocodrilos que vivieran en los árboles. Sin embargo, cada vez que se menciona una de estas teorías, la prensa popular contribuye a crear la impresión generalizada de que esta nueva "evidencia" se añade de forma incremental en favor de la evolución de las aves, cuando en realidad la nueva evidencia está negando la otra teoría.
La teoría cursorial
Una teoría reciente sostiene que los sistemas de vuelo de las aves empezaron a evolucionar como una ayuda para la tracción cuando sus antepasados intentaban remontar pendientes empinadas.
El Dr. Kenneth Dial, del Laboratorio de Vuelo, de la Universidad de Montana, Missoula, observó el comportamiento de los polluelos de la perdiz de Chukar mientras corrían, y propuso razones por las que agitaban sus alas.32 Descubrió que las aves emplean "Asistencia Alada en Carreras Inclinadas" (WAIR; siglas correspondientes a la expresión inglesa "Wing Assisted Incline Running").
En este caso, el aleteo no tiene como objetivo levantar al ave para volar, sino más bien lo contrario, las alas presionan al ave contra el suelo para conseguir una mejor tracción, consiguiendo el mismo efecto que los alerones en los coches de carreras.
Dial llevó a cabo experimentos con un buen número de polluelos. Recortó las plumas de vuelo (plumas remeras o rémiges) de las alas a varias longitudes, y les hizo correr remontando pendientes de diferentes ángulos y texturas. Descubrió que incluso las crías pueden llegar a remontar pendientes de hasta 45 grados, sin batir las alas. Pero agitando las alas, podían remontar pendientes más pronunciadas:
Los polluelos recién nacidos pudieron ascender pendientes de 50 grados de inclinación, con tan sólo cuatro días de edad consiguieron ascender pendientes de 60 grados, los polluelos de 20 días lograron ascender pendientes de 95 grados, es decir superficies casi verticales, y los adultos hasta 105 grados.
Dial también comparó aves que tenían los mismos días de edad, en concreto siete días después de eclosionar, pero con las alas de vuelo recortadas a diferentes longitudes. Los neonatos a los cuales se les habían recortado las plumas remeras (plumas de vuelo de las alas) no consiguieron remontar pendientes de más de 60 grados, incluso si la superficie se hallaba cubierta de papel de lija, lo cual ayuda a la tracción.
Aquellos polluelos a los que se había recortado la mitad de las plumas remeras consiguieron remontar pendientes más pronunciadas, aunque tan sólo entre 10 y 20 grados por debajo de las pendientes escaladas por las aves de control que disponían de plumas remeras completas.
También examinó el comportamiento de cada uno de los tres grupos en superficies lisas. Ninguno de ellos consiguió remontar pendientes de más de 50 grados, debido al deslizamiento, y la presencia o ausencia de plumas remeras no supuso ninguna diferencia. Esto significa que la tracción es un factor importante.
Para llegar a una demostración más rigurosa de las fuerzas que intervienen, Dial también usó dos acelerómetros para medir la aceleración en sentido vertical y hacia adelante. También descubrió que durante gran parte del ciclo de aleteo, el ave se veía impulsada contra el suelo, cualquiera que fuera su pendiente de inclinación, lo cual aumentaría la tracción.
Hasta este punto, observamos una meticulosa labor científica, consistente en poner a prueba las hipótesis y de este modo descartar las distintas opciones posibles. Este trabajo nos proporciona nuevos conocimientos sobre la carrera de las aves.
Pero aquí es donde la ciencia termina. A partir de este punto, arranca la especulación evolucionista, la cual alcanza conclusiones que no están avaladas por la evidencia.
Problemas
En este estudio Dial utiliza individuos que son plenamente aves (no formas "transicionales" potenciales) para postular una teoría sobre su origen.
Es lógico que las aves, que ya tienen la musculatura completa y un gran control sobre las alas de vuelo, también dispongan de los instintos necesarios para usarlas con el propósito de conseguir tracción. Pero no tiene sentido que la selección natural seleccione una cierta característica para lograr la tracción y que esta característica conduzca a lograr el vuelo. Más bien sería lo contrario, la tracción requiere una fuerza opuesta a la fuerza de elevación necesaria para alzar el vuelo, así que la selección de la tracción alejaría a un organismo de la capacidad de vuelo.
