21 junio, 2011

Los murciélagos usan los pelos de sus alas como controladores de vuelo

La superficie de las alas de los murciélagos se encuentran recubiertas por unos diminutos pelos microscópicos, los cuales fueron descritos hace más de 100 años, pero que hasta ahora se desconoce su función exacta. Una de las primeras hipótesis decía que estos pelitos eran unos receptores sensoriales que permitían a los murciélagos volar en la completa oscuridad sin llegar a chocar con los árboles y plantas de los bosques. Sin embargo, en 1940, Griffin y Galambos demostraron que esta habilidad se debía a un sofisticado sistema de sonar biológico, ahondando más el misterio de los pelos de las alas.

Un grupo de investigadores liderados por la Dra. Susanne Sterbing-D'Angelo de la Universidad de Maryland, han encontrado por fin la respuesta a este misterio. Según los resultados de sus experimentos que fueron publicados ayer en PNAS, estos pelos sirven para sentir la dirección y velocidad del viento que pasa por sus alas, para así poder ajustar su técnica de vuelo, en otras palabras, funciona como los tubos de Pitot de los aviones.

Sterbing-D'Angelo et al. usaron dos especies de muerciélagos, uno de vuelo rápido y otro de vuelo lento. Se sometió a los murciélagos a un estudio electrofisiológico para determinar que neuronas se activan cuando se les aplica un pequeño chorro de aire hacia los pelos de sus alas, a diferentes velocidades y direcciones. Los resultados mostraron que cuando el chorro de aire tocaba las alas había una activación de los receptores sensoriales (células de Merkel) en la base de los pelos, lo que confirmaría que son capaces de reconocer la dirección de los flujos de aire, especialmente, los que van en sentido reverso y las turbulencias. Esto indicaría que dicha información es usada por el murciélago para estabilizar su vuelo. Este mismo experimento se repitió pero con las alas depiladas y se observó que no había una respuesta significativa los chorros de aire.

Luego, los investigadores quisieron ver si las alas depiladas afectaban la eficiencia del vuelo de los murciélagos. Para ello los pusieron en una habitación iluminada con una tenue luz roja de longitud de onda larga —simulando la oscuridad de la noche— y llena de diferentes obstáculos simulando ser árboles. Antes del experimento, entrenaron a los murciélagos para que ubicaran su fuente de alimento al otro extremo de la habitación. Luego, pusieron a los murciélagos en la habitación con obstáculos y los grabaron con cámaras infrarrojas ubicadas en las esquinas de la habitación para determinar su comportamiento de vuelo.

Los resultados fueron concluyentes. Los murciélagos que tenían las alas depiladas mostraban un patrón de vuelo más cauteloso, haciendo curvas más prolongadas antes de acercarse demasiado a los obstáculos; mientras que los murciélagos no depilados superaban los obstáculos con maniobras más osadas. Sin embargo, la velocidad de vuelo de los murciélagos aumentó considerablemente (de 2.5m/s a 3.5m/s) cuando se depilaba la parte posterior de las alas (trailing edge), algo que no ocurrió cuando se depilaba la parte anterior (leading edge) o media de las alas.

Sterbing-D'Angelo y sus colabroadores explican que cuando se depila la parte posterior de las alas, los murciélagos no sienten el flujo de aire que debería pasar por ahí, y creen que su vuelo es demasiado lento, por eso aumentan su velocidad y, por lo tanto, reduce el ángulo en que toman las curvas. Por otro lado, cuando se depila la parte delantera del ala, no hay un aumento en la velocidad de vuelo, lo que sigiere que la función de esta región se da cuando el murciélago vuela lento.

Finalmente los investigadores concluyen que estos pelos sirven para que el murciélago tenga un mejor control de vuelo, en cuanto a velocidad y altura, sobre todo cuando necesita evadir los obstáculos gracias a su sistema de ecolocalización, para así poder evitar perder la fuerza de suspensión qie genera el aire sobre sus alas, tal como lo hace el tubo de Pitot en un avión.


Referencia:

ResearchBlogging.orgSterbing-D'Angelo, S., Chadha, M., Chiu, C., Falk, B., Xian, W., Barcelo, J., Zook, J., & Moss, C. (2011). Bat wing sensors support flight control Proceedings of the National Academy of Sciences DOI: 10.1073/pnas.1018740108

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