En toda la historia biológica conocida de la Tierra, no han existido nunca animales voladores más grandes que los pterosaurios. Estas fascinantes criaturas surcaron los cielos durante 160 millones de años, mucho más tiempo que el que lleva volando cualquier especie de ave moderna. A pesar de sus capacidades aeronáuticas únicas, estos antiguos seres voladores han sido pasados por alto en la búsqueda de tecnologías de vuelo inspiradas en estructuras biológicas. Unos investigadores esbozan ahora los argumentos básicos de por qué y cómo la fisiología de los animales voladores fósiles podría proporcionar soluciones que la Naturaleza ya encontró hace mucho tiempo para problemas de vuelo modernos, como la estabilidad aérea y la capacidad de los drones para iniciar su vuelo con un salto desde cualquier superficie.

“Hay muchas cosas realmente geniales en el registro fósil que no se exploran porque los ingenieros no suelen recurrir a la paleontología cuando buscan inspiración para cuestiones aeronáuticas “, señala agudamente Liz Martin-Silverstone, paleontóloga en la Universidad de Bristol en el Reino Unido. “Si solo miramos a los animales modernos para inspirarnos, nos estamos perdiendo una gran parte de la morfología generada y estamos ignorando muchas opciones que creo que podrían ser útiles”.

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Hasta ahora, los ingenieros aeronáuticos en busca de inspiración biológica para diseñar tecnología destinada a drones y otras aeronaves se han centrado en gran medida en la fisiología de los pájaros e insectos modernos; no se les ha ocurrido examinar fósiles. Es verdad que estos, por su naturaleza, están a menudo incompletos; sin embargo, Martin-Silverstone argumenta que hay unos pocos fósiles de pterosaurio selectos que proporcionan una información extraordinariamente profunda de la anatomía de sus alas, lo que resulta esencial para comprender sus capacidades de vuelo.

“Hay dos o tres fósiles de pterosaurio asombrosamente bien conservados que permiten ver las diferentes capas dentro de la membrana del ala, dándonos una idea detallada de sus componentes fibrosos. Además, algunos fósiles se conservan lo suficiente como para mostrar las uniones alares bajo la cadera”, explica Martin-Silverstone. “Aunque no se conoce exactamente la forma del ala, conociendo las uniones de la membrana se puede modelar la efectividad de las diferentes formas de ala y determinar cuál habría funcionado mejor en condiciones naturales”. Al analizar la morfología de estas antiguas criaturas y la mecánica de vuelo deducible a partir de dicha morfología, se ha conseguido sacar a la luz estrategias de vuelo que no existen en los animales voladores modernos.

Pasar de una superficie al medio aéreo es un ejemplo. El despegue mediante un salto es lo habitual en todo el reino animal. Sin embargo, un animal grande necesitará correr antes del despegue, a fin de ganar suficiente impulso para pasar al medio aéreo. En cambio, parece que los pterosaurios desarrollaron un método para despegar con un salto desde una posición estacionaria, a pesar de que algunos ejemplares pesaban casi 300 kilogramos. Una hipótesis, propuesta por Mike Habib, del Museo de Historia Natural del Condado de Los Ángeles (Estados Unidos), sugiere que las membranas alares y las robustas uniones musculares en las alas permitieron a los pterosaurios generar un salto de alta potencia desde sus codos y muñecas, dándoles la altura suficiente para despegar.

“Hoy en día, aeronaves como los drones requieren una superficie plana para su despegue y afrontan bastantes limitaciones en cuanto al modo en que pueden llegar al medio aéreo. La singular fisiología de los pterosaurios para el despegue podría ayudar a resolver algunos de estos problemas”, razona Martin-Silverstone.

El análisis de fósiles de pterosaurios también puede proporcionar información sobre cómo prevenir la inestabilidad del vuelo una vez se está en el aire. A diferencia de lo que les ocurre a las velas al volverse inestables ante un viento fuerte, los pterosaurios desarrollaron estrategias para resistir las ondulaciones o vibraciones en sus amplias alas. Hasta ahora, la comunidad aeronáutica se ha esforzado para diseñar componentes que puedan resistir las presiones del vuelo, pero, tal como indica Martin-Silverstone, si los ingenieros logran entender cómo lo hicieron los pterosaurios, por ejemplo, estudiando cómo se estructuró realmente la membrana de sus alas, entonces esa información se podrá utilizar para responder preguntas de la ingeniería aeronáutica acerca del vuelo de vehículos modernos.

Estos elementos fisiológicos únicos no se limitan a los pterosaurios. Otros animales voladores del pasado lejano, como el Microrraptor, tenían alas emplumadas en sus brazos y piernas, mientras que el Yi qi (un dinosaurio recientemente descubierto) tenía alas que combinaban plumas con una membrana parecida a la de un murciélago, una estructura corporal de vuelo que nunca se ha repetido en la Naturaleza desde la extinción de ese animal. Por todo ello, cada vez hay más expertos que creen que muchas estrategias de vuelo aún no han sido exploradas adecuadamente.

Martin-Silverstone defiende, en definitiva, que si combinamos el conocimiento sobre animales voladores vivos con el conocimiento acerca de los extintos, tendremos muchas más posibilidades de superar los obstáculos que aún dificultan algunos aspectos del vuelo artificial humano. En cambio, si nos limitamos a buscar inspiración en los animales modernos, entonces nos estaremos perdiendo una gran diversidad que podría resultarnos útil. (Fuente: NCYT Amazings)

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