Los científicos resuelven la extraña física de cómo los murciélagos aterrizan al revés

2016-01-26
Los investigadores utilizaron un video en cámara lenta de murciélagos que aterrizaban boca abajo para analizar la física de la maniobra. Imagen: Jerry Young / Getty Images; Video: National Geographic

Los murciélagos vuelan con la cabeza primero, el vientre hacia abajo y las alas extendidas hacia los lados, tal como cabría esperar. Entonces, ¿cómo aterrizan boca abajo, una posición que requiere las acrobacias en el aire de un aviador de circo?

Antes de llegar a esa pregunta, primero debemos ver por qué los murciélagos querrían aterrizar boca abajo para empezar. Ningún otro animal volador aterriza de esta manera. ¿Por qué no aterrizar como los pájaros, con las patas firmemente debajo del cuerpo?

La respuesta corta es porque los murciélagos no serían lo suficientemente fuertes para despegar si estuvieran erguidos. Sus alas no producen suficiente sustentación y sus piernas son demasiado cortas para correr por el suelo a fin de generar suficiente velocidad para llevarlos al aire desde una posición de cabeza sobre los pies. En cambio, trepan alto y literalmente caen volando . Al aterrizar y posarse boca abajo, están listos para emprender el vuelo si algo amenaza su sueño.

Así que ese es el "por qué". ¿Cómo llegan a esta posición cuando no están volando muy rápido y no pueden flotar boca abajo? Se trata de inercia. La inercia involucra la primera ley de movimiento de Newton , que dice que un cuerpo en reposo permanecerá en reposo a menos que una fuerza externa actúe sobre él, y un cuerpo en movimiento continuará en línea recta a menos que actúe sobre él una fuerza externa. Aquí es donde entra la inercia. La inercia es proporcional a la masa del cuerpo, que es la cantidad de materia que tiene un cuerpo. Cuanto más masa, más inercia.

Para analizar el vuelo de los murciélagos, los investigadores mapearon los huesos, las articulaciones y las membranas de las alas, luego siguieron su movimiento en un video en cámara súper lenta.

Pero, ¿cómo se relaciona esto con los murciélagos? No tienen mucha masa, son pequeños. Bueno, aquí está la cuestión: las alas de los murciélagos tienen mucha masa en relación con el tamaño de su cuerpo. Sus alas han evolucionado para estar compuestas de huesos y músculos sólidos, por lo que son más pesadas que las alas de la mayoría de las criaturas voladoras, lo que sugeriría que podría ser difícil despegar del suelo; recuerde, caen en vuelo. Sin embargo, esa misma masa, cuando actúa sobre ella una fuerza externa, como un pequeño movimiento de las alas mientras está en movimiento, reorientará al murciélago y lo pondrá boca abajo.

Investigadores del laboratorio de murciélagos de la Universidad de Brown (o como se conoce oficialmente el Laboratorio de Aeromecánica y Morfología Evolutiva ) estudiaron recientemente los aterrizajes de murciélagos utilizando cámaras para capturar los movimientos de los murciélagos y descubrieron que a medida que se acercaban al techo de su recinto, tiraban de un ala más cerca de sus cuerpos mientras todavía agita la otra ala en su extensión completa. Esto permitió que los murciélagos giraran a la posición correcta para aterrizar con los pies primero en el techo. (Piense en un pato con una sola pierna nadando en círculos o en un bote de remos remando en un solo lado).

Si aún no lo ha hecho, mire el video de arriba para comprender más. Pero los murciélagos no son los únicos animales que exhiben reorientación inercial, como lo llaman los investigadores.

"Este tipo de maniobra es similar al mecanismo utilizado por los gatos para reorientarse y aterrizar de pie", dice la autora del estudio e investigadora principal Sharon Swartz, "pero también se usa en muchos otros animales. Los geckos mueven sus grandes colas de esta manera para se estabilizan durante la escalada y el enderezamiento; los lémures usan este mecanismo en sus grandes saltos. Los humanos empleamos este tipo de movimiento cuando los gimnastas o los buceadores de trampolín ejecutan saltos mortales o giros, o cuando un patinador cambia la velocidad de un giro cambiando los detalles de [ la] posición de brazos o piernas ".

Eso es interesante

La Fuerza Aérea de los Estados Unidos ayudó a financiar el estudio porque, según Swartz, "la investigación sobre la aerodinámica, el control neuronal, los biomateriales, etc. de los animales voladores puede dar a los constructores de pequeños vehículos aéreos material rico para sus ideas de diseño".

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