Los huesos son una parte fundamental del esqueleto de cualquier ser vivo. Son estructuras rígidas y resistentes que proporcionan soporte y protección a los tejidos blandos del cuerpo. En el caso de las aves, sus huesos tienen características únicas que les permiten volar y adaptarse a su estilo de vida aéreo.
Definición de Huesos Neumáticos
El término neumático puede resultar familiar en otros contextos fuera de la anatomía. En un sentido general, la palabra se relaciona con el aire bajo presión, como en un taladro neumático. Deriva del griego pneumatikos, que significa perteneciente al viento o al aliento.
En biología, el término neumático se refiere a la respiración. Y en las aves, la respiración ha evolucionado de una manera peculiar. Las aves tienen huesos notablemente especializados que son neumáticos, ya que están llenos de sacos de aire que proporcionan un flujo continuo de aire a lo largo de sus cuerpos. Sus pulmones están conectados a sus huesos. Para entender por qué estos huesos neumáticos evolucionaron y cómo funcionan, primero veamos su estructura.
Estructura de los Huesos Neumáticos
Los huesos neumáticos no solo están presentes en las aves. Para demostrar este hecho, respira profundamente por la nariz. El aire que estás respirando pasa a través de una serie de bolsas y canales dentro de los huesos neumáticos de tus senos. Las mismas bolsas y sacos de aire están presentes en los huesos de las aves. De hecho, las aves no solo tienen huesos neumáticos en su cráneo, sino que los tienen en todo su esqueleto. Es este hecho el que hace que el esqueleto de las aves sea ligero y delicado.
Acerquémonos y echemos un vistazo más de cerca a una sección transversal del hueso de un ave. Hay muchos pequeños canales por los que fluyen los vasos sanguíneos, así como bolsas más grandes y oscuras que indican hueso neumático.
Imagen de un hueso neumático de ave a 0.1 mm de magnificación
Esas bolsas grandes, como la que se ve en el lado inferior derecho de la imagen anterior, son donde el sistema respiratorio extendido de un ave conecta los pulmones con los sacos de aire de los huesos neumáticos.
Si retrocedemos, podemos ver que la estructura general de los huesos de las aves está llena de huecos y, por lo tanto, es muy liviana. Los bordes exteriores tienen una corteza delgada, mientras que el cuerpo principal del hueso tiende a tener una corteza más gruesa. La mayoría de los huesos esponjosos tienen pequeñas bolsas en forma de panal de abeja llamadas trabéculas, pero en los huesos neumáticos de las aves, las trabéculas se ensanchan y se convierten en grandes sacos de aire.
Imagen de una sección transversal de un hueso neumático de ave
En la imagen anterior se puede ver una sección transversal de un hueso largo de ave, que muestra las trabéculas y los amplios bolsillos de los sacos de aire, en los que se encuentran los sacos de aire respiratorios.
Los huesos neumáticos dentro del cuerpo de un ave incluyen: el cráneo, que tiene huesos neumáticos como los nuestros; huesos largos, como el húmero en el brazo superior; partes de la cintura escapular, como la quilla y las clavículas; y partes de la columna vertebral, incluyendo las vértebras y la cintura pélvica.
Evolución de los Huesos Neumáticos
Los huesos neumáticos han estado presentes en las aves durante muchos millones de años. La estructura liviana y los abundantes sacos de aire se encuentran en los huesos de muchos dinosaurios carnívoros, como este dinosaurio terópodo, Aerosteon riocoloradensis:
Imagen de un hueso neumático en el dinosaurio Aerosteon riocoloradensis
Los paralelismos entre los huesos de dinosaurios no aviares y los huesos de las aves se pueden ver en la siguiente imagen, que muestra la relación entre los diferentes sacos de aire en el cuerpo tanto de un dinosaurio como de un ave.
Sacos de aire neumático en dinosaurios y aves.
Observa cómo los sacos de aire anteriores (en azul) y posteriores (en verde), así como el flujo de exhalación, son paralelos tanto en los antiguos dinosaurios carnívoros (en este caso, Majungasaurus) como en las aves modernas.
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