Fuglebiologer har vidst det i lang tid, men det krævede en moderne flagermusforsker, Elizabeth Dumont fra University of Massachusetts Amherst, at forklare, hvordan fugleskeletter kan se så fine ud og alligevel være tunge. Svaret er, at fugleknogler er tættere end pattedyrs knogler, hvilket gør dem tunge, selv om de er tynde og nogle gange endda hule.
Hendes resultater, der understøttes af målinger af knogletæthed, er offentliggjort i den 17. marts-udgave af Proceedings of the Royal Society B. Som Dumont forklarer: “Det faktum, at fugleknogler er tættere end knogler hos pattedyr, gør dem ikke kun tungere i forhold til deres størrelse, men det kan også gøre dem stivere og stærkere. Dette er en ny måde at tænke på, hvordan fugleskeletter er specialiseret til at flyve, og det løser gåden om, hvorfor fugleskeletter ser så lette ud og alligevel er relativt tunge. Dette er aldrig blevet forklaret fuldt ud, og derfor er det aldrig kommet med i lærebøgerne. Det vil jeg gerne se det ændre sig.”
Dumont målte tætheden af kraniet, overarmsknoglen eller humerus og lårbenet eller lårbenet eller lårbenet hos sangfugle, gnavere og flagermus ved at måle knoglemasse og volumen. “Jeg fandt ud af, at disse knogler i gennemsnit er tættest hos fugle, tæt efterfulgt af flagermus. Mange andre undersøgelser har vist, at når knogletætheden øges, øges også knoglens stivhed og styrke. At maksimere stivhed og styrke i forhold til vægten er optimeringsstrategier, der anvendes ved udformningen af stærke og stive, men lette menneskeskabte flyrammer”, påpeger hun. Densitet er et mål for masse pr. volumenenhed; tætte knogler er både tungere og stærkere, ligesom en tandstik i titanium ville være stærkere end en tandstik i træ.
Fugleknogler har gennem tiden udviklet specialiseringer, der maksimerer stivhed og styrke, siger Dumont. Disse specialiseringer omfatter høj knogletæthed, en reduktion i det samlede antal knogler, sammensmeltning af nogle knogler og ændringer i knogleformen. For eksempel har en lang række undersøgelser vist, at den vigtigste knogle i fuglevingerne, overarmsknoglen, er ret rund i tværsnit. Det gør den stivere på samme måde, som en rund tandstik er sværere at knække end en flad.
Galileo beskrev fugleknogler som lette i 1683, siger Dumont. Hendes nye data er med til at aflive den almindelige misforståelse om, at fugleskeletter er lette i forhold til kropsmassen. I stedet ser fugle- og flagermusskeletter kun ud til at være slanke og sarte — fordi de er tætte, er de også tunge. At være tætte, stærke og stive er endnu en måde, hvorpå fugles og flagermus’ knogler er specialiseret til at flyve.