Lintubiologit ovat tienneet tämän jo pitkään, mutta vasta nykyaikainen lepakkotutkija Elizabeth Dumont Massachusettsin Amherstin yliopistosta selitti, miten lintujen luurangot voivat näyttää niin hennoilta ja silti olla painavia. Vastaus on, että lintujen luut ovat tiheämpiä kuin nisäkkäiden luut, mikä tekee niistä raskaita, vaikka ne ovat ohuita ja joskus jopa onttoja.
Hänen havaintonsa, joita luuntiheysmittaukset tukevat, on julkaistu maaliskuun 17. päivänä ilmestyvässä Proceedings of the Royal Society B -julkaisussa. Dumont selittää: ”Se, että lintujen luut ovat tiheämpiä kuin nisäkkäiden luut, ei ainoastaan tee niistä painavampia kokoonsa nähden, vaan se saattaa myös tehdä niistä jäykempiä ja vahvempia. Tämä on uusi tapa ajatella sitä, miten lintujen luurangot ovat erikoistuneet lentämiseen, ja se ratkaisee arvoituksen siitä, miksi lintujen luurangot näyttävät niin kevyiltä ja ovat silti suhteellisen painavia. Tätä ei ole koskaan selitetty täydellisesti, joten sitä ei ole koskaan sisällytetty oppikirjoihin. Haluaisin nähdä sen muuttuvan.”
Dumont mittasi laululintujen, jyrsijöiden ja lepakoiden kallon, olkavarren luun eli humeruksen ja reiden eli femurin luiden tiheyttä mittaamalla luun massaa ja tilavuutta. ”Havaitsin, että nämä luut ovat keskimäärin tiheimpiä linnuilla, ja seuraavaksi tiheimpiä ovat lepakot. Monet muut tutkimukset ovat osoittaneet, että luun tiheyden kasvaessa myös luun jäykkyys ja lujuus lisääntyvät. Jäykkyyden ja lujuuden maksimointi suhteessa painoon ovat optimointistrategioita, joita käytetään vahvojen ja jäykkien mutta kevyiden ihmisen valmistamien lentorunkojen suunnittelussa”, hän huomauttaa. Tiheys mittaa massaa tilavuusyksikköä kohti; tiheät luut ovat sekä painavampia että vahvempia, aivan kuten titaaninen hammastikku olisi puista hammastikkua vahvempi.
Lintujen luut ovat aikojen saatossa kehittyneet erikoistumaan niin, että ne maksimoivat jäykkyyden ja lujuuden, Dumont sanoo. Näihin erikoistumisiin kuuluvat suuri luuntiheys, luiden kokonaismäärän väheneminen, joidenkin luiden sulautuminen ja luun muodon muutokset. Esimerkiksi pitkät tutkimukset ovat osoittaneet, että lintujen siiven tärkein luu, olkaluu, on poikkileikkaukseltaan melko pyöreä. Tämä tekee siitä jäykemmän samalla tavalla kuin pyöreä hammastikku on vaikeampi napsahtaa kuin litteä.
Galileo kuvasi lintujen luut kevyiksi vuonna 1683, Dumont sanoo. Hänen uudet tietonsa auttavat hälventämään yleistä harhaluuloa, jonka mukaan lintujen luurangot ovat kevyitä suhteessa ruumiinmassaan. Sen sijaan lintujen ja lepakoiden luurangot näyttävät vain hoikilta ja hennoilta – koska ne ovat tiiviitä, ne ovat myös painavia. Se, että lintujen ja lepakoiden luusto on tiivis, vahva ja jäykkä, on yksi tapa, jolla lintujen ja lepakoiden luut ovat erikoistuneet lentämiseen.