A madárbiológusok ezt már régóta tudják, de csak egy modern denevérkutató, Elizabeth Dumont, a Massachusetts Amhersti Egyetem munkatársa tudta megmagyarázni, hogy a madárcsontvázak hogyan lehetnek olyan finomak és mégis nehezek. A válasz az, hogy a madarak csontjai sűrűbbek, mint az emlősöké, ami nehézzé teszi őket annak ellenére, hogy vékonyak és néha még üregesek is.
A csontsűrűségmérésekkel alátámasztott megállapításai a Proceedings of the Royal Society B március 17-i számában jelentek meg. Ahogy Dumont kifejti: “Az a tény, hogy a madarak csontjai sűrűbbek, mint az emlősök csontjai, nemcsak nehezebbé teszi őket méretükhöz képest, hanem merevebbé és erősebbé is teheti őket. Ez egy új gondolatmenet arról, hogy a madarak csontváza hogyan specializálódott a repülésre, és megoldja azt a rejtélyt, hogy a madarak csontváza miért tűnik olyan könnyűnek és mégis viszonylag nehéznek. Ezt eddig soha nem magyarázták meg teljesen, ezért nem is került be a tankönyvekbe. Szeretném, ha ez megváltozna.”
Dumont énekesmadarak, rágcsálók és denevérek koponyájának, felkarcsontjának vagy felkarcsontjának és combcsontjának vagy combcsontjának sűrűségét mérte meg a csonttömeg és a csonttérfogat mérésével. “Azt találtam, hogy ezek a csontok átlagosan a madaraknál a legsűrűbbek, őket szorosan követik a denevérek. Számos más tanulmány kimutatta, hogy a csontsűrűség növekedésével a csontok merevsége és szilárdsága is növekszik. A súlyhoz viszonyított merevség és szilárdság maximalizálása olyan optimalizálási stratégiák, amelyeket az erős és merev, de könnyű ember alkotta repülőgépvázak tervezésénél alkalmaznak” – mutat rá. A sűrűség a térfogategységre jutó tömeg mértékegysége; a sűrű csontok egyszerre nehezebbek és erősebbek, hasonlóan ahhoz, ahogy egy titán fogpiszkáló erősebb lenne, mint egy fából készült.
A madárcsontok az idők során olyan specializációkat fejlesztettek ki, amelyek maximalizálják a merevséget és a szilárdságot, mondja Dumont. Ezek a specializációk közé tartozik a nagy csontsűrűség, a csontok teljes számának csökkenése, egyes csontok összeolvadása és a csontok alakjának megváltozása. Hosszú vizsgálatok kimutatták például, hogy a madarak szárnyának fő csontja, a felkarcsont, meglehetősen kerek keresztmetszetű. Ez merevebbé teszi, ugyanúgy, ahogyan egy kerek fogpiszkálót nehezebb eltörni, mint egy laposat.”
Galileo 1683-ban könnyűnek írta le a madárcsontokat – mondja Dumont. Új adatai segítenek eloszlatni azt az általános tévhitet, hogy a madárcsontvázak a testtömeghez képest könnyűek. Ehelyett a madár- és denevércsontvázak csak látszólag karcsúak és törékenyek — mivel sűrűek, egyben nehezek is. Az, hogy sűrű, erős és merev, egy újabb módja annak, hogy a madarak és denevérek csontjai a repülésre specializálódtak.