Biologii de păsări știu acest lucru de mult timp, dar a fost nevoie de un cercetător modern în domeniul liliecilor, Elizabeth Dumont de la Universitatea din Massachusetts Amherst, pentru a explica cum scheletele păsărilor pot arăta atât de delicate și totuși să fie grele. Răspunsul este că oasele păsărilor sunt mai dense decât cele ale mamiferelor, ceea ce le face grele chiar dacă sunt subțiri și uneori chiar goale.
Constatările ei, susținute de măsurători ale densității osoase, sunt publicate în numărul din 17 martie al revistei Proceedings of the Royal Society B. După cum explică Dumont: „Faptul că oasele păsărilor sunt mai dense decât oasele mamiferelor nu numai că le face mai grele pentru mărimea lor, dar le poate face și mai rigide și mai puternice. Acesta este un nou mod de a ne gândi la modul în care scheletele păsărilor sunt specializate pentru zbor și rezolvă enigma de ce scheletele păsărilor par atât de ușoare și sunt totuși relativ grele. Acest lucru nu a fost niciodată explicat pe deplin și, prin urmare, nu a ajuns niciodată în manualele școlare. Aș vrea să văd că acest lucru se schimbă.”
Dumont a măsurat densitatea craniului, a osului superior al brațului sau humerusului și a oaselor coapsei sau femurului la păsările cântătoare, rozătoare și lilieci prin măsurarea masei și volumului osos. „Am descoperit că, în medie, aceste oase sunt cele mai dense la păsări, urmate îndeaproape de lilieci. Multe alte studii au arătat că, odată cu creșterea densității osoase, cresc și rigiditatea și rezistența oaselor. Maximizarea rigidității și a rezistenței în raport cu greutatea sunt strategii de optimizare care sunt utilizate în proiectarea de structuri aeriene artificiale puternice și rigide, dar ușoare”, subliniază ea. Densitatea este o măsură a masei pe unitatea de volum; oasele dense sunt atât mai grele, cât și mai puternice, la fel cum o scobitoare din titan ar fi mai puternică decât una din lemn.
De-a lungul timpului, oasele de pasăre au evoluat prin specializări care maximizează rigiditatea și rezistența, spune Dumont. Aceste specializări includ o densitate osoasă ridicată, o reducere a numărului total de oase, fuziunea unor oase și modificări ale formei oaselor. De exemplu, un lung istoric de studii a arătat că principalul os din aripa păsărilor, humerusul, este destul de rotund în secțiune transversală. Acest lucru îl face mai rigid în același mod în care o scobitoare rotundă este mai greu de rupt decât una plată.
Galileo a descris oasele de pasăre ca fiind ușoare în 1683, spune Dumont. Noile sale date ajută la înlăturarea concepției greșite comune conform căreia scheletele păsărilor sunt ușoare în raport cu masa corporală. În schimb, scheletele de păsări și de lilieci doar par a fi subțiri și delicate – deoarece sunt dense, ele sunt și grele. Faptul că sunt dense, puternice și rigide este încă o modalitate prin care oasele păsărilor și liliecilor sunt specializate pentru zbor.
.