Un equipo de investigadores ha logrado descifrar el misterio detrás del característico zumbido que producen los colibríes mientras se mantienen suspendidos en el aire. El hallazgo, publicado en la revista eLife, vincula el sonido con las fuerzas aerodinámicas generadas por el batir de sus alas, según detalla el estudio científico.
Estas pequeñas aves, típicas del continente americano, tienen la capacidad de quedarse quietas frente a una flor mientras emiten un zumbido continuo, muy diferente al sonido grave de otras especies. Lo que no estaba claro era qué parte del movimiento del ala producía esa firma acústica tan particular.
En ese contexto, la investigación publicada en eLife aportó una explicación física basada en datos experimentales. El trabajo permitió pasar de una observación general a una descripción medible de cómo se relacionan movimiento, presión y sonido durante el vuelo suspendido.
Los detalles del experimento con colibríes de Anna
El estudio analizó a seis colibríes de Anna en vuelo estacionario. Para captar el fenómeno, los científicos emplearon 2.176 micrófonos y midieron las fuerzas aerodinámicas que actúan sobre el aire, según se indica en el paper.
Esa combinación de herramientas permitió registrar simultáneamente el batido de las alas, las presiones vinculadas al vuelo y el sonido emitido durante la suspensión en el aire.
Según se detalla en el estudio,
“nuestro modelo aeroacústico idealizado muestra que el zumbido del colibrí se origina en las fuerzas oscilantes de sustentación y arrastre generadas por el batido de sus alas”
. El trabajo atribuye así el zumbido a la variación rítmica de dos fuerzas básicas del vuelo.
La sustentación, cuya función es mantener al animal en el aire, empuja hacia arriba. El arrastre, que se caracteriza por oponerse al movimiento, aparece cuando el ala desplaza aire y encuentra resistencia.
De acuerdo con el paper, la presión cambia a lo largo de cada batido del ala y esas variaciones son necesarias para que el ave despegue y quede suspendida. El estudio señala que la fuente principal del zumbido no es cualquier alteración del aire, sino sobre todo la fuerza ascendente asociada al movimiento del ala.
Por qué el colibrí tiene un sonido distinto al de otras aves
El estudio también comparó ese mecanismo con el de otros animales voladores. Según se explica en el paper, las diferencias en el reparto de fuerzas durante cada batido modifican los armónicos del sonido, que son frecuencias superpuestas y determinan la textura acústica de cada especie.
De esa forma, el zumbido de un mosquito, el murmullo del colibrí y el batir más suave de un ave grande no provienen de un mismo patrón.
El paper indica que
“un contenido más alto de armónicos a lo largo del batido del ala hace que moscas y mosquitos produzcan un zumbido; una presencia equivalente del primer y segundo armónico hace que los colibríes emitan su murmullo, mientras que el predominio del primer armónico da a las aves su sonido más suave”
.
En términos simples, el sonido depende de cómo se reparte la fuerza a lo largo del movimiento del ala y de qué frecuencias dominan en ese ciclo.
En los colibríes, esa diferencia tiene relación con su forma de vuelo. Según el estudio, el ala genera una fuerza ascendente marcada tanto en el movimiento hacia abajo como en el movimiento hacia arriba.
Esa capacidad explica por qué puede mantenerse frente a una flor casi inmóvil y también por qué su sonido conserva un tono continuo.
Qué implica este hallazgo para entender el vuelo
No se trata de una aplicación inmediata ni de una tecnología derivada del trabajo, sino de una base experimental sobre cómo se vinculan movimiento y acústica en un animal que puede quedar suspendido en el aire.
El estudio no se limita a decir que el ala suena al moverse. También vincula de manera precisa la forma del batido, las fuerzas aerodinámicas y el tipo de sonido que se produce. Ese cruce permite pensar el ruido como una consecuencia medible del rendimiento mecánico, y no solo como un efecto secundario.
En otras palabras, si cambia la manera en que una superficie mueve el aire, también puede cambiar el sonido que emite.
Según se detalla en el estudio, el modelo también permitió extender la comparación a 170 especies de insectos y 80 especies de aves. Ese dato refuerza la idea de que el sonido del vuelo contiene información útil sobre el modo en que cada animal sostiene su peso y organiza sus movimientos.
A partir de esa relación, el zumbido del colibrí pasa a funcionar como una referencia para describir con más precisión cómo un ala convierte fuerza y movimiento en sonido.
Fuente: Infobae