Los sistemas vivos deben moverse a través de gases (que son menos densos que los líquidos y los sólidos) como los de la atmósfera terrestre. El mayor desafío de moverse en gases es que debido a que el sistema vivo es más pesado que el gas, debe vencer la fuerza de la gravedad. Moverse de manera eficiente en este medio liviano presenta desafíos y oportunidades únicos para los sistemas vivos. Como resultado, han desarrollado innumerables soluciones para optimizar la resistencia y aumentar la sustentación para que puedan mantenerse en el aire y aprovechar las corrientes variables. Además, deben vencer la gravedad al pasar de un líquido o sólido al aire. La mosca de las hadas, el insecto más pequeño que se conoce, es una diminuta avispa que debe moverse por el aire. Para la avispa, el aire se siente como un líquido pesado y, para moverse a través de él, usa remos de plumas especiales en lugar de alas.
Una fuerza turbulenta ocurre cuando el aire o el agua crean un movimiento caótico o irregular. La fuente puede ser cosas como el viento, las olas y los remolinos causados por obstrucciones al flujo de aire o agua (como el creado por una roca en un arroyo). Debido a que la fuerza es irregular, actúa de manera impredecible en múltiples partes de un sistema vivo en un momento dado, disminuyendo la eficiencia del sistema vivo. Las estrategias utilizadas para manejar la turbulencia incluyen amortiguar la cantidad de turbulencia, tener flexibilidad para manejar cambios repentinos y hacer ajustes rápidos. Un ejemplo es la mucosidad de los organismos acuáticos, como los tiburones barracuda, que pueden reducir la fricción turbulenta del agua de mar en un 66 %. Al hacerlo, disminuye la resistencia y aumenta la eficiencia de natación de los tiburones.
Clase Aves ("pájaro"): águilas, halcones, gorriones, loros
Las aves son maravillas de la ingeniería evolutiva. Descienden de los dinosaurios, pero están lejos de nuestra idea de reptiles pesados y escamosos. De las adaptaciones específicas que los distinguen, la más notable es el vuelo: aunque algunos mamíferos pueden volar, las aves se llevan el premio por la abundancia en los cielos. Muchas aves tienen esqueletos huecos y livianos y alas especialmente diseñadas para ayudarlas a mantenerse en el aire. También tienen plumas hechas de queratina que les ayudan a mantenerse calientes, atraer parejas y mejorar la navegación y la aerodinámica en vuelo. A diferencia de sus ancestros dinosaurios, carecen de dientes verdaderos y los han reemplazado con picos y picos especializados.
El pico de un pájaro skimmer reduce la resistencia porque está aplanado lateralmente.
Una bandada de rayadores negros mostrando sus picos aplanados dorsolateralmente.
“Para compensar el desgaste que provoca el roce con el agua, la mandíbula inferior del skimmer crece más rápido que la superior, y en las aves adultas suele ser más larga. El pico está aplanado lateralmente, lo que reduce la resistencia al mínimo”. (Foy y Oxford Scientific Films 1982: 154)
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