En el transcurso de la evolución animal las aves han adquirido dos características que, aunque no exclusivas, han permitido un considerable éxito evolutivo (unas 10.000 especies, el grupo más abundante de vertebrados después de los peces óseos): el vuelo y la homeotermia.
El vuelo, adquirido de forma independiente por otros grupos animales, ha determinado profundos cambios anatómicos y funcionales que han desembocado en la modificación de las extremidades anteriores transformándolas en alas, el desarrollo de potentes músculos pectorales para moverlas, la reducción del peso por una neumatización de sus huesos y la adopción de un aspecto globoso con el fin de disponer su centro de gravedad bajo el plano de sustentación de las alas.
La homeotermia permite a las aves una actividad normal aunque cambie la temperatura del medio. Esta novedad evolutiva, aunque probablemente ya presente en dinosaurios, junto al incremento de la masa encefálica han hecho posible el desarrollo de hábitos sociales complejos, carácter sólo compartido con los mamíferos.
El vuelo, adquirido de forma independiente por otros grupos animales, ha determinado profundos cambios anatómicos y funcionales que han desembocado en la modificación de las extremidades anteriores transformándolas en alas, el desarrollo de potentes músculos pectorales para moverlas, la reducción del peso por una neumatización de sus huesos y la adopción de un aspecto globoso con el fin de disponer su centro de gravedad bajo el plano de sustentación de las alas.
La homeotermia permite a las aves una actividad normal aunque cambie la temperatura del medio. Esta novedad evolutiva, aunque probablemente ya presente en dinosaurios, junto al incremento de la masa encefálica han hecho posible el desarrollo de hábitos sociales complejos, carácter sólo compartido con los mamíferos.
Desde un punto de vista filogenético, las aves pueden definirse como reptiles emplumados y endotermos que han optado por el vuelo como sistema de locomoción. Proceden de los reptiles de la subclase Archosauria, y aunque se duda del grupo concreto que las generó, parece existir un creciente consenso en admitir que evolucionaron a partir de los Terópodos, grupo de arcosaurios depredadores y carnívoros.
En 1868 el naturalista británico Thomas Huxley propuso que las aves descendían de los dinosaurios basándose en la semejanza esquelética de la pelvis y extremidades posteriores en ambos.
Las primeras evidencias relativas al origen de la aves surgen en 1860 a partir del hallazgo de un fósil que mostraba la impresión de una pluma en rocas calizas de 150 millones de años de antigüedad, en la región de Solnhofen (Alemania). Un año después el paleontólogo Christian Erich Hermann von Meyer lo denómino Archaeopteryx ("pluma antigua"). Estas aves primitivas presentaban una mezcla de rasgos reptilianos (dientes, cola larga, quilla no desarrollada, extremidades anteriores con largos dedos, etc.) y aviares (plumas, huesos parcialmente neumatizados, pelvis y extremidades posteriores).
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| Reconstrucción del aspecto de Archaeopteryx |
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| Fósil de Archaeopteryx |
Hoy sabemos que las aves se diversificaron en una amplia variedad de formas durante el periodo Cretácico. Muchos grupos retuvieron sus características primitivas, como alas con garras, y dientes, aunque los dientes se perdieron de forma independiente en algunos grupos de aves, incluidas las aves modernas. Mientras las formas más primitivas como Archaeopteryx retuvieron la larga cola ósea de sus ancestros, en las aves más avanzadas se acortó con la aparición del hueso pigóstilo, que culmina una pequeña serie de vértebras caudales en las aves actuales.
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| Esqueleto completo de un ave moderna. Detalle de la neumatización de los huesos |
Los huesos están neumatizados y son, en general, tubulares. La reducción del número de articulaciones móviles y la simplificación del sistema muscular ha facilitado la fusión de un gran número de estructuras óseas. El esqueleto de la columna vertebral y de las cinturas de los miembros se ha modificado para permitir una doble sujeción del peso del cuerpo: sobre las alas y sobre las patas. Para ello existen dos soportes laminares, el esternón y el sinsacro, curvados en sentido opuesto.
Los músculos que rodean las articulaciones del hombro y de la cadera mantienen el peso sobre dichas articulaciones y producen la propulsión (sobre todo el pectoral mayor para el vuelo, y los retractores del pie para la locomoción terrestre). Las articulaciones de la columna vertebral están reducidas a tal punto que sólo permiten los movimientos en la región cervical, entre torax-sinsacro y en la región caudal.
Modificado de Hickman
Los músculos de vuelo de las aves se disponen de tal forma que sitúan el centro de gravedad muy bajo en relación al eje corporal. Los dos mayores músculos de vuelo están anclados en la quilla del esternón. La contracción de los pectorales impulsa el ala hacia abajo. Cuando los pectorales se relajan, los supracoracoideos se contraen y, actuando como un sistema de polea, impulsan el ala hacia arriba.
Las plumas de las alas se insertan a lo largo del borde post-axial que forma el húmero-ulna-metacarpos. El movimiento activo de vuelo se debe, como ya se dijo, a la acción de los músculos pectorales. Los músculos y articulaciones del ala p.d. sólo sirven para desplegarla y modificar su forma en cada batida.
José Antonio López Isarría