Como es la lengua de un colibrí

Con los nuevos avances tecnológicos en materia electrónica es posible disfrutar de imágenes de alta velocidad de los colibríes, luego de casi dos siglos de sabiduría convencional sobre cómo beben líquidos estas simpáticas aves. Los investigadores pensaban que bebían líquidos aspirándolos, mediante canales en forma de tubo en su lengua, es decir por acción capilar. Pero un nuevo análisis muestra que la lengua de hecho retiene el néctar mediante un mecanismo de repliegue.



"La primera vez que vi estos videos, que me dejó alucinado", dijo el ornitólogo Alejandro Rico Guevara de la Universidad de Connecticut, co-autor de un estudio publicado el 2 de mayo en las actas de la Academia Nacional de Ciencias. "Estudié la estructura de la lengua en detalle, pero no tenía idea de que podría hacer algo como esto. Tuvimos que crear un nuevo modelo que lo explique."
Con alas que aletean hasta 90 veces por segundo y el corazón con tasas superiores a 1.200 pulsaciones por minuto, los colibríes dependen de una dieta rica en calorías -como combustible- proporcionada por el néctar. Ellos pueden fácilmente consumir su propio peso corporal cada día. Un estudio describió a un colibrí de 3 gramos bebiendo 43 gramos de agua con azúcar en un día, un total de 14 veces su peso corporal !!!.

Los investigadores han creyeron por mucho tiempo que estas aves pueden beber a alta velocidad por acción capilar -fenómeno que causa que el líquido suba por los lados de un estrecho tubo-. Esa idea fue apoyada por la forma de lenguas de los colibríes, y su eficiencia por sentido intuitivo.
Hubo, sin embargo, un problema importante con los modelos. La física capilar dicta que los colibríes deberían absorber líquidos con una concentración de azúcar del 20 al 40 por ciento, pero las soluciones más azucaradas serían demasiado espesas para levantarse rápidamente. Sin embargo los colibríes rutinariamente elegían fluidos con el doble de los niveles de azúcar previsto.

Para descubrir cómo los colibríes beben, Rico-Guevara y su colega Margaret Rubega crearon un video de alta velocidad, que les permitió ver a través de tubos transparentes con forma de flores y agua azucarada en su interior. En el video se puede observar una imagen ampliada de la lengua del colibrí, extrayendo néctar hasta 20 veces por segundo.

El vídeo (abajo) muestra que, en lugar de simplemente extraer el líquido, los tubos de la lengua del colibrí abierta por los lados golpean el néctar. Cuando la lengua se retrae, los tubos se cierran como una cremallera, llevando el néctar hacia el pico. "Se pensaba que este proceso realizado por los colibríes consumía una gran cantidad energética, en especial con los supuestos de concentraciones de azúcar que ellos prefieren. Estos supuestos son lisa y llanamente equivocados", dijo el ornitólogo Christopher Clark, de la Universidad de Yale, quienes le prestaron a Rico Guevara su cámara digital de alta velocidad. "Rico Guevara muestra, por primera vez, que el modelo empírico coincide con las observaciones básicas de comportamiento."

La lengua, sin embargo, es donde Rico Guevara y Rubega no han terminado de comprender. "Para beber tienes que tragar. Nadie ha tratado de explicar cómo funciona esto todavía. Se considera magia en este momento", dijo.
Rico-Guevara espera resolver el misterio con una microtomografía de rayos X  -una versión en miniatura de la maquina médica de exploraciones 3D para examinar tejidos enfermos en personas-. "Si reconstruimos el pico del colibrí en tres dimensiones, podemos ver exactamente cómo la lengua se mueve en él, y cómo se extrae el néctar," Dijo Rico Guevara.

Si los investigadores descubren como la lengua del colibrí es tan eficiente, podrían haber nuevos avances en la industria electrónica como microchips de energía liquida o dispositivos de extracción y transporte de líquidos para robots. Clark sospecha aplicaciones más sencillas que también pueden estar al alcance de la mano. "Tal vez la comprensión de la física detrás de esto permitirá a los ingenieros a diseñar esponjas o trapeadores  más eficientes", dijo.

(Arriba) Vista de cerca de la lengua de un colibrí en diferentes etapas. La lengua desenrosca las dos secciones dentro del néctar, luego ambas secciones se arquean para atrapar el líquido azucarado, para luego ser llevado al pico.

Como resultado de esta investigación ahora se puede afirmar que la lengua colibrí es una trampa de líquido, no un tubo capilar, y en este caso la ayuda de una cámara digital de alta velocidad ha sido fundamental para encontrar el modelo físico correcto.
Visto en: wired