Así logran los pájaros carpinteros golpear la madera sin dañarse

Un equipo de científicos reveló cómo los pájaros carpinteros convirtieron su cuerpo en un auténtico martillo biológico, al coordinar de manera precisa sus músculos y su respiración para maximizar la fuerza de impacto al taladrar la madera. El hallazgo, publicado en el Journal of Experimental Biology por The Company of Biologists y detallado en un artículo de investigación, arrojó luz sobre los mecanismos fisiológicos extremos que permitieron a estas aves soportar y generar impactos que superan varias veces su propio peso corporal.

El estudio, liderado por Nicholas Antonson y sus colegas de la Brown University, junto con el experto en canto de aves Franz Goller de la Universidad de Münster, se centró en ejemplares de la especie Dryobates pubescens capturados en Rhode Island, Estados Unidos.

El fenómeno de los pájaros carpinteros fascinó durante décadas a biólogos y aficionados, tanto por la espectacularidad de sus golpes como por las adaptaciones biomecánicas que requirió. Según el estudio, estas aves experimentaron desaceleraciones de hasta 400g al impactar la madera, una cifra que ilustra la magnitud de las fuerzas implicadas.

El equipo de investigación empleó técnicas avanzadas como electromiografía y medición de presión de aire en los sacos aéreos para analizar la actividad muscular y respiratoria durante el taladrado y el tamborileo.

La coordinación muscular resultó fundamental en este proceso. El artículo de investigación explicó que los músculos de la cabeza, el cuello, el abdomen, la cadera y la cola trabajaron juntos para mantener el cuerpo rígido y soportar el impacto. Los músculos flexores de la cadera y los músculos anteriores del cuello sirvieron como los principales responsables de impulsar el movimiento hacia adelante, lo que permitió que el pico penetrara la madera con fuerza. Al mismo tiempo, otros músculos, como los situados en la base del cráneo y la parte posterior del cuello, estabilizaron la cabeza, mientras que el abdomen y la cola contribuyeron a anclar el cuerpo contra el árbol en el momento del impacto.

Nicholas Antonson, citado por The Company of Biologists, señaló: “Los pájaros carpinteros convierten su cuerpo en un martillo al coordinar músculos y respiración para maximizar la fuerza de cada golpe”. El estudio experimental demostró que la activación muscular no se limitó a un solo grupo, sino que involucró una secuencia precisa de contracciones que prepararon el cuerpo para el golpe y facilitaron la recuperación tras el impacto. Por ejemplo, el músculo iliotibialis cranialis (flexor de la cadera) mostró una mayor activación durante los golpes fuertes en comparación con los suaves, lo que sugiere que este músculo regula la potencia del taladrado.

Uno de los aspectos más sorprendentes del estudio fue la sincronización de la respiración con el movimiento. Los investigadores observaron que los pájaros carpinteros exhalaron de forma activa justo en el instante en que el pico contactó con la madera, un patrón que recuerda al grito de los atletas al golpear una pelota o levantar peso. Según el artículo de investigación, este tipo de respiración generó una mayor co-contracción de la musculatura del tronco, lo que incrementó la estabilidad y la potencia del golpe sin necesidad de cerrar la vía aérea, a diferencia de la maniobra de Valsalva en humanos. Antonson explicó: “Este tipo de patrón respiratorio es conocido por generar una mayor co-contracción de la musculatura del tronco, lo que efectivamente aumenta la potencia de cada golpe”.

La comparación con los deportistas humanos resultó especialmente ilustrativa. Mientras que los tenistas o levantadores de pesas suelen exhalar ruidosamente para estabilizar el torso y potenciar el movimiento, los pájaros carpinteros sincronizaron su exhalación con cada impacto, incluso durante secuencias rápidas de hasta 13 golpes por segundo. El artículo de investigación detalló que, en estos casos, las aves realizaron mini-respiraciones de apenas 40 milisegundos entre cada golpe, manteniendo así el ritmo y la eficiencia sin comprometer la oxigenación.

La capacidad de ajustar la fuerza de los golpes fue otro rasgo destacado. Los experimentos revelaron que los pájaros carpinteros modularon la intensidad de la contracción muscular según la función del golpe: los impactos fuertes, empleados para excavar o buscar alimento, requirieron una mayor activación del flexor de la cadera, mientras que los golpes suaves, utilizados para la comunicación, implicaron una menor fuerza. Esta flexibilidad permitió a las aves adaptar su comportamiento a diferentes contextos ecológicos y sociales.

Desde una perspectiva evolutiva, el artículo de investigación sugiere que estos mecanismos de coordinación muscular y respiratoria surgieron para optimizar tanto la eficiencia como la seguridad durante el taladrado y el tamborileo. Además, la integración de la respiración con el movimiento recuerda a los patrones observados en otras aves durante el canto, lo que apunta a una posible convergencia evolutiva en la utilización de mini-respiraciones para sostener comportamientos de alta demanda energética.

En conjunto, los hallazgos de este estudio demostraron que el taladrado de los pájaros carpinteros representa un comportamiento extremo, dependiente de una coordinación exquisita entre los sistemas muscular y respiratorio. La producción de estos golpes requiere la activación precisa de múltiples grupos musculares, además de una sincronización perfecta con la ventilación, lo que convierte a estas aves en un modelo de control avanzado.