Un equipo internacional de científicos reveló cómo los pájaros carpinteros logran perforar la madera con una potencia extraordinaria sin sufrir daños, gracias a una coordinación precisa de su sistema muscular y respiratorio que convierte su cuerpo en un auténtico mecanismo de martillo. El estudio fue publicado en el Journal of Experimental Biology,
El hallazgo planteó que estas aves sincronizan la contracción de músculos de la cabeza, cuello, abdomen, caderas y cola, y ajustan su respiración con cada golpe, en un proceso comparable al de los atletas humanos que emiten un gruñido para potenciar su rendimiento.
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El estudio, liderado por Nicholas Antonson, Matthew Fuxjager, Stephen Ogunbiyi, Margot Champigneulle y Thomas Roberts de la Brown University (Estados Unidos), junto con Franz Goller de la Universidad de Münster (Alemania), se centró en carpinteros de la especie Dryobates pubescens.
Los investigadores capturaron ejemplares en Rhode Island y analizaron su comportamiento en laboratorio mediante electromiografía, medición de presión de aire y registro de flujo respiratorio, antes de devolverlos a su hábitat natural.
Coordinación muscular: el cuerpo como martillo
Los carpinteros soportan desaceleraciones de hasta 400g al perforar la madera, una fuerza que supera ampliamente la que experimentan los humanos en actividades cotidianas.
Para resistir estos impactos, las aves activan de forma coordinada los músculos de la cabeza y el cuello, que funcionan como una palanca rígida, mientras que los músculos flexores de la cadera y el abdomen impulsan el cuerpo hacia adelante. La cola actúa como un ancla que estabiliza el cuerpo contra el árbol en el momento del impacto.
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El Journal of Experimental Biology detalló que la contracción de estos grupos musculares permite transferir la energía cinética de manera eficiente desde el pico hasta la madera y protege al ave de lesiones.
Los músculos del cuello, como el longus colli ventralis, se especializan en la proyección de la cabeza, mientras que otros, como el musculus complexus y el flexor colli lateralis, contribuyen a la rigidez necesaria para que el cuello funcione como el mango de un martillo. El abdomen y la cola refuerzan la estabilidad del tronco y la postura durante el golpeo.
Respiración sincronizada y ajuste de la potencia
Uno de los aspectos más destacados del estudio es la sincronización entre la respiración y el movimiento. Los investigadores observaron que los carpinteros exhalan de forma forzada justo en el instante en que el pico impacta la madera, un patrón que recuerda al gruñido de los tenistas o levantadores de pesas.
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“Este tipo de patrón respiratorio genera una mayor co-contracción de la musculatura del tronco”, explicó Antonson a Phys.org, y señaló que el gruñido incrementa la potencia de cada golpe.
El análisis de presión en los sacos aéreos y el flujo de aire a través de la siringe confirmó que la exhalación se produce en perfecta sincronía con cada impacto, incluso durante secuencias rápidas de hasta 13 golpes por segundo, en las que el ave toma pequeñas inspiraciones de apenas 40 milisegundos entre cada golpe.
El equipo también comprobó que los carpinteros ajustan la fuerza de sus golpes según la tarea. Cuando perforan la madera para excavar o buscar alimento, el músculo flexor de la cadera se contrae con mayor intensidad, generando impactos más potentes.
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En cambio, cuando solo “tocan” la superficie para comunicarse con otros individuos, la contracción muscular es más suave. Esta capacidad de modular la potencia permite a los pájaros adaptar su comportamiento a diferentes contextos sin comprometer su integridad física.
Desde una perspectiva evolutiva y biomecánica, el Journal of Experimental Biology subrayó que la coordinación entre los sistemas muscular y respiratorio en los carpinteros representa un ejemplo extremo de integración fisiológica para afrontar demandas motoras excepcionales.
Los autores postularon que este tipo de sincronización podría tener paralelos en otros animales que realizan comportamientos de alta exigencia, como el canto de las aves o la carrera de los mamíferos, y que su estudio puede inspirar nuevas soluciones en ingeniería y robótica.
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