¿Por qué las alas de los pájaros les ayudan a volar?

El vuelo de un ave obedece a la misma física que el de un avión. Vista de perfil, el ala de un pájaro tiene el borde de ataque redondeado, la cara superior más curvada que la inferior y un borde de salida fino: exactamente un perfil aerodinámico. Cuando el ave avanza, el ala corta el aire con un cierto ángulo de ataque y obliga a la corriente a curvarse hacia abajo. Por la tercera ley de Newton, el aire desviado hacia abajo empuja el ala hacia arriba; al mismo tiempo, el flujo acelerado sobre la cara superior deja allí una presión menor que en la inferior. Ambas descripciones son caras de un mismo fenómeno, la sustentación, y juntas explican por qué una gaviota puede sostenerse planeando sin mover las alas.

Un avión separa las funciones: el ala sustenta y el motor empuja. El pájaro las funde en el batido. En la carrera descendente, la parte externa del ala (la mano, con las plumas primarias) se inclina y actúa como una hélice que desplaza aire hacia atrás y hacia abajo, produciendo empuje además de sustentación. En la carrera ascendente, el ala se pliega parcialmente y las primarias se separan como persianas para dejar pasar el aire y reducir la resistencia. Las aves grandes, como cigüeñas o buitres, minimizan el batido y aprovechan las corrientes térmicas para ganar altura planeando en círculos; las pequeñas, con alas cortas y redondeadas, baten deprisa para maniobrar entre la vegetación.

Volar exige que la sustentación iguale al peso, así que la evolución ha aligerado todo lo posible. Los huesos de las aves son huecos y reforzados con travesaños internos, el pico sustituye a la dentadura y los sacos aéreos prolongan los pulmones dentro del esqueleto. Las plumas, además, son estructuras extraordinariamente eficientes: rígidas en el raquis, flexibles en las barbas y capaces de engancharse entre sí para formar una superficie continua que se repara con el pico. El ave ajusta la forma del ala instante a instante, cambia la flecha, la torsión y la curvatura, y usa la cola como estabilizador y freno. Un avión imita ese control con flaps, alerones y timones; el pájaro lo tiene incorporado en músculos y tendones.

Los pioneros, de Otto Lilienthal a los hermanos Wright, estudiaron el vuelo de las aves para entender cómo se mantiene el equilibrio y cómo se gobierna una superficie sustentadora. El alabeo de las alas del Flyer de 1903 nace de observar cómo los buitres torsionan las puntas para virar. Hoy los winglets de los aviones comerciales imitan las primarias separadas de las rapaces para reducir la resistencia inducida en la punta del ala.