Aerodinámica del vuelo en colibrí by Versely Deras

¡Te presentamos al organismo anfitrión, Archilochus colubris!

2023-11-20 00:27:54 UTC

IDENTIFICACIÓN

Clase: Aves

Orden: Apodiformes

Familia: Trochilidae

Especie: Archilochus colubris

Nombre común: Colibrí garganta de rubí

Nombre en inglés: Ruby-throated Hummingbird

DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA

El colibrí garganta de rubí, Archilochus colubris, se distribuye ampliamente desde Panamá y el norte de Sudamérica hasta Estados Unidos y parte del sur de Canadá donde algunos se desplazan hasta las costas de Texas. En primavera los machos son los primeros en desplazarse hacia el norte antes que las hembras.

GRUPO 4

2023-11-20 00:43:31 UTC

Anyeli Ariana Cruz Rojas.

20191032585

Raúl Antonio Rojas.

20192030470

Versely Yolani Deras Gonzales

20201001061

Yeison Josué Enamorado Guevara

20201000841

Cesia Elizabeth Acosta Sánchez
20192000847

¡Ahora que ya sabes sobre el tema, es hora de indagar más profundo en el golpe de vuelo del colibrí!

verselyderas0827_ — 2023-11-20 04:49:36 UTC

La trayectoria de la punta del ala izquierda de un aleteo de colibrí de (a)laterales, (b)trasero y (C)miradores aéreos.

Se revela que la supinación del ala del colibrí durante la carrera ascendente se debe en gran medida a la rotación de la muñeca, que representa más movimientos de supinación que cualquier otro elemento esquelético que se rastreó. (Bergou, AJ, Xu, S. y Wang, ZJ 2007)

2023-11-20 04:58:32 UTC

La investigación sobre los colibríes revela fascinantes similitudes con los insectos voladores, definiéndolos como "insectos vertebrados". Este fenómeno se atribuye a la convergencia evolutiva en la cinemática de las alas y al tamaño corporal compartido con los insectos más grandes. Su vuelo, caracterizado por la carga alar y la frecuencia del aleteo, se asemeja más a los insectos que a las aves. A través de videografía de rayos X tridimensional de alta velocidad, exploramos cómo los colibríes, a pesar de su estructura vertebrada, adaptan su musculoesqueleto para lograr un vuelo de aleteo similar al de los insectos, revelando así intrigantes adaptaciones en la relación ala-músculo. Este estudio también sugiere que estas adaptaciones no son exclusivas de los colibríes, sino una tendencia general en animales voladores de diversos tamaños.

¿Como se predijo a partir de estudios anatómicos anteriores?

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Rotación del eje largo del húmero, juega un papel clave en el ciclo de aleteo del colibrí, proporcionando la mayor contribución al movimiento de la punta del ala y el borde de ataque distal. La eliminación de este movimiento de la cadena cinemática también cambia sustancialmente la forma de la trayectoria de la punta del ala. (Stolpe, M. y Zimmer, K. 1939)

¡Aquí te dejamos un par de videos con los que puedes ver y aprender mas sobre el vuelo del colibrí!

verselyderas0827_ — 2023-11-20 06:42:37 UTC

El Colibri, uno de los seres vivos mas pequeños de sangre caliente que existe en la tierra. Este diminuto pajarito supera el gran reto que es sobrevivir durante la noche, reduciendo drásticamente el ritmo cardiaco de su corazón que pasan de 1200 a 40 latidos por minuto.

Materiales:

2023-11-20 07:01:29 UTC

- Tres ejemplares hembra y un ejemplar macho de A. colubris con pesos de 3,4+0,2 g.

- Trampas de alimentación de néctar

- Jaulas individuales de 0,5 - 0,3 - 0,45 m

- Videografía de rayos x para tomar video de todas las actividades de los colibrís en el recinto

Métodos:

2023-11-20 08:02:50 UTC

Una vez capturado los colibríes se les asignó una celda individual donde se les entrenó para volar en un recinto donde se alimentaron mediante jeringas con néctar artificial y poder tomarles videografía de rayos x que sirvieron como entrada para un análisis de la cadena cinemática (abajo). Los marcadores de rayos X y alas se digitalizaron utilizando un software personalizado en MATLAB2010a.

Sabias que el aspecto del movimiento de vuelo del colibrí es similar al de un insecto

verselyderas0827_ — 2023-11-20 19:51:32 UTC

Se descubrio que los colibríes permiten un aspecto de su movimiento de vuelo similar al de un insecto (un ala altamente supinada y aerodinámicamente activa en movimiento ascendente) mediante la rotación en la muñeca y posiblemente incluso en elementos esqueléticos más distales.

2023-11-21 02:09:35 UTC

Bergou, AJ, XU S. y Wang, ZJ (2007). Inversion del tono de las alas en el vuelo de los insectos. Mec. D Fluidos, 321-337

Hill, A. (1950). Dimmenciones de los animales y su dinamica muscular. Ciencia, 209-230.

Medler, S. (2002). Tendencias comparativas del acortamiento velocidad y produccion de fuerza en los musculos esqueleticos . J. Physiol. Regul. Integral comp. Fisiol, 283.

R, D. (7 de Julio de 2000). La biomecanica de la forma de vuelo de los insectos funcion y evolucion. Princeton university press, 476.

Stolpe, M., & Zimmer, K. (1939). Der Schwirrflug des kolibri im Zeitlupenfilm. En J, Ornithol (pág. 87).

WELLS, D. (1993). Rendimiento muscular en vuelo estacionario colibries. 39-57.

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Esto debido a la a combinación de una alta frecuencia de aleteo, una gran amplitud de aleteo y una pequeña tensión muscular, se ve facilitado por la alta relación de transmisión entre músculo y ala.

Específicamente, el húmero del colibrí está orientado casi perpendicular al borde de ataque y gira alrededor de su eje mayor durante el trazo, con velocidades de rotación máximas ocurre a mitad de carrera y coincide con la velocidad máxima de la punta del ala.

verselyderas0827_ — 2023-11-21 15:52:55 UTC

Los colibríes son los únicos vertebrados que realizan vuelo suspendido, y que además son capaces de cambiar súbitamente la dirección del desplazamiento. Pueden volar de repente hacia atrás cuando se alejan de las flores, mostrando maniobras de vuelo altamente especializadas (Alexander, 1997).

verselyderas0827_ — 2023-11-21 15:55:38 UTC

Realizar vuelo suspendido y generar fuerza vertical, es una característica relevante, pero en general, los colibríes pueden cambiar rápidamente la velocidad, la trayectoria y la orientación del cuerpo durante este vuelo (Altshuler y Dudley, 2002).

Parametros aerodinamicos

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Cuando un colibrí impulsa sus alas hacia abajo, ejerce una presión equivalente a su propio peso en el aire circundante (Altshuler et al., 2004). Ésta presión actúa horizontalmente sobre el disco alar, el cual se define como el área circular barrida por las alas del colibrí con una amplitud de 180 ° (Stiles et al., 2005).

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¡Aquí puedes ver el impresionante vuelo en cámara lenta de un colibrí garganta de rubí!

2023-11-21 16:12:31 UTC

¡¡Te enriquecemos un poco más con un pequeño documental sobre el colibrí!!

verselyderas0827_ — 2023-11-21 18:26:57 UTC