¿Viabilidad de las criaturas voladoras biológicas de ala fija?

volantes sin parar

Como se indicó en otras respuestas, estas aves serían vulnerables en tierra. Así que estamos buscando pájaros que nunca aterrizan. No es totalmente imposible, algunas aves reales son capaces de volar continuamente durante años .

Puedes hacer que parezca válido desde el punto de vista de la evolución. Por ejemplo, al decidir que el planeta está completamente cubierto de agua. O tal vez porque es demasiado peligroso aterrizar debido a los depredadores. Así que cuanto más tiempo permanezcas en el aire, más seguro estarás. Hasta que evoluciones para quedarte en el aire para siempre.

Puedes comer otras cosas que están volando.

Propulsión

Como no pueden aletear para recuperar altitud o velocidad, estas aves necesitan una fuente alternativa de propulsión. Algunas ideas:

• Confíe en los movimientos de aire verticales, como pájaros reales. Su mundo entonces debe tener muchos de estos.
• Algunos animales/verduras/frutas son grandes globos de gas , tus pájaros a veces podrían descansar sobre ellos, usarlos como elevadores para recuperar altura o poner sus huevos sobre ellos.

Justificación de ala fija

Si sus pájaros permanecen en el aire perpetuamente y usan estos medios de propulsión, entonces podrían ser más eficientes con alas fijas:

• Menos músculo para mantener -> menos peso, menos energía
• Menos articulaciones -> menos peso, menos riesgos de romper algo

Dicho esto, todavía necesitarán algunas piezas móviles para maniobrar en el aire.

Reproducción

Un comentario preguntó sobre la reproducción. ¿Cómo darán a luz las criaturas en el aire? Propongo los siguientes mecanismos:

• Las aves dejan caer los huevos en el agua o en cualquier superficie lo suficientemente blanda. Cuando los bebés nacen, las alas aún no están fijadas, por lo que pueden comenzar a volar. Las alas se endurecen en la pubertad.
• Como se indicó anteriormente, ponen huevos en grandes globos de gas u organismos flotantes similares.
• Los huevos en sí son más livianos que el aire porque tienen una bolsa de hidrógeno en ellos. Entonces flotan hasta el nacimiento del bebé, que directamente puede comenzar a volar.

Por supuesto. Necesitas:

Propulsión a Chorro

Estas criaturas a continuación se llaman pinchos. Fueron imaginados por el escritor y exobiólogo Wayne D. Barlowe en su excelente libro Expedition: Being an Account in Words and Artwork of the 2358 AD Voyage to Darwin IV .

Recuerdo que eran de propulsión a chorro, pero no recuerdo los mecanismos exactos de la misma. Entonces, esta es la parte donde puedo especular.

Muchas criaturas hoy en día tienen simbiosis con microbios en sus intestinos. Un ejemplo serían los rumiantes, cuya digestión es ayudada por microbios en un estómago llamado rumen.

No es difícil imaginar que una criatura (quizás no un pájaro) pueda desarrollar una relación simbiótica con un microbio que vive en el intestino y produce hidrógeno como producto de desecho metabólico. Si estos animales pudieran almacenar y comprimir ese hidrógeno en órganos como los pulmones, podría traer muchas posibilidades.

Si los animales tuvieran un tubo que va desde los órganos parecidos a los pulmones hasta la parte trasera, el hidrógeno comprimido podría ser expulsado en esa dirección donde se enciende por bioelectricidad y listo , combustión.

Los pinchos de Expedition eran enormes, al menos del tamaño de Quetzalcoatlus , y dado que es principalmente un trabajo científico, puedo suponer que es plausible que estas aves de alas fijas puedan crecer hasta tamaños muy grandes.

Responderé desde el punto de vista de la verificación de la realidad.

¿Cuán plausibles son las criaturas voladoras de alas fijas, biológicas y evolucionadas naturalmente?

Me resulta muy difícil , por decir lo menos.

• No poder plegar las alas es una gran desventaja en tierra: son necesariamente frágiles y estarían expuestas a los depredadores y chocarían contra los obstáculos en el suelo.

• Aterrizar, creo, es la tarea más difícil para las alas fijas, aunque, tal vez, una gran cola en movimiento podría ayudar a superar las dificultades.

• Poder plegar las alas cuesta muy poco: las alas son ligeras y fáciles de mover.

¿Podría tal criatura evolucionar plausiblemente en condiciones similares a las de la Tierra ? ¿Cuánto tendrían que cambiar las condiciones para que las criaturas de alas fijas se vuelvan plausibles?

Las aves con alas fijas podrían sobrevivir en desiertos sin depredadores ni obstáculos, pero ¿superarían a sus contrapartes flexibles? Volar más lejos suele ser el resultado del aleteo. Las montañas (desnudas, para evitar hacer obstáculos) podrían ayudarlos a despegar, permitir que las corrientes ascendentes se mantengan en el aire y hacer que el aterrizaje sea un poco menos peligroso.

Es difícil encontrar una presión evolutiva que pudiera desarrollar alas inmóviles. Pero podrían nacer móviles y volverse fijos en la edad adulta: de lo contrario, los huevos deberían ser largos.

Una posibilidad es que la presión evolutiva deje de combatir algún tipo de enfermedad degenerativa de las articulaciones similar a la osteoartritis para favorecer otros rasgos ventajosos (como alas más largas y anchas)

Si es así, ¿qué método usaría para la propulsión ? [Y otras ideas ]

Además de las aves que no vuelan, como los pingüinos o los kiwis, que podrían sobrevivir con alas fijas pero están fuera del alcance de la cuestión, hay aves adaptadas para planear y pueden sobrevivir con muy poco aleteo.

Lo más cercano que puede llegar al tipo de ave que está buscando con las especies existentes es el cóndor andino :

^{Soy tan majestuosa que todos los países de mi rango me han elegido como su ave nacional (imagen: Wikipedia)}

Son las aves más grandes de la Tierra por área de alas (que se extienden alrededor de 11 pies de largo ). Una gran área les ayuda a deslizarse sin esfuerzo. Están adaptados a la montaña, muy buenos para encontrar corrientes ascendentes y despegar de acantilados . Si uno de ellos tuviera las alas fijas de repente, sería más probable que tuviera problemas para aterrizar que para despegar o volar largas distancias sin aletear (lo que realmente hacen).

Los cóndores son depredadores del ápice (nadie intenta matarlos) y viven en las montañas, donde encuentran menos obstáculos. Su hábitat favorece el vuelo y el despegue sin aleteo.

Tal vez lo que necesita es un cóndor de cola grande (es decir, con una cola larga y ancha), cuyas alas se vuelven fijas O son muy pequeñas al momento de la eclosión

No creo que un pájaro pueda vivir de manera realista sin ningún aterrizaje. Aunque podrían cazar (o incluso recolectar) mientras vuelan, las alas móviles aumentan la maniobrabilidad, lo que aumenta las posibilidades de cazar (lo que sería una fuerte fuerza evolutiva para que las alas no se vuelvan fijas).

¿Qué tan grande podría llegar a ser una criatura así de manera realista?

Aparentemente, las aves pueden crecer más . Los paleontólogos argumentan que ha habido aves con envergaduras estimadas de alrededor de$7\,m$. Y la buena noticia es que cuanto más grande es el ave, 1) mejor se desliza, 2) menos eficiente se vuelve el aleteo, 3) más fijas están sus alas

Posiblemente podría haber una criatura parecida a un pájaro que tuviera cuatro alas, un par de las cuales nunca aleteaba pero era rígido cuando volaba, aunque tal vez se plegaba cuando no volaba.

Y tal vez el otro par de alas de la criatura parecida a un murciélago aletearía al volar.

Entonces, tal vez el par de alas más rígido era para sustentación, como las alas de un avión, y el par de alas batientes era para empuje, como las hélices o los motores a reacción de los aviones.

O tal vez la criatura parecida a un pterosaurio usaría sus alas para levantarse y un poco de dirección, y usaría una cola en forma de abanico para empujar, como muchas criaturas marinas que nadan en el agua.

O tal vez la criatura parecida a un pájaro tendría un sifón como los calamares, y usaría alas rígidas para levantarse y soplar aire a través del sifón para empujar.

Podrían evolucionar de peces voladores .

Estos peces tienen alas fijas mientras vuelan y son impulsados ​​por su cola que cuelga hacia el agua. Durante milenios, esta aleta caudal podría agrandarse y evolucionar para impulsarlos por el aire.

Vídeos de peces voladores

Récord de vuelo: https://youtu.be/5lYnFDtFx20?t=66

Ser perseguido por pájaros depredadores: https://youtu.be/5lYnFDtFx20?t=280

Bueno... si estas criaturas pasaran su vida en las copas de los árboles, parieran en lugar de poner huevos (¿Entonces? ¡El ornitorrinco es un mamífero que pone huevos!) para que los pequeños se aferraran a ellos como lo hacen los cachorros de murciélago... podría funcionar. Serían una especie estrictamente planeadora, su rango de maniobras sería limitado, pero mientras haya una buena térmica, lo harían bien.

Ahora, comer podría ser un problema, ya que no pueden maniobrar para cazar. Necesitas un mundo donde el propio aire lleve una gran cantidad de microorganismos, una especie de krill aéreo, estas aves comen con solo pasar. En una cadena ecológica equilibrada, sería útil porque este 'kril de viento' podría ser peligroso si se acumulara en cantidades excesivas en el suelo o en los árboles.

¿Propulsión a Chorro?

Definitivamente no es factible, al menos con premisas biológicas y terrestres evolucionadas naturalmente. ¿Por qué? No es un problema de combustible, puedes fingir que lo encuentras de alguna manera, ¡es un problema de temperatura! Es algo que requiere una aleación de metal especial para sobrevivir, los huesos y los tendones a base de carbono no pueden tener ninguna posibilidad.

Además, existen principalmente dos tipos de motores a reacción: turborreactores y estatorreactores. Los turborreactores son los motores que normalmente ves cuando tomas un vuelo comercial, y el nombre en sí sugiere que necesita una turbina para comprimir el aire. Dado que ningún animal volador desarrolló ningún mecanismo óseo que sea similar al rotor de un helicóptero, es realmente difícil justificar una turbina (para simplificar, una turbina es un rotor con esteroides). Los turborreactores tampoco funcionarán debido a la complejidad de la geometría.

Por otro lado, los estatorreactores no son nada complejos, utilizan su propia velocidad y geometría para comprimir aire. El problema es que no pueden operar detenidos y son eficientes a velocidades supersónicas: no puedes despegar, y el vuelo supersónico requiere una gran cantidad de "combustible" adicional e involucra aún más problemas de calor porque es posible que tengas que refrigerar también las alas y no sólo el motor. Si algo así puede ser parte de algo "natural", también podemos pretender que los saltamontes pueden saltar tan alto para ser utilizados como paloma mensajera para enviar mensajes a la luna.

Si el límite de las alas es solo que no se pueden batir para proporcionar empuje, pero aún se pueden plegar (como un avión basado en un portaaviones), no será un gran problema para un ave basada en un acantilado.

Un halcón realmente no necesita batir su ala excepto para despegar del suelo. Si pudiera arrojarse desde un acantilado alto, podría saltar, cazar a otra ave y llevarla al nido solo con el ala "fija". Las alas plegables probablemente sean necesarias debido a la dimensión del nido, la facilidad de limpieza y el descanso (imagínese tratar de dormir con las alas extendidas en un acantilado que produce por defecto una fuerte ráfaga de alas).

Si realmente necesita un despegue desde el suelo, puedo sugerirle algo como un
motor de cohete (todavía es difícil de justificar, pero mucho más fácil que la propulsión a chorro).

Tal vez sus alas no evolucionarían de las extremidades. Podrían evolucionar a partir de placas traseras como las del Stegosaurus, y luego crecer mucho debido a la selección sexual, pero también más ligeros para soportar su tamaño, y luego serían reutilizados para deslizarse. Aún así, sería mejor si al menos pudieran hacer que las alas se mantuvieran erguidas para que pudieran moverse mejor. O tal vez las alas/placas son de un material rígido pero delgado y flexible, por lo que pueden perder su forma cuando la criatura necesita meterse entre o debajo de obstáculos y volver a su forma original sin romperse.

Bueno, esto ya sucede muchas veces en la naturaleza, aunque las “alas” pueden aletear y articularse (porque a la naturaleza no le gustan los diseños estúpidos), pueden y vuelan sin aletear en absoluto. Entonces, su pregunta se reduce a "¿pueden estos animales seguir funcionando si las alas están arregladas?"

La araña voladora del Amazonas convierte su cuerpo plano en un ala y se desliza de árbol en árbol. Es un vuelo propulsado por la gravedad sin aleteo. Si tuviera esta forma permanente , su rendimiento aerodinámico no cambiaría. Sin embargo, la naturaleza necesitaría darle nuevas piernas, y creo que eso se puede hacer.

La mayoría de las arañas tejedoras de telarañas vuelan sin alas. Charles Darwin se sorprendió al encontrar arañas aterrizando en su barco a cientos de millas de la costa. Se llama "globos", donde simplemente lanzan un trozo de seda que es atrapado por el viento, combinado con fuerzas electrostáticas , que los arrastra.

En este caso, su pregunta se reduce a: "¿Puede la naturaleza desarrollar arañas con alas fijas?" Creo que es un desarrollo evolutivo viable.

Algunas respuestas sienten que las alas extendidas se convertirán en una molestia en el suelo. La naturaleza no está de acuerdo. Un animal extremadamente exitoso deja su equipo de vuelo extendido todo el tiempo y puede volar sin aletear:

Así que realmente estás preguntando si pegamos las alas de una libélula hacia abajo (pero aún permitimos que se incline), ¿seguiría planeando?

La respuesta es sí, pero tendrá que aprender a buscar comida porque no será el depredador ápice que conocemos. Puede trepar a un árbol o a un acantilado y planear durante días sobre las corrientes térmicas en un vuelo propulsado por la gravedad.

Pero si prefieres el vuelo propulsado, la naturaleza también lo ha hecho. El calamar usa presión hidráulica para acumular impulso en el agua, luego se lanza al aire, aplanando sus tentáculos, brazos y aletas en alas rígidas para el vuelo deslizante.

En este caso, su pregunta se convierte en "¿puede la naturaleza hacer un calamar con aletas rígidas?" Nuevamente, creo que esto es viable, pero no un diseño inteligente. Y si la naturaleza pudiera desarrollar un calamar muy liviano, probablemente podría deslizarse casi indefinidamente en las corrientes térmicas.

A continuación, preguntó qué tan grande puede ser una criatura así. Honestamente, esto es una función de qué tan liviano puede hacer que sus tejidos esqueléticos y musculares. Un exoesqueleto delgado como el de la libélula se puede escalar bastante bien, pero el animal se volverá bastante delicado a medida que crece. Los huesos huecos de las aves también pueden permitir el deslizamiento de animales del tamaño de un pteranodon. Casi cualquier criatura que pueda lanzarse lo suficientemente alto desde la superficie puede aprovechar las corrientes térmicas y los vientos regulares.

Para la criatura de alas rígidas más grande posible, probablemente quieras desarrollar un dirigible viviente con alas fijas y locomoción anguilliforme. En este caso, su pregunta se convierte en: "¿Puede una criatura con forma de globo crear gas de hidrógeno?" Creo que esto también es razonable. Si esta criatura exhalara H en su propio globo y pudiera articular su cuerpo, se convertiría en una aeronave viviente.

Lo siento, esto no es tan genial como los pteranodones propulsados ​​por chorro, pero me tomé la palabra "viable" en serio. También me tomé la libertad de articular las alas para que pueda girar (como los alerones), pero no aletear. Porque ni siquiera tenemos aviones estrictamente de “ala fija”.

Esto suena como el tipo de cosa que podrías encontrar en la atmósfera de un gigante gaseoso. En este caso, no necesitas preocuparte por la tierra (porque no hay).

Las térmicas arremolinadas que podemos observar nosotros mismos en nuestros propios gigantes gaseosos podrían proporcionar sustentación.

Si quieres que tu criatura ponga huevos, entonces podrían ser como 'bolsas de sirena' llenas de gas (huevos de tiburón) que flotarían a cierta profundidad en la atmósfera. Cuando el polluelo sale del cascarón, entra en picado poco profundo para ganar velocidad antes de ser levantado por las térmicas antes mencionadas.

Como se mencionó anteriormente, incluso las criaturas de alas fijas necesitarían superficies de control móviles de algún tipo.

El ala de su ave podría tener una sección transversal similar a la de un avión convencional o un vehículo de efecto suelo, y tener la capacidad de flexionar su ala de manera que pueda cambiar entre los dos. Pasaría la mayor parte de su vida en el aire, aterrizando solo para producir descendencia. Se deslizaría principalmente, utilizando una sección transversal de alas convencional para maximizar su capacidad de deslizamiento, y la de un vehículo de efecto suelo cuando está cerca del suelo.

Se usaría una cola flexible para dirigir al ave por el aire.

Su pico sería largo y puntiagudo, similar a una lanza. Esto le permitirá lanzar su próxima comida mientras se desliza cerca del suelo o cuando está en lo alto. Hacer que lance su objetivo de frente le permitiría mantener más impulso que girando en el aire.

Los huevos se pondrían en pequeños huecos creados por el pico del pájaro en acantilados empinados, podrían lanzarse para volver a volar.

Tal ave sería una presa fácil cuando estuviera en tierra, como tal, se beneficiaría de vivir en un país montañoso para que, si alguna vez quedara en tierra, pudiera lanzarse desde el acantilado más cercano.