¿Cuáles son las ventajas de cuatro alas sobre dos alas?

En cierto planeta, hay una gran población de pájaros parecidos a halcones. Dominan el ecosistema aviar. Sin embargo, pronto aparece una población de aves casi idénticas. La única diferencia entre las dos especies es que los miembros de la nueva población tienen cuatro alas en lugar de dos.

¿Qué ventajas (si las hay) tendrían los halcones de cuatro alas sobre los halcones de dos alas? Serian mas rapidos? ¿Más tranquilo? ¿Mejor maniobrando?

¿Más tranquilo? Las aves son bastante tranquilas cuando mantienen el pico cerrado...
@IsaacKotlicky Recuerdo haber leído algo sobre la audición aguda de algunos roedores, lo que podría convertir cualquier pequeño ruido en un problema. Pero no puedo encontrar una fuente para eso.
@HDE226868, Los búhos son voladores silenciosos exactamente por esa razón
Dos alas malas, cuatro alas buenas , eh. ¿Habría alguna interacción entre las dos especies?
Esto me hizo pensar en un X-Wing como un halcón, cerrando sus alas para aumentar la velocidad o abriéndolas en forma de X para aumentar la movilidad. Y esto parecía muy bueno en mi cabeza.
@Linkyu Sí, lo habría. En realidad son sólo dos ramas de la misma especie.
Dos ramas de la misma especie serían un problema evolutivo, no es coincidencia que todos los vertebrados que no son peces en la tierra compartan más o menos el mismo plan corporal: todos comparten un ancestro común, y el plan corporal se presenta en etapas muy tempranas. del desarrollo del embrión.
@RemcoGerlich Mi explicación es que un grupo entró después de haber sido expulsado de su territorio a otro lugar.

Respuestas (10)

Voy a tener que estar en desacuerdo con Monty en esto. Si bien las alas serían más pesadas y potencialmente crearían más resistencia, comparar la biología de las aves con los biplanos es una locura.

Considere que casi todos los insectos voladores usan múltiples pares de alas para producir sustentación. Las moscas no solo tienen una habilidad acrobática ridícula debido a su capacidad para balancear sus alas de forma independiente, sino que también se mueven a una velocidad relativamente alta cuando se mide en longitudes corporales.

Un pájaro de dos alas que aletee alternativamente en pares ganaría altitud más rápidamente: mientras un par está en el movimiento hacia arriba, el otro estaría ocupado en el impulso que genera el movimiento hacia abajo. Al planear o navegar en una corriente ascendente, el par adicional de alas proporcionaría mucha más sustentación como el ala delta de los aviones de combate y los planeadores. Esto les da más maniobrabilidad y un mayor ángulo de pérdida.

Entonces, un pájaro de cuatro alas no solo generaría un poder de aleteo más consistente, sino que sería un mejor planeador, trepador y buceador. La compensación sería peso y ruido, suponiendo que sean ruidosos ; Los búhos son bastante silenciosos.

A diferencia de la mayoría de los insectos, las moscas (orden Diptera: en.wikipedia.org/wiki/Fly ) en realidad solo tienen dos alas funcionales. El segundo par vestical se ha convertido en halteres, que sirven como órgano de equilibrio.
Los búhos son silenciosos debido a la naturaleza de sus alas. Sus alas son 'más esponjosas' que las de los pájaros normales, lo que amortigua el sonido. Aunque supongo que cuatro alas podrían disminuir el sonido en el sentido de que cada ala solo tendría que trabajar (aproximadamente) la mitad de duro, lo que supuestamente disminuiría la cantidad de sonido que generarían. Un aspecto negativo que veo por tener más alas es que el 'pájaro' tendría que gastar más energía usando sus alas adicionales.
También agregaré que algunos insectos, particularmente los escarabajos, tienen dos alas endurecidas que actúan como alas de avión y dos alas regulares que proporcionan el empuje. Además, casi todos los demás insectos con complementos regulares de cuatro alas en realidad unen las alas a cada lado y en su mayoría funcionan como dos, no como cuatro alas independientes.
@fredsbend, entonces, ¿qué impide que el pájaro haga lo mismo? manteniendo un par firme y usando el segundo para levantar? o usando ambos al unísono para un aleteo más fuerte?
@jamesqf Curiosamente, algunos helicópteros también tienen halterios, que también sirven como órgano estabilizador... en.wikipedia.org/wiki/Bell_47#/media/…
La física de un insecto de cuatro o múltiples alas no necesariamente se escala a las aves. Las acrobacias de una mosca, entonces, no necesariamente se traducen en un pájaro. En resumen, si el mundo que está creando tiene una física similar y le importa la precisión en ese sentido, es posible que le interese saber qué son las respuestas de Biología o Física SE.
@JYelton De acuerdo. Ya estamos hablando de pájaros míticos de cuatro alas, por lo que los detalles de las estelas son algo irrelevantes. Si el OP quiere precisión científica completa, entonces es mejor que estén en un foro dedicado a eso, o al menos usando una etiqueta de "ciencia dura" ... Me tomé libertades específicamente porque no estaba etiquetado como tal.
La respuesta de Monty es correcta. Ha utilizado la analogía, pero, como mencionó JYelton anteriormente, la física no se escala. Debe comprender los números de Reynolds y, hasta ahora, no mencionar la relación de aspecto o la eficiencia de Oswald en ninguna respuesta o comentario. Un ala simple más larga es más eficiente para un conjunto compuesto o la misma área. Maniobrabilidad, sí, superioridad, no.
@Steve OP no dijo que estaba buscando una respuesta científica dura. Ya tenía una especie de ave invasora de cuatro alas. Acabo de ofrecer una explicación plausible.
@IsaacKotlicky Bueno, ya reconociste lo que dijo JYelton. La física no se adapta a las aves. Es por eso que los insectos son tan grandes.
@fredsbend Estuve de acuerdo en que NO NECESARIAMENTE se amplía. Tenemos registros fósiles de artrópodos voladores GIGANTES con una envergadura de más de dos pies: en.wikipedia.org/wiki/Meganeura y Arthropleura medía 8 pies de largo. Entonces no, puede haber muchos insectos grandes incluso usando la física y la biología de la tierra. Las limitaciones de los insectos tienen más que ver con las presiones evolutivas, la estabilidad estructural y la circulación que con el vuelo.
@JYelton Dudo que acepten la pregunta; demasiado hipotético para sus gustos. Dicho esto, ese es el tipo de respuesta que este sitio debería proporcionar. Estoy de acuerdo en que es necesario justificar la mejora para mejorar esta respuesta. No tengo ni idea de si se puede justificar o no, pero tiene que serlo. Pero de todos modos, en cuanto a las alas independientes en los insectos, y eso mejora la aerodinámica, las libélulas son las que quieres mirar. Son algunos de los mejores voladores del reino animal y, según tengo entendido, gran parte de eso proviene de sus cuatro alas independientes.
Supongo que la energía adicional necesaria para batir ese par de alas separadas probablemente aumentará la ingesta de alimentos necesaria para dicho pájaro.

No puedo responder en base a la aerodinámica o la biología, pero considere que la mayoría de los insectos tienen cuatro alas. Esto incluye a las libélulas, que son depredadores aéreos increíblemente hábiles. Claramente, a nivel del tamaño del insecto, dos alas no parecen tener una ventaja significativa sobre cuatro.

El verdadero problema, creo, es uno de biología del desarrollo. TODOS los vertebrados tienen el mismo plan esquelético básico, incluidas cuatro extremidades. Esto se basa en la función de los genes HOX de bajo nivel. (Busque más detalles en otros lugares). Entonces, si sus pájaros de 4 alas también van a tener patas, tienen que venir de un linaje que se separó en un pasado muy distante, probablemente coetáneo con el Cámbrico de la Tierra. Y también vas a tener toda una historia que tiene vertebrados de 6 extremidades evolucionando en paralelo con los de 4 extremidades.

Otra posibilidad es que las extremidades traseras también se hayan modificado en alas, por lo que las criaturas se parecen un poco a los pterosaurios: http://pterosaur.net/flight.php

Editar: solo pensé en un ejemplo realmente bueno de evolución convergente que produce un par de criaturas voladoras muy similares, una (colibríes) un vertebrado de dos alas, la otra (polillas halcón) un insecto de cuatro alas. Por observación casual, no parece haber una gran diferencia en la capacidad de vuelo. Ver, por ejemplo , http://en.wikipedia.org/wiki/Hyles_lineata y http://en.wikipedia.org/wiki/Macroglossum_stellatarum Sin embargo, tenga en cuenta que, a pesar de las similitudes, también existen diferencias importantes, siendo las externas más obvias las 6 patas. vs 2, y escamas vs plumas.

Esa es una de las cosas que estaba mal con la película Avatar . Tenga en cuenta que las moscas tienen dos alas ... las otras dos extremidades son pequeños contrapesos, no grandes superficies, pero una simple mutación podría permitir que se desarrolle otro par de alas. Tal vez las alas regulares tengan dos extremidades cada una, con la membrana estirada entre ellas. La separación en dos alas diferentes no requeriría un cambio en el número de miembros. Las ardillas voladoras evolucionan en cuatro alas verdaderas, que obviamente son mejores (incluso si el par trasero se encogerá más tarde o se especializará aún más).
Este problema depende de la historia evolutiva de la Tierra y no se aplicaría a "cierto planeta" a menos que exista una relación de descendencia entre los vertebrados de la Tierra y las criaturas de ese planeta. Otra forma de decirlo es que su linaje no tiene que haberse separado en un pasado muy distante si nunca estuvo conectado en primer lugar.
@JDługosz: Con las moscas, en realidad es al revés. El insecto ancestral tenía cuatro alas (como la mayoría todavía las tiene), pero en las moscas el par trasero evolucionó a los halterios. Las ardillas voladoras pueden desarrollar cuatro alas, como lo hicieron algunos pterosaurios: el problema es cómo se las arreglan para moverse en tierra mientras mantienen el requisito del OP de que se vean como pájaros de 2 alas.
@Doug McClean: Quizás no entendí la pregunta original. Pensé que el OP estaba creando un planeta con "pájaros" de cuatro y seis extremidades. Si los de seis extremidades son nativos del planeta y los de 4 extremidades son una importación de la Tierra, por supuesto, las consideraciones evolutivas no lo hacen. aplicar.

Los halcones de cuatro alas probablemente tendrían una desventaja neta. Ciertamente, es probable que sean más maniobrables, sin embargo, tener dos juegos de alas conduciría a una menor eficiencia de propulsión debido a la sobrecarga de los apéndices adicionales y al aumento de la resistencia inducida y parásita.

Como ejemplo, muy pocos aviones fabricados por humanos en estos días son biplanos o triplanos, aparte de los diseñados para acrobacias, y ciertamente no hay biplanos comerciales, ya que el aparejo adicional y el área mojada aumentan la resistencia drásticamente. La única ventaja en un diseño multiplano es reducir la envergadura.

En cuanto al ruido, los halcones de cuatro alas ni siquiera tendrían esa ventaja. Si los dos pares de alas batieran en sincronía, no habría ninguna ventaja, pero si batieran de forma asíncrona o contrasincrónica (un par subía mientras el otro bajaba), habría un ruido adicional, como el producido por la interacción. entre el rotor principal de un helicóptero y su rotor de cola. El vuelo silencioso (como en los búhos) se logra con plumas más suaves y flexibles.

No estoy seguro de estar de acuerdo con esto: la sustentación causada por los aviones de ala fija es drásticamente diferente a la forma en que las aves generan su sustentación. Mucho depende de la configuración de las alas y sus capacidades.
@IsaacKotlicky, en realidad, es bastante similar. La diferencia de tamaño cambia el número de Reynolds. El arrastre parásito e inducido se producirá independientemente del tamaño. La resistencia inducida no cambiará mucho, pero el parásito será mayor.
2 de las 4 alas podrían retraerse cerca del cuerpo cuando sea necesario, por lo que la resistencia adicional no es un gran problema, ¿no?
Entonces, ¿por qué se fabricaron los biplanos en primer lugar? Supongo que la fuerza y ​​rigidez de un ala más larga. Un pájaro biplano podría manejar bosques densos y ser maniobrable y caber en lugares más estrechos. Tal vez les permita detenerse y retroceder, volando hacia atrás; podrían alimentarse en madrigueras en troncos de árboles con menos riesgo que otros.
@Vincent: retraer un par de alas cuando no se necesitan probablemente no sea una opción viable. Cambia el centro de sustentación desde la mitad de la distancia entre las alas hasta el centro (aproximadamente) del par no retraído. Esto causará grandes problemas de actitud.
@JDługosz Los biplanos se fabricaron por primera vez por razones estructurales : las alas de un biplano forman una estructura extremadamente ligera y fuerte. Esto significa que un biplano puede tener una carga alar mucho menor que un monoplano equivalente. Si las alas del ave tienen que ser autosuficientes, pierde la principal ventaja de un biplano.
¿Qué pasa si las 2 alas inferiores se alinean con las 2 alas superiores, para complementarse y funcionar mejor? El efecto de arrastre adicional podría evitarse y la aerodinámica podría mejorarse.

En la naturaleza, la mayoría de las cosas con cuatro alas siguen una rápida figura de 8 en lugar de simplemente batir dos alas hacia arriba y hacia abajo para levantarse. Una excepción notable sería el colibrí.

A menos que el halcón cambie por completo la forma en que baten sus alas, dudo que funcione mejor que la variedad de dos alas.

Además, dicho movimiento tiene una restricción de tamaño físico. Hay una razón por la que los insectos voladores son tan grandes.

El principal beneficio de tener dos pares de alas es que se reduce la carga por ala. Históricamente, esto permitió construir máquinas voladoras más pesadas que el aire antes de que maduraran las técnicas de construcción de alas.

Para un pájaro que usa, presumiblemente, una construcción de alas similar a la de dos pájaros alados, el beneficio sería una envergadura de ala más corta o una sustentación y agilidad de mayor potencia.

La envergadura del ala corta podría ser beneficiosa para un ave que caza en un follaje denso. En el mundo real, esto se maneja con alas más anchas, pero las alas dobles podrían funcionar igual de bien. La agilidad adicional de la superficie de control adicional también sería compatible con la caza en un follaje denso.

Es más difícil pensar en un beneficio del levantamiento adicional ya que eso también requeriría tener músculo adicional, creo que la eficiencia general disminuiría. ¿Tal vez si hubiera una presa común que es un poco demasiado pesada para que un pájaro de este tamaño la levante?

Creo que el depredador ágil en un follaje denso que obtiene una ventaja de una envergadura de alas más corta y una gran agilidad es el escenario más probable. Pero ese es un nicho bastante estrecho, por lo que es difícil entender de dónde vendrían las aves de dos alas. ¿Quizás ingeniería genética deliberada?

Un pájaro de cuatro alas puede tener diferentes habilidades de vuelo, dependiendo de cómo estén dispuestas las alas y cómo pueda usarlas de manera efectiva. Tendería a significar relativamente más dedicación de masa a las alas, por lo que un ave de dos alas de la misma masa tendría más cuerpo y probablemente un metabolismo más bajo y menos necesidad de alimento.

Una gran ventaja de supervivencia de tener cuatro alas podría ser si el ave puede volar con una o incluso dos (del mismo par) alas lesionadas.

¿Cuáles son las ventajas de un pene de cuatro pulgadas sobre un pene de dos pulgadas?

No es posible responder esto correctamente hasta que no se diga nada. ¿De qué se trata --- longitud o diámetro?

Si bien el detalle (contexto) es desconocido/poco claro, prefiera cuatro en lugar de dos: porque tener más sin la posibilidad de usar potencialmente es preferible a tener menos con la posibilidad de fallar potencialmente :-)

Estoy preguntando sobre las habilidades de caza/viaje, o cualquiera de los otros puntos abordados en las otras respuestas.

Cuatro alas una desventaja

No creo que las criaturas parecidas a un halcón con cuatro alas estén a la altura de las tareas de sus hermanos de dos alas. Este artículo del Dailymail trata sobre un pájaro mutante nacido con cuatro alas que, como resultado, no puede volar.

http://www.dailymail.co.uk/news/article-1278385/Hatch-day-Rare-chicken-guinea-fowl-hybrid-FOUR-wings.html

Las libélulas de 4 alas son diferentes a las aves debido a su escala. Las alas interactúan con verticilos que salen de los bordes, con el ancho del ala aproximadamente del mismo tamaño que los verticilos. Tienen una masa muy baja y, por lo tanto, se mueven rápidamente, por lo que el aire actúa como un fluido más viscoso para nosotros.
Por lo general, los pollos ya no vuelan bien. Tampoco es un mutante, sino más bien un tipo de mula (mestizo); el articulo esta mal
Tiene razón en que el ejemplo dado es un híbrido. Pero el artículo no estaba mal. Cualquier pájaro con extremidades adicionales es, por definición, un mutante. La condición se llama polimelia y es una mutación genética. En estos casos, la mayoría de las extremidades adicionales, cuando ocurren, no son funcionales ni útiles. Por lo tanto, un pájaro de 4 alas simplemente tiene un conjunto de pequeñas deformidades que de ninguna manera mejoran el vuelo sino que lo dificultan. petfinder.com/pet-news/…

Realmente todo depende de la respuesta que quieras escuchar. Desde un punto de vista realista, un halcón de 4 alas es una especie que pronto se extinguirá, sin ninguna ventaja sobre un halcón de 2 alas.

OTOH, si ignora la verificación de la realidad y su enfoque está en "atractivo de fantasía", entonces su halcón de 2 alas será (como señalaron otras respuestas) más rápido, capaz de transportar cargas más pesadas y mucho más ágil.

Tal vez los halcones con 4 alas vuelen usando solo un par de alas durante el vuelo regular, para minimizar la resistencia. El otro par está retraído y puede considerarse como peso muerto.

Sin embargo, puede usar ambos pares simultáneamente, cuando tiene que transportar cargas útiles más pesadas en un rango mayor que el halcón de una sola ala.

Por lo tanto, depende del contexto para que los halcones de 4 alas encuentren su camino. Por ejemplo, las presas pequeñas se están volviendo raras y las que están disponibles son demasiado pesadas para el halcón de 2 alas.

(También se sabe que algunas golondrinas colaboran para llevar cocos. El halcón de un solo par de alas podría aprender de eso)

¿Cuáles son las ventajas de cuatro alas sobre dos alas?
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