Tal como Charles Darwin demostró hace aproximadamente 150 años, el pico de las aves está meticulosamente adaptado a la estrategia de alimentación del pájaro en cuestión. Un equipo de matemáticos e ingenieros del MIT ha explicado ahora cómo algunos pájaros costeros emplean sus largos y delgados picos para desafiar a la gravedad y transportar alimentos hacia su boca.

Las aves Phalaropus, comúnmente presentes en la región occidental de Norteamérica, se aprovechan de las interacciones superficiales entre su pico y gotas de agua para impulsar trocitos de comida desde el extremo de su largo pico hacia su boca, como descubrió el equipo de investigación.

Estas interacciones superficiales dependen de las propiedades químicas de los líquidos involucrados, de manera que el Phalaropus y otras 20 especies de aves que emplean este mecanismo son extremadamente sensibles a cualquier producto que contamine la superficie de las aguas, especialmente los detergentes y el petróleo.

"Algunas especies se valen exclusivamente de este mecanismo de alimentación, y por eso son especialmente vulnerables a los derrames de petróleo", explica John Bush, profesor de matemáticas aplicadas en el MIT, uno de los autores del estudio.

Los biólogos que estudian la vida natural se percataron hace mucho tiempo del inusual comportamiento del Phalaropus a la hora de alimentarse, volando en círculos sobre el agua, y provocando en ella remolinos con su pico para atraer a pequeños crustáceos hacia la superficie, de modo muy parecido a cómo suben las hojas de té en una taza cuyo interior está siendo removido con una cucharilla.

El ave picotea la superficie, capturando gotas milimétricas de agua con su presa atrapada en su interior. Dado que las aves apuntan sus picos hacia abajo durante el proceso de la alimentación, deben vencer a la gravedad para trasladar esas gotas de agua desde el lejano extremo de su pico hacia la boca. Hasta ahora los científicos estaban desconcertados sobre el cómo lo lograban.

Los investigadores supusieron que esta estrategia dependía de la tensión superficial. La tensión superficial normalmente domina a los sistemas fluidos de tamaño similar al de las gotas de lluvia (por ejemplo, el mundo de los insectos), pero no estaba claro de qué manera la tensión superficial podría beneficiar a las aves. Una observación clave fue que para impulsar las gotas, las aves abrían y cerraban el pico de manera reiterada y característica.

Bush, Manu Prakash (del MIT), y David Quere (Escuela Politécnica en París) desvelaron el misterio.

El proceso depende de una interacción superficial conocida como histéresis de ángulo de contacto, comúnmente un impedimento para el movimiento de las gotas sobre los sólidos. Por ejemplo, las gotas de lluvia se adhieren a los cristales de las ventanas debido a la histéresis de ángulo de contacto. En el caso del pico del pájaro, la geometría del pico y los movimientos de las mandíbulas en los instantes precisos se acoplan con la histéresis de ángulo de contacto para impulsar las gotas hacia arriba.