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miércoles, 11 de octubre de 2017

CIENCIA : AVES .- BBC Mundo Noticias .- Cómo y cuándo empezaron a volar las aves

https://es.wikipedia.org/wiki/Paleoantropolog%C3%ADa
http://www.bbc.com/mundo/noticias-41567848
https://es.wikipedia.org/wiki/Aves
https://es.wikipedia.org/wiki/Cret%C3%A1cico_inferior
https://es.wikipedia.org/wiki/Taxonom%C3%ADa
http://www.nationalgeographic.com.es/animales/aves

Aves
Rango temporal: 150,8 Ma-Reciente
O
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Titoniense (Jurásico Superior) - Reciente
Bird Diversity 2013.png
La diversidad de las aves modernas
Taxonomía
Reino:Animalia
Filo:Chordata
Subfilo:Vertebrata
Infrafilo:Gnathostomata
Superclase:Tetrapoda
Clase:Avesnota 1​1​
Linnaeus, 17582​
Subclases
Ver el texto.
[editar datos en Wikidata]
WIKIPEDIA
https://es.wikipedia.org/wiki/Aves

Evolución de las avesDerechos de autor de la imagenSPL
Image captionPara volar, las aves tuvieron que hacer cambios básicos en su anatomía y fisiología.

El esqueleto de las aves ha sufrido a lo largo de la evolución modificaciones extraordinarias que les han permitido volar.
Los cambios más llamativos son la fusión de algunos huesos para formar estructuras óseas compuestas y rígidas.
Pero ¿en qué momento tuvieron lugar estos cambios?
Según una nueva evidencia fósil, esto ocurrió millones de años antes de lo que se estimaba.
El espécimen, hallado en China, revela que los cambios en el esqueleto que ayudaron a las aves a emprender vuelo tuvieron lugar hace 120 millones de años, cuando los dinosaurios estaban en pleno apogeo.
Hasta ahora, se pensaba que la fusión de los huesos se había desarrollado en aves relativamente avanzadas, que habitaban el planeta justo antes de que se extinguieran los dinosaurios.

40 millones de años antes

El esqueleto fuerte y rígido es un elemento esencial de las aves modernas.

FósilDerechos de autor de la imagenW. GAO
Image captionEl fósil tiene una antigüedad de 120 millones de años.

El ave china, de la especie Pterygornis dapingfangens, vivió en el noreste del país durante el Cretácico inferior.
Es la segunda en su tipo que se ha descubierto y su estado de preservación es excelente.
El hallazgo "adelanta la fecha para la aparición de aves con estas características en 40 millones de años", explicó Ming Wang, investigador del Instituto de Paleontología y Paleoantropología de Vertebrados de la Academia de Ciencias China en Pekín, y coautor del estudio.

Fuertes pero livianas

Uno de los requisitos de todos los organismos -o máquinas- voladoras es que tienen que ser fuertes a la vez que livianas.
Para lograrlo, las aves tuvieron que modificar el plan corporal básico de la mayoría de los animales que tienen columna vertebral.

AvesDerechos de autor de la imagenGETTY IMAGES
Image captionLas aves necesitan un esqueleto fuerte pero liviano para poder soportar los rigores del vuelo.

Durante su evolución, algunas de las vértebras y huesos de la faja pélvica se unieron. Lo mismo ocurrió con algunos dedos y huesos de las patas.
Otros huesos de las patas, dedos y la cola se perdieron.
Según explicó Steve Brusatte, investigador de la Universidad de Edimburgo, Escocia, quien revisó el estudio publicado en la revista PNAS, el espécimen en el que se centró la investigación es el ave más antigua que se conoce con las "manos" y la faja pélvica completamente fusionadas.
"Estos son rasgos fundamentales del modelo de pájaro moderno y son esenciales para darle la fuerza y rigidez necesarias para volar", aseguró Brusatte.
"Al parecer, hubo mucha experimentación entre las primeras aves, en la que diferentes especies probaron distintas maneras de hacer que sus esqueletos fuesen más fuertes para resistir las exigencias del vuelo".

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BBC Mundo Noticias

Águila Calva (Haliaeetus leucocephalus)
El registro fósil muestra que las aves evolucionaron junto a los dinosaurios durante el período Jurásico hace 160 millones de años. El fósil más conocido es el archeopteryx, que era aproximadamente del tamaño de un cuervo.
Las aves son animales vertebrados generalmente adaptados al vuelo, aunque muchos también pueden correr, saltar, nadar y bucear. Algunos, como los pingüinos, han perdido la capacidad de volar, pero conservaron sus alas como vestigio. Las aves se encuentran en todo el mundo y en todos los hábitats y cuentan con una gran diversidad de tamaños, siendo el ave más grande es el avestruz que puede llegar a a alcanzar los 2,5 metros de altura, y el más pequeño el colibrí, con apenas unos escasos centímetros. 
Todo en la anatomía de un pájaro refleja su capacidad para volar ya que en su momento la evolución obró para que colonizaran el cielo. Sus alas, por ejemplo, están perfectamente diseñadas para erigirse en vuelo: el borde delantero es más grueso que el borde trasero, y están cubiertos de plumas que se estrechan hasta un punta. 
Los huesos y los músculos del ala también están altamente especializados. El hueso principal, el húmero, que es similar al del brazo de un mamífero, es hueco en lugar de sólido. Los poderosos músculos de vuelo del hombro de las aves se adhieren a la quilla, un hueso exclusivo de esta clase de animales. Por otro lado las plumas de la cola obedecen a un diseño que permite controlar la dirección. 
Las aves tienen un sistema digestivo único que les permite comer cuando pueden -por lo general durante el vuelo- y digerir el alimento más tarde.
Incluso la forma en que un pájaro se reproduce está relacionada con el vuelo;  en lugar de acarrear con el peso de un embrión en el interior de sus cuerpos, ponen sus huevos y los incuban en un nido.
NATIONAL GEPGRAPHIC
Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui
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miércoles, 22 de marzo de 2017

TECNOLOGÍA : BBC Mundo Noticias.- ¿Por qué no han logrado despegar las pistas de aterrizaje circulares?

  http://www.bbc.com/mundo/noticias-39305930
  http://www.bbc.com/mundo/media-39310003

pista de avión circular
Derechos de autor de la imagen NLR Multimedia
Image caption
                                     Un proyecto financiado por la Unión Europea concluyó que construir pistas circulares es una buena idea. Pero ¿por qué no se hicieron hasta ahora?


Cada día, despegan y aterrizan en el mundo decenas de miles de aviones.
Y, a medida que aumenta el número de vuelos, lo hace también la congestión de las pistas de aterrizaje.
La falta de capacidad en algunos aeropuertos es una de las principales limitaciones para el transporte aéreo. De ahí que la demanda para construir pistas de aterrizaje sea cada vez mayor.
La pista es la parte más importante del aeródromo. Necesita ser lo suficientemente larga y ancha para que las aeronaves puedan despegar y aterrizar en ella sin problemas.
 
Su diseño apenas ha cambiado desde que se inventaron los primeros aeropuertos.
Sin embargo, el impacto medioambiental que generan es enorme.
Pero ¿y si fueran circulares?

"Una pista circular [de 360 grados] permitiría a los aviones despegar y aterrizar en cualquier dirección, acortando las trayectorias, evitando el viento de costadoy facilitando el aterrizaje con cualquier clima", asegura la Comisión Europea en el sitio web de su proyecto "Endless Runway" (pista de aterrizaje sin fin).
El organismo europeo se embarcó en esta iniciativa en 2012 y comisionó una investigación que duró dos años para evaluar las posibilidades reales de este tipo de pistas.
Y lo puso a prueba con varios simuladores, llegando a la conclusión de que el proyecto era "viable".
El experto en aviación Henk Hesselink, del Centro Aeroespacial de Holanda que dirigió la investigación, dice que permitiría ahorrar energía y reducir el impacto sonoro.
"Mi idea es una pista de aterrizaje circular. Las aeronaves pueden despegar y aterrizar en varios puntos de ese círculo para evitar el viento lateral y tener solamente viento frontal", le contó el especialista a la BBC.
Pero la idea no es nueva.
pista de avión circular
Derechos de autor de la imagen Aerodays2015
Image caption
                                     La idea de hacer una pista circular no es nueva.

De hecho, el debate existe desde los primeros días de la aviación y a mediados de la década 1960 se hicieron varias pruebas militares. La Comisión Europea ha tomado el relevo de esos experimentos.
Pero, ¿por qué no funcionaron?
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1. Son más costosas

La construcción de una pista de aterrizaje circular es compleja y requiere más cantidad de material que una pista convencional.
"Una de las razones por las cuales las pistas circulares permanecieron en un nivel experimental fue, probablemente, los costos de ese tipo de pistas y la necesidad de nuevos procedimientos y técnicas", explica Hesselink en el informe final del proyecto.
En ese sentido, el gasto de construcción es mucho mayor que el de una pista convencional "por la inclinación lateral que requiere y por una mayor anchura de la pista (98 metros en lugar de 60) y largo (10.000 metros frente a un máximo de 4.000)", explica el holandés.
pistas circulares
Image caption
                                     Este tipo de pistas permitirán el aterrizaje de hasta tres aviones al mismo tiempo.

"Los aeropuertos existentes podrían necesitar un espacio tres o cuatro veces mayor del que disponen actualmente (incluidos todas las zonas necesarias libres de obstáculos)", escribió en la plataforma de preguntas y respuestas Quora Sable de Oliveira, quien tiene un doctorado en ingeniería y ciencia computacional y trabaja como planificadora en el aeropuerto de Dublín (Irlanda).
"Es una inversión de capital enorme y, probablemente, sólo factible para nuevos terrenos sin edificar", sostiene Oliveira.
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2. Su mantenimiento es complejo

Si cae nieve sobre ellas, retirarla no es fácil.
Y en caso de desastre, la pista debería cerrarse por completo hasta que se recojan todos los escombros, obligando a cancelar muchos más vuelos que en una pista habitual, explica Ramesh Nagaraj, de la Anna University de Chennai (India).
"Los aeropuertos convencionales con dos o más pistas pueden cerrar una de ellas por mantenimiento mientras usan otra. Pero eso no puede hacerse en una pista infinita (circular)", escribe Nagaraj en Quora.
"Incluso si el mantenimiento se lleva a cabo parte por parte, resultaría muy complicado para el equipo y para los trabajadores hacerlo en una pista inclinada con golpes de aire frecuentes y la turbulencia y ruido de los motores".
avión en pista de aterrizaje
Derechos de autor de la imagen Monty Rakusen/Getty Images
Image caption
                                     El trabajo de mantenimiento en pistas inclinadas es más complejo.

Además, su expansión sería mucho más complicada que la de una pista en línea recta. Según Nagaraj, "imposible".
Aunque Hesselink tuvo eso en cuenta durante su investigación y dejó "más espacio disponible dentro del círculo para futuras expansiones".
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3. No pueden construirse en cualquier lugar

La construcción de las pistas circulares requiere bastante espacio, pues las pistas son más amplias.
Según Hesselink, su pista circular sería capaz de gestionar el trabajo de cuatro pistas de aterrizaje convencionales y permitiría el despegue y aterrizaje de hasta tres aviones a la vez.
Entre las ventajas se encuentra la posibilidad de hacer vuelos más eficientes que requieran menos combustible.
Pero "el tamaño total del aeródromo sería considerablemente diferente al de los aeropuertos actuales" y "no está claro cuánto espacio se necesitaría para el propio aeropuerto, área de apoyo o zona industrial", señala la Comisión Europea en su informe.
Eso hace que no puedan construirse en cualquier lugar. Por ejemplo, en islas pequeñas, dice Nagaraj.
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4. El aterrizaje supone todo un reto

Es mucho más complicado gestionar el tráfico aéreo si se incrementa el número de aterrizajes por pista.
Además, el hecho de que haya más de un avión en la pista incrementa su peligrosidad.
Por otra parte, lograr aterrizar un avión sobre una pista circular no es lo mismo que hacerlo sobre una pista en línea recta.
pilotos en un avión
Derechos de autor de la imagen Chris Sattlberger/Getty Images
Image caption
                                    Aterrizar un avión en una pista circular es más complejo que hacerlo en una convencional.

"Aterrizar no es lo mismo que tocar tierra. Y puede suponer un reto mucho más grande en una pista circular que en una pista recta porque el viento lateral varía constantemente", dice Philip Greenspun, ingeniero del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés) en la última entrada de su blog de la Universidad de Harvard, que dedica a esta cuestión.
Según Greenspun, un aterrizaje de esas características requiere habilidades extraordinarias.
Sería necesario entrenar específicamente a los pilotos para este propósito. Y cambiar completamente el entrenamiento de los pilotos, lo cual generaría un impacto económico aún mayor.
Además, podría haber complicaciones relacionadas con la dirección del viento.
"Por lo visto, no tuvieron en cuenta lo difícil y peligroso que se volvería el trabajo de los pilotos", dice el especialista en computación Daniele Paolo Scarpazza.
Y para Chris Habig, instructor de vuelo y piloto de los Estados Unidos y de United Airlines, la idea "no es práctica".
"El hecho de que haya más de un avión al mismo tiempo es peligroso. Parece inservible con mal tiempo. Y muchas cosas funcionarían de manera diferente, presentando problemas para controladores aéreos y pilotos. Nos gusta el orden y la previsibilidad", dice Habig.
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5. ¿Quién se atreve a volar?

Por último, está la cuestión de convencer a los pasajeros de que este tipo de pistas son una buena idea.
El hecho de que aterricen hasta tres aviones al mismo tiempo puede resultar aterrador para muchos, especialmente si ya lo era la idea de aterrizar en una pista tradicional.
"Los pasajeros experimentarán un ligero giro similar a un giro en el aire", dice Hesselink.
"Por las fuerzas centrífugas, la nave irá más despacio de forma automática y se dirigirá hacia el centro de la pista. Ni los pilotos ni los pasajeros tendrán la sensación de estar en una montaña rusa", asegura el científico.
Pero ¿quién se atreve a probarlo?

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El hombre que quiere construir aeropuertos con pistas de aterrizaje circulares
 
Es algo así como una rotonda para aviones.
Según Hans Hesselink, quien lleva años investigando la viabilidad de las pistas circulares, las ventajas incluyen aterrizajes menos turbulentos y aeropuertos menos contaminantes y ruidosos.
El equipo de Hesselink utiliza simuladores en el Centro Aeroespacial de Holanda para poner a prueba su idea. a vuelo
Video realizado por Dougal Shaw.

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Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui
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lunes, 3 de enero de 2011

ZOOLOGÍA: LA AERODINÁMICA DE LAS SERPIENTES PLANEADORAS

Hola amigos: A VUELO DE UN QUINDE EL BLOG., el mundo de la fauna silvestre es tan maravilloso y muy extraño a la vez, seguramente usted alguna vez vio a una serpiente que volaba, pero en realidad no estaba volando por que no tiene alas como las aves, pero si tiene un cuerpo aerodinámico que le permite "planear" y puede lanzarse desde una rama de un árbol hacia otra rama o tal vez está cazando un pájaro que si vuela, y justamente en el aire o mejor dicho en pleno vuelo lo caza, así de hábiles son las serpientes planeadoras. Acerca de la serpiente voladora se cuentan extraños relatos en el sudeste asiático. Si hemos de creer a los indígenas, esta culebra, moteada de negro y rosa, posee la cualidad de convertirse en pájaro y de volar desde el árbol donde se encuentra hasta otro, para alcanzar en su salto a los verdaderos pájaros que acaban de posarse en alguna rama. De acuerdo con los naturalistas que han tenido ocasión de observar esta especie, la realidad es muy diferente. Es exacto que esta serpiente puede recorrer cortos trayectos por el aire, no volando, sino más bien planeando. Mediante ciertas contracciones musculares, proporciona a su vientre un perfil acanalado y se transforma así, durante algunas fracciones de segundo, en una especie de paracaídas. En todo caso, nadie ha visto a este original animal capturar un pájaro, ni en el aire ni en tierra. Fuente: Animales Extraños y Curiosidades Animales.
Aquí en la imagen observamos el "vuelo" de una serpiente planeadora (Chrysopelea Paradisi). Fuente: Club de Ciencias Maristas.

La aerodinámica de las serpientes planeadoras :

Cinco especies emparentadas de serpientes arborícolas que se encuentran en el sudeste y el sur de Asia podrían ser la peor de las pesadillas para las personas que sienten un miedo anormalmente alto a ellas. Para quienes padecen esta fobia, no sólo cuenta el hecho de que tales animales sean serpientes, sino también el de que pueden "volar" (saltan fuera de la rama donde estén, aplanan sus cuerpos, y vuelan planeando de árbol en árbol o hacia el suelo).

Para el biólogo Jake Socha del Instituto Tecnológico de Virginia (Virginia Tech), estos insólitos reptiles son un prodigio biomecánico. Para conocer mejor cómo logran planear, Socha y sus colegas estudiaron recientemente serpientes Chrysopelea paradisi, mientras se lanzaban voluntariamente desde una rama en lo alto de una torre de 15 metros de altura.

Cuatro cámaras grabaron a las portentosas serpientes mientras planeaban. Esto les permitió crear y analizar reconstrucciones en 3-D de las posiciones corporales de los animales durante el vuelo.

Las reconstrucciones se asociaron con un modelo analítico de la dinámica del vuelo de planeo y las fuerzas que actúan sobre los cuerpos de las serpientes. Los análisis han revelado que los reptiles, a pesar de viajar hasta 24 metros de distancia de la plataforma de lanzamiento, nunca lograron un estado de "vuelo de planeo estable", es decir el estado en el que las fuerzas generadas por sus cuerpos ondulantes contrarrestaran con exactitud la fuerza que tirase de los animales hacia abajo, haciendo que se movieran a una velocidad constante, con un ángulo constante, desde el horizonte. Pero las serpientes tampoco trazan una simple trayectoria de caída hacia el suelo.

Lo que sucede es que la serpiente, aunque se mueve hacia abajo, recibe un empuje ascendente, ya que el componente ascendente de la fuerza aerodinámica es mayor que su peso. Hipotéticamente, esto significa que si la serpiente planease durante un tiempo suficiente, lograría elevarse en el aire, si bien, al final acabaría descendiendo hasta el suelo.
Fuente: Club Ciencias Maristas.
Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui

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