Thread by @gabrach7

El 1 de mayo de 1922 un grupo de 160 hombres llegó al glaciar de Rongbuk. Su propósito: establecer el campamento base para intentar el ascenso al Everest.
Se trataba de la 1ª expedición para tratar de lograr tal hazaña.
Así comienza hoy otra de nuestras #HistoriasDeAves.

La épica de la búsqueda de los límites humanos de las expediciones estaba en boga. Años antes se llegó a ambos polos (el americano Peary al Norte, 1909; el noruego Amundsen al Sur, 1911).
El Imperio Británico se propuso alcanzar el “Tercer Polo”, el techo del mundo, el Everest.

El grupo realizó 3 intentos: el 1º, capitaneado por Mallory (q falleció con Irvine en la expedición de 1924 con la incógnita aún no resuelta de si hicieron o no cumbre), tardó 3 días en ascender sin oxígeno desde el campamento base (a 5.300 m de altitud) hasta desistir a 8.225 m.

En el 2º y 3º se emplearon botellas de oxígeno.
Del 2º desistieron a los 8.326 m de altitud (nuevo récord altitud) al quedarse sin oxígeno tras 4 días de subida y el 3º… acabó en tragedia: 7 sherpas fallecieron en un alud.
El 2 de agosto los miembros de la expedición regresaron.

El resto es historia más conocida: Edmund Hillary y el sherpa Tenzing Norgay hicieron cumbre por 1ª vez a las 11:30 h del 29 de mayo de 1953 (más de 30 años después) ayudándose de unas bombonas de oxígeno mucho más avanzadas y con mayor capacidad que las de Mallory y cía.

La expedición que logró el hito estaba formada por 400 personas (con 362 porteadores y 20 sherpas) y estableció un último campamento final a 7.890 m.
Aun así, desde allí tardaron más de un día en alcanzar la cima, pasando una última noche a 8.500 m de altitud.

Menos conocido es que el hito de Hillary y Norgay se produjo en el 2º intento de aquella expedición. El 26 de mayo Tom Bourdillon y Charles Evans se quedaron a 91 m. de la cima porque el sistema de oxígeno de Evans falló.
No imagino a Bourdillon muy contento….

Tras un intenso debate médico sobre si era posible conquistar la cima del Everest sin ayuda de oxígeno artificial el 8 de mayo de 1978 Reinhold Messner y Peter Habeler al fin lo consiguieron.
Habían pasado más de 65 años del primer intento y casi 25 del primer ascenso.

La historia de las ascensiones al Everest es una historia apasionante de la superación del ser humano, de la búsqueda de sus límites.
Y es que nuestro sistema respiratorio empieza a tener dificultades para captar el oxígeno atmosférico a partir de los 2.000 m de altitud.

Llegar sin aclimatación previa a un lugar situado a 2.500 m puede provocarnos malestar general y llegar a ciudades como La Paz (3.640 m) puede desembocar en verse afectado por el soroche o mal de altura por hipoxia.
No digamos ya si nos ponemos a hacer ejercicio físico...

Y es que a medida que aumenta la altitud la disponibilidad de O2 disminuye por la menor presión atmosférica. Aunque el % de O2 es el mismo (21%), esa menor presión hace que el aire sea menos denso. A 6.000 m el O2 disponible es la mitad, en la cima del Everest es el 34%.

Por ello el ataque a altas cumbres requiere de una aclimatación previa a esa falta de O2 y de un ascenso paulatino. Ascender demasiado rápido multiplica las posibilidades de sufrir un edema pulmonar o cerebral que pueden ser fatales por dificultades de adaptación.

El médico Wyss-Dunant definió en 1953 los 7.500 m como la altitud que marca para los humanos la “zona de la muerte”.
A partir de ahí el hombre sólo puede permanecer un tiempo limitado: ni el reposo absoluto compensa el gasto de energía en el que se incurre para permanecer vivo.

Por eso un buen escalador de ochomiles jamás pasa mucho tiempo al coronar: la mayor parte de las muertes suceden en el descenso, el agotamiento se acumula.

Estos días del Everest masificado al menos 5 personas murieron por permanecer demasiado tiempo esperando para el selfie...

Vayámonos ahora a 1973.
Entre el intento Hillary y el de Meissner, un avión comercial sobrevolaba Abiyán (Costa de Marfil) cuando sufrió un impacto en uno de sus motores.
El piloto anotó la altitud del incidente: 37.000 pies. Es decir, 11.277 m sobre el nivel del mar.

El avión pudo aterrizar sin problema en Abiyán. Del motor se sacaron restos de un ave: 5 plumas completas y 15 parciales de cola, cuello y pecho. Suficientes para identificar la especie con la que se produjo el impacto: un buitre Griffon de Rupell (Gyps rueppelli).
📸Cordon Press

Esos 11.277 m es la mayor altitud registrada del vuelo de un ave.
Vale q los buitres ascienden aprovechando las corrientes térmicas de aire y planean gran parte de tiempo, con el ahorro energético q ello supone.
Pero es q a esa altitud la disponibilidad de O2 es aprox. un 20%...

No sólo los buitres son capaces de volar a altitudes asombrosas.
"Procedente del sur, el zumbido distante se convirtió en llamada. Entonces, como si salieran de las estrellas sobre mi cabeza, escuché el graznido de los ánsares calvos".

Así describió el naturalista Lawrence Swan su encuentro con los ánsares índicos o calvos en las alturas del Himalaya mientras acompañaba a Sir Edmund Hillary en una de sus expediciones al Everest.

En efecto, el ánsar indio (Anser indicus) es una anátida migratoria que anida en los altiplanos de Asia central e hiberna en los humedales de India o Pakistán.
Para ello realizan 2 veces al año un viaje de 4.500 km en el que deben atravesar la cordillera del Himalaya.

Cualquiera q haya visto una bandada de patos volar sabe q el suyo no es un estilo parecido al del buitre.
Aunque migran en bandadas y la mítica forma en V les permite aprovechar las turbulencias producidas por los individuos q les preceden las anátidas no dejan de mover las alas.

Nada de planear, nada de reposo, frenesí a 6.000-8000 m de altitud (se estima que volar supone un coste energético que es 2,5-3 veces mayor que correr).
Eso sería imposible sin un sistema respiratorio dotado de mecanismos que optimicen la absorción de O2 y la eliminación de CO2.

Podría pensarse que las aves se dotan para ello de grandes pulmones, pero no. Sus pulmones son pequeños y además no son distensibles como los de mamíferos.
Tampoco tienen diafragma, el músculo que se contrae y expande ayudándonos a respirar.

¿Entonces? Tienen unas estructuras membranosas muy distensibles que impulsan el aire a través de los pulmones. Los sacos aéreos.
Los músculos de la pared corporal posibilitan la entrada y salida del aire en el sistema respiratorio.
A ver si me explico.

El sistema funciona como un fuelle: la parte interna y flexible del fuelle representa los sacos aéreos; y las palas los músculos de la pared corporal.
Cuando la pared corporal está relajada se expande y produce presión negativa de succión en los sacos aéreos (entrada de aire).

Por el contrario la contracción de los músculos de la pared corporal comprime los sacos aéreos y produce la salida de aire.
Por eso debemos evitar coger un ave por su cavidad corporal y NUNCA debemos hacerlo presionando en exceso: añadiremos estrés dificultando su respiración.

El número de sacos aéreos es variable, de 7 a 14, aunque típicamente son 9.
Con independencia de su número se dividen en 2 grupos: posteriores o caudales (que en el proceso se llenarán de oxígeno) y anteriores o craneales (de dióxido de carbono).

Más peculiaridades: si un ciclo respiratorio en mamíferos consta de una inspiración y una espiración, en aves la circulación de un volumen determinado de aire por el sistema respiratorio requiere de dos inspiraciones y dos espiraciones.
¿Cómo?

Con la 1ª inspiración el aire con O2 penetra por las cavidades nasales y la tráquea. Pero solo parte de ese aire entra en los pulmones; la mayor parte va a los sacos aéreos posteriores, que se hinchan como vimos en el ejemplo del fuelle.

Luego con la 1º espiración tanto pulmones como sacos aéreos se contraen: el aire con O2 de los sacos aéreos posteriores pasa a los pulmones y a su vez el aire que estaba en los pulmones sale cargado de CO2 hacia el exterior.

En la 2ª inspiración vuelve a entrar aire con O2.
Los sacos aéreos anteriores recibirán el aire con CO2 que quedó en los sacos aéreos posteriores en la 1ª inspiración.
Y con la 2ª espiración (contracción) los sacos aéreos anteriores expulsarán el aire con CO2.

Os dejo un esquema que creo que facilita la comprensión.
(Sé que estáis impresionados por la calidad de diseño del esquema, es mío; podía haber sido mejor pero el graphic designer de esta cuenta estaba justo de vacaciones).

Como se deduce de la explicación, en los sacos aéreos no se produce absorción de O2 o expulsión de CO2. No son pulmones complementarios, son estructuras que les dan a las aves otras funcionalidades. Vamos a enumerarlas:

1) Gracias a la existencia de los sacos aéreos el sistema respiratorio SIEMPRE está proporcionando oxígeno a los pulmones, tanto en la inspiración, como en la espiración.
No me digáis que no es una ideaca…

2) Los sacos aéreos son “globos” q proporcionan mayor flotabilidad al ave. Facilitan q vuele al quitarle “densidad” al cuerpo.
3) Sirven de sistema de ventilación para disipar el calor producido al volar. El aire absorbe el calor del cuerpo a través de sus paredes membranosas.

Otra cuestión que mejora el rendimiento del sistema respiratorio aviar con respecto al de mamíferos es que el flujo es unidireccional: el aire con O2 entra por unos conductos y el aire con CO2 sale por otros. Siempre llega aire “limpio” a los pulmones.

En mamíferos los conductos son los mismos y siempre queda algo de aire cargado de CO2 en ellos cuando inspiramos (no podemos vaciar los pulmones por completo) que se mezcla con el aire nuevo que entra: el cruce de flujos hace que el proceso pierda rendimiento.

¿Pero cómo realizan exactamente el vuelo los ánsares indios para cruzar el Himalaya?
Pues para empezar, con mucho cuidado…

Aparte de eso, es evidente que intentarán encontrar la estrategia que les suponga el menor desgaste posible para no desfallecer atravesando el Himalaya.
El equipo de Charles Bishop, de la Univ de Bangor (UK), implantó 7 dispositivos a otros tantos ánsares para obtener respuestas.

Esos sensores permitían medir la altitud, la frecuencia cardíaca y el nº de aleteos/segundo de los individuos marcados.
Los expertos tendían a pensar q una vez alcanzada la máxima altitud las anátidas mantenían altura para no tener q volver a gastar energías en ascender…

Pero el resultado obtenido fue distinto. Muy distinto: la trayectoria de vuelo resultó ser un sube y baja vertiginoso.

Los ánsares van “como en una montaña rusa” resume Bishop. Podían perder 4.000 m de altitud de forma abrupta para luego ascender de nuevo…

¿La causa? Pues en parte la explicada: la menor disponibilidad de O2 en altitudes elevadas por la menor densidad del aire.

Pero es que además esa menor densidad obliga a los pájaros a tener que aletear más rápido para mantener el ritmo de vuelo, lo que aumenta su ritmo cardíaco.

Por todo ello, y al contrario de lo q nos diría la intuición, volar a una altura constante tiene para ellos un coste energético más alto que ese extenuante subir y bajar.

Su primer secreto para cruzar los Himalayas es:
“Vuela todo lo bajo que puedas”.

¿El segundo? “Vuela de noche todas las horas que puedas”.
7 de las 8 mayores altitudes registradas se dieron en horario nocturno. ¿Las razones?
a) las menores temperaturas hacen q el aire sea más denso (por eso el aire caliente sube)
b) los vientos fuertes son menos frecuentes.

Luego está la increíble adaptación evolutiva de la especie: comparadas con otras aves sus pulmones son un 35% mayores y tienen muchos más vasos sanguíneos en corazón y músculos.
Ello permite mantener el ritmo cardíaco bajo durante todo el viaje: 328 pulsaciones/min.
328, sep...

Hay que tener en cuenta que en reposo las aves de mayor tamaño suelen tener unas 200 pulsaciones. Pero es que el colibrí sobrepasa las 500 en reposo y alcanza 1.200 pulsaciones por minuto en vuelo, la mayor frecuencia cardíaca conocida en un vertebrado.

https://twitter.com/gabrach7/status/1261548652293652481

Esas adaptaciones evolutivas les permiten ascender ¡¡casi un metro por segundo!! durante varios minutos.
A ese ritmo Hillary y Tenzing habrían tardado poco más de un cuartito de hora desde el campamento base (a 7.890 m) hasta hacer cima…

Evidentemente eso mataría a cualquier ser humano. Como ya hemos dicho la ascensión debe efectuarse lentamente para minimizar el riesgo de edemas. A metro por segundo, muerte segura.

Los ánsares emplearon 17 h en uno de esos trayectos para atravesar Himalaya (6-8 h) y meseta tibetana (4.500 m. de altitud media). Tras subir constantes hasta 3.200 m, acumularon después 6.340 m de ascenso y 4.950 m de descenso.

Ríete tú de la etapa reina del Tour…

Es por otro lado muy raro que alcancen los 8.000 m.
De hecho evitan pasar cerca de las altas cumbres y la mayor altitud que se registró en los 3 años que duró el estudio fue de 7.290 m.
El sube y baja continuo les permite llevar una altura media de unos 4.700 m.

El ansar indio no es el único ave que atraviesa el Himalaya.
Otra preciosa anátida que empieza a ser cada vez más fácil de ver en España, el tarro canelo (Tadorna ferrugínea), también lo hace.

Y el cóndor, con sus más de 3 m de envergadura (de punta de ala a punta de ala) y sus hasta 15 kg es capaz de alcanzar altitudes similares en los Andes: cerca de los 8.000 m.
En modo planeador, por supuesto, como el amigo buitre de Rapell.

Es interesantísimo también cómo se creó evolutivamente el sistema respiratorio de las aves y sus sacos aéreos.
De hecho, gracias a este estudio apasionante que nos descubrió @BioTay fue como surgió la idea de hacer este hilo.

https://twitter.com/BioTay/status/1277880322386952192

Resumen: los heredaron de los dinosaurios, q tuvieron q adaptarse a una atmósfera en la que el % de O2 descendió al 12%.
Lo increíble es la concatenación de evoluciones: tuvo su origen en la salida de las plantas del agua y la aparición de la lignina como elemento de sostén.

Claro, cuando apareció la lignina no había microorganismos que la descompusieran... por lo que el carbono fijado para su síntesis no se descomponía ni volvía a la atmósfera, q llegó así a superar el 30% de O2.

Pero las bacterias mutaron y empezaron a descomponer la lignina…

y había tanta acumulada que se devolvió de golpe muchísimo CO2 a la atmósfera, bajando el % de O2 hasta el 12%.
Los seres vivos tuvieron q evolucionar (el 95% no lo lograron y murieron); los dinosaurios con un sistema respiratorio que las aves tomaron prestado posteriormente.

Pues, como diría Porky, “esto es todo, amigos”.
Citar como siempre a @DrBioblogo @Ipathia_ @Hjorvik @pinosysembrados @cronicasdefauna @Letirroja @Biologus_agri @BIOEAF @eliasmgf @annaispascual @BoixRichter @WildOnNatura para que echen una mano con la difusión. Gracias mil.

Friendly reminder de que nos estamos cargando el planeta y que las altas cumbres es uno de los mejores sitios para comprobarlo.
Aquí tenéis la comparación de la situación en el glaciar de Rongbuk en 1921 y en la actualidad.
📸RGS (Royal Geographical Society)

Fuentes (además del hilo rescatado por @BioTay):
- el artículo de Science del estudio de Charles Bishop y su equipo
science.sciencemag.org/content/347/62…
- el artículo del estudio de los tarros canelos onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.111…

Me han sido de mucha utilidad estos vídeos sobre el funcionamiento del sistema respiratorio en aves, de los q he extraído imágenes:
- este de Mª Ángeles García de la Facultad de Veterinaria de la UCM
- este del IES Lázaro Cárdenas

Y las imágenes de los ánsares indios volando sobre el Himalaya están sacadas del documental "Nómadas del Viento" (de Jacques Perrin, 2001), que ya estáis tardando en ver si no lo habéis hecho...

Gracias a todos los que habéis llegado hasta aquí. Como siempre se agradecen muchísimo las interacciones en forma de comentarios, likes o RTs.
Y recordaros que tenéis el resto de #HistoriasDeAves en un hilo de hilos en mi tuit fijado. O sea, este:

https://twitter.com/gabrach7/status/1249783148059283461

Aportación de @WildOnNatura (¡gracias!).
También hay poblaciones de grulla común que atraviesan el Himalaya en una ruta muy similar a la de los ánsares indios:

https://twitter.com/WildOnNatura/status/1277968885262585857?s=19

Me apuntan que lo de que Peary llegara al Polo Norte es.... al menos, dudoso.
¡¡Gracias por la observación!!

https://twitter.com/34maud/status/1282026825523372032?s=19