La neumática esquelética es la presencia de espacios aéreos dentro de los huesos. Generalmente se produce durante el desarrollo mediante la excavación del hueso mediante divertículos neumáticos (sacos aéreos) de un espacio lleno de aire, como los pulmones o la cavidad nasal. La neumatización es muy variable entre individuos, y los huesos que normalmente no están neumatizados pueden volverse neumatizados en el desarrollo patológico.
La neumatización se produce en los cráneos de mamíferos , cocodrilos y aves entre los tetrápodos existentes . La neumatización se ha documentado en arcosaurios extintos , incluidos dinosaurios y pterosaurios . Los espacios neumáticos incluyen los senos paranasales y algunas de las células mastoides .
La neumática poscraneal se encuentra en gran medida en ciertos grupos de arcosaurios , a saber, dinosaurios saurisquios , [1] pterosaurios y aves . La neumatización vertebral está muy extendida entre los dinosaurios saurisquios , y algunos terópodos tienen una neumatización bastante extendida, por ejemplo Aerosteon riocoloradensis tiene neumatización del ilion , fúrcula y gastralia . [2] Muchas aves modernas están ampliamente neumatizadas. Las bolsas de aire de los huesos están conectadas a los sacos de aire pulmonares : [3]
Sin embargo, el alcance de la neumática depende de la especie. Por ejemplo, es leve en las aves buceadoras; los somormujos carecen por completo de huesos neumáticos. [3] [4]
La neumatización poscraneal es más rara fuera de Archosauria. Los ejemplos incluyen el hioides de los monos aulladores Alouatta y las vértebras dorsales del pez osteoglosiforme Pantodon . [5] También se ha documentado una ligera neumatización del centro y las cabezas de las costillas por divertículos dorsales en los pulmones de las tortugas terrestres. [5] Además, se sabe que se produce una neumatización patológica en la vértebra del atlas humano . [6]
La función exacta de la neumática esquelética no se conoce con certeza, pero existen varias hipótesis de trabajo sobre el papel de la neumática esquelética en un organismo.
Al invadir los huesos, los divertículos neumáticos reemplazarían la médula con aire, reduciendo la masa corporal general. Reducir la masa corporal facilitaría el vuelo de los pterosaurios y las aves, ya que hay menos masa para mantenerse en el aire con la misma cantidad de músculos que impulsan los movimientos de vuelo. [7] Neumatizar la columna vertebral de los saurópodos reduciría el peso de estos organismos y haría más fácil sostener y mover el enorme cuello. [1]
La neumática esquelética permite a los animales redistribuir la masa esquelética dentro de su cuerpo. La masa esquelética de un ave (neumatizada) y un mamífero (no neumatizado) con un tamaño corporal similar es aproximadamente la misma, sin embargo, se descubrió que los huesos de las aves eran más densos que los de los mamíferos. Esto sugiere que la neumatización de los huesos de las aves no afecta la masa general, pero permite un mejor equilibrio del peso dentro del cuerpo para permitir un mayor equilibrio, agilidad y facilidad de vuelo. [8]
En los terópodos, la cabeza y el cuello están muy neumatizados y los antebrazos están reducidos. Esto ayudaría a reducir la masa más lejos del centro de equilibrio. Este ajuste al centro de masa permitiría al animal reducir su inercia rotacional, aumentando así su agilidad. La neumática sacra bajaría su centro de masa a una posición más ventral, permitiéndole una mayor estabilización. [5]
Los chillones son aves altamente neumatizadas con divertículos neumáticos que viajan a través de los huesos y la piel. Como los chillones vuelan a gran altura, se plantea la hipótesis de que la extrema neumáticaidad de estas aves es indicativa de una adaptación para volar a gran altura. [9]