La neumatización esquelética es la presencia de espacios de aire dentro de los huesos. Generalmente se produce durante el desarrollo por la excavación del hueso por divertículos neumáticos (sacos de aire) desde 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 neumatizarse en el desarrollo patológico.
La neumatización se produce en los cráneos de mamíferos , cocodrilos y aves entre los tetrápodos actuales . La neumatización se ha documentado en arcosaurios extintos , incluidos los dinosaurios y los pterosaurios . Los espacios neumáticos incluyen los senos paranasales y algunas de las celdas mastoideas .
La neumatización postcraneal se encuentra en gran medida en ciertos grupos de arcosaurios , a saber, los dinosaurios saurisquios , [1] los pterosaurios y las 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 íleon , la fúrcula y la 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 grado de neumaticidad depende de la especie. Por ejemplo, es leve en las aves buceadoras, mientras que los colimbos carecen de huesos neumáticos. [3] [4]
La neumatización postcraneal es más rara fuera de Archosauria. Los ejemplos incluyen el hioides en los monos aulladores Alouatta y las vértebras dorsales en el pez osteoglosiforme Pantodon . [5] También se ha documentado una ligera neumatización de los centros y las cabezas de las costillas por divertículos dorsales en los pulmones de las tortugas terrestres. [5] Además, se sabe que ocurre neumatización patológica en la vértebra atlas humana . [6]
La función exacta de la neumaticidad esquelética no se conoce con certeza, pero existen varias hipótesis de trabajo sobre el papel de la neumaticidad esquelética en un organismo.
Al invadir los huesos, los divertículos neumáticos reemplazarían la médula por aire, lo que reduciría la masa corporal total. La reducción de la masa corporal facilitaría el vuelo de los pterosaurios y las aves, ya que hay menos masa que mantener en el aire con la misma cantidad de músculos que impulsan los movimientos de vuelo. [7] La neumatización de la columna vertebral de los saurópodos reduciría el peso de estos organismos y facilitaría el apoyo y el movimiento del enorme cuello. [1]
La neumatización 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 encontró que los huesos de las aves son más densos que los huesos 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 reducidos. Esto ayudaría a reducir la masa más lejos del centro de equilibrio. Este ajuste del centro de masas permitiría al animal reducir su inercia rotacional, aumentando así su agilidad. La neumaticidad sacra bajaría su centro de masas a una posición más ventral, lo que le permitiría una mayor estabilización. [5]
Los pájaros chillones son aves altamente neumatizadas con divertículos neumáticos que recorren los huesos y la piel. Como los pájaros chillones vuelan a grandes altitudes, se plantea la hipótesis de que la extrema neumaticidad de estas aves es indicativa de una adaptación para volar a grandes altitudes. [9]