Полые кости птиц — это не хрупкие трубочки, а плотные инженерные конструкции при меньшей массе. Стенки многих птичьих костей на самом деле толще и более минерализованы, чем у млекопитающих сходного размера, тогда как воздушные полости снижают вес, не уничтожая прочность.

На микроскопическом уровне птичий скелет опирается на компактную кость и внутренние трабекулы — крошечные перекладины, работающие как трёхмерные леса, — которые помогают противостоять изгибу и кручению. Такая архитектура распределяет механическое напряжение вдоль всей длины кости, увеличивая запас прочности при взлёте, жёстких посадках и резких разворотах в полёте. Пневматические кости, соединённые с дыхательной системой, уменьшают общую нагрузку, снижая энергетические затраты на взмахи крыльев, но при этом не жертвуя жёсткостью в тех участках, где она особенно важна для создания подъёмной силы и точного контроля движения крыла.

Эволюция, сталкиваясь с законами аэродинамики — подъёмной силой, лобовым сопротивлением и весом тела, — пришла к такому компромиссу: сосредоточить материал в прочной внешней оболочке, сделать центр полым и укрепить ключевые зоны трабекулами, похожими на распорки. В результате получается скелет, который в поперечном сечении кажется хрупким, но при многократных взмахах крыльев ведёт себя как высокоэффективная ферменная конструкция, созданная для скорости.