Ganadería y domesticación millones de años antes de los primeros humanos

 Hace unos 50 millones de años, aunque algunos estudios sugieren que esta relación podría haberse iniciado hace incluso 100 millones de años, mucho antes de la aparición de los primeros homínidos, ya existía una forma primitiva de ganadería: una relación mutualista entre hormigas y pulgones.

Los pulgones se alimentan insertando su estilete bucal en el floema de las plantas, y así succionan la savia. En condiciones normales, extraen más savia de la que pueden procesar, y el excedente lo excretan en forma de gotas ricas en azúcares. Las hormigas han aprendido a estimulan a los pulgones con sus antenas para que liberen esas gotitas, que luego recogen y consumen. Este comportamiento se pueden observar en una de las fotos, donde se aprecia la interacción directa entre ambos insectos.

¿Pero qué ganan los pulgones a cambio? Protección y cuidados. Las hormigas los defienden activamente frente a depredadores como las mariquitas, y si la planta que habitan muere o se debilita, las hormigas los trasladan a otra planta más saludable. En invierno, incluso pueden llevarlos al interior del hormiguero y mantenerlos allí hasta la primavera.

Sin embargo, esta relación no es del todo beneficiosa para los pulgones. En algunas especies, la coevolución ha sido tan estrecha que los pulgones ya no son capaces de excretar savia sin la estimulación de las hormigas. Se han vuelto dependientes.

Además, las hormigas han aprendido a controlar el ciclo de vida de sus “rebaños”. Durante la primavera y el verano, las hembras de pulgón se reproducen por partenogénesis, es decir, sin necesidad de machos: paren clones idénticos a ellas. Pero en otoño, o cuando hay alta densidad de individuos o escasez de alimento, las hembras comienzan a producir formas sexuadas aladas (machos y hembras), lo que les permite dispersarse a otras plantas.

Esto no conviene a las hormigas, que corren el riesgo de perder el rebaño. ¿Cómo lo evitan? Algunas especies han desarrollado estrategias sorprendentes: cortan las alas de las hembras aladas e incluso alteran químicamente su desarrollo mediante la secreción de semioquímicos como la dendrolasina, que inhiben la formación de alas.

No hace falta mucha imaginación para considerar esto una auténtica forma de domesticación. Una ganadería anterior por decenas de millones de años a la humana y casi tan sofisticada.

Una guerra en mi jardín

Hace unos días fui testigo de una guerra en mi jardín. Una guerra sin cuartel, en la que un ejército invasor accedió a un territorio vecino y después de matar a gran parte de los soldados que lo defendían y seguramente a su reina, secuestraron a sus crías y se las llevaron.

Y todo esto ocurrió en menos de una hora y las protagonistas fueron unos cuantos centenares de hormigas de la especie Polyergus rufescens, una especie de hormiga esclavista y la especie que sufrió el ataque, unas "hormigas negras" del genero Formica.

Las hormigas esclavistas son incapaces de cuidar a sus larvas y llevar a cabo las funciones esenciales del hormiguero, como la limpieza o la recolección de alimentos. Por eso, han evolucionado para que esos trabajos los hagan sus esclavos. Y los consiguen invadiendo hormigueros de otras especies y llevándose al suyo sus ninfas no eclosionadas. Una vez en el hormiguero enemigo, las ninfas eclosionarán y de ellas saldrán las obreras Formica que a partir de ese momento trabajarán como esclavas, cuidando los huevos y larvas de la reina esclavista, limpiando el hormiguero y cazando y recolectando, aunque no se considerarán esclavas, sino parte de la colonia de sus secuestradores. Al haber nacido en el hormiguero enemigo se habrían impregnado de su olor y ellas mismas se considerarían desde ese momento como miembros de la familia de sus secuestradoras.

En el video anterior, grabado con el móvil, podéis ver como las Polyergus acarrean las ninfas de Formica hasta su hormiguero. Ese río de hormigas transcurría a lo largo de unos 20 metros, desde un hormiguero al otro. Una hora después de que me hubiera fijado por casualidad en lo que estaba pasando bajo mis pies, ya no quedaba ni rastro de la batalla.

La mariposa que tenía que existir

En 1862 un ejemplar de una orquídea de Madagascar con un larguísimo tubo donde se encontraba el néctar, llegó a las manos de Charles Darwin. Al verla, lo primero que le vino a la cabeza fue preguntarse por el insecto que sería capaz de chupar el nectar esa profundidad. Parecía obvio que si el néctar estaba en el fondo de ese tubo, "alguien" tendría que poder libarlo y se esa forma contribuir a polinizar esa flor. 

Unos años después, Wallace recibió otra orquídea de la misma especie y pronosticó que tendría que haber una polilla con una espiritrompa lo suficientemente larga para poder alcanzar el néctar. No solo especuló sobre la existencia de un insecto polinizador sino que predijo que ese insecto sería una polilla (una esfinge). Y escribió esta frase: "Se puede predecir con seguridad que tal polilla existe en Madagascar, y los naturalistas que visiten esa isla deberían buscarla con tanta confianza como los astrónomos buscaron el planeta Neptuno, y tendrán el mismo éxito".

Orquídea de Darwin (Angraecum sesquipedale)

El néctar de las flores tiene la misión de atraer a los polinizadores, que mientras se alimentan de él, se impregnan del polen que se encuentra en las anteras de la flor. De esta forma, cuando ese mismo insecto visite otra flor de la misma especie, el polen entrará en contacto con el estigma y se producirá la fecundación.

Uno de los problemas que puede surgir es que esas flores sean visitadas por insectos que no sean bienvenidos, por ejemplo los que se aprovechan del néctar pero debido a su forma de alimentarse o a su propia morfología, no sean demasiado eficientes a la hora de fecundar a la siguiente flor. Puede que no se impregnen correctamente del polen, o puede que al consumir el néctar estropeen la flor e impidan las visitas de otros polinizadores. 

Una manera de evitar esos inconvenientes es especializarse, o sea, tener unas estructuras florales que puedan ser aprovechadas por unas pocas especies de polinizadores que tengan unas estructuras que a la vez de ser eficientes para conseguir el néctar, también los sean para recoger el polén y fecundar a otras plantas de la misma especie. 

Por lo tanto, Darwin y Wallace sabían que si esa orquídea tenía ese tubo tan tan largo, necesariamente tendría que existir un insecto con unas estructuras tan sofisticadas que le permitieran acceder al néctar y a su vez polinizarla. No sería un insecto cualquiera que pudiera polinizar cualquir tipo de flor, tendría que ser uno muy especial.

Xanthopan praedicta con la espiritrompa estirada (Natural History Musseum)

Pasaron casi 40 años desde que Darwin y Wallace hicieran su pronóstico, pero finalmente se encontró ese insecto. Y tal como predijo Wallace, se trataba de una polilla con una larguísima espiritrompa, lo suficientemente larga para poder conseguir el tesoro que guardaba la orquídea. 

Ambas especies, la polilla y la orquídea, habían coevolucionado, o sea, habían evolucionado conjuntamente hasta depender completamente una de la otra, de forma que sólo esa especie de mariposa podría libar el néctar de esa especie de orquídea y sólo esa especie de orquídea podría alimentar a esa especie de mariposa.  

La coevolución entre especies distintas, que también recibe el nombre de "evolución concertada", fue definida por Daniel Janzen en 1980, que la explicó como un proceso de presión selectiva entre dos o más especies que da lugar a adaptaciones específicas recíprocas. Este proceso puede ocurrir entre muchas especies, frecuentemente se ha descrito para la simbiosis plantas-polinizadores, pero también puede ocurrir entre parásitos y huéspedes, entre depredadores y presas, etc. En estos dos últimos casos, la coevolución sería lo que se denomina una guerra de armamentos, en las que tanto unos como otros evolucionan por una parte para poder atacar a sus presas, y estas últimas evolucionan para poder defenderse de esos ataques.

En el caso de la orquidea Angraecum sesquipedale y la mariposa Xanthopan morgani, la coevolución las había hecho tan dependientes una de otra que el riesgo de competencia con otras especies sería nulo, pero el coste de esa relación tan perfecta sería muy elevado. Si una de las dos se extinguiera, la otra se extinguiría también.

NOTA: Aunque hasta ahora se pensaba que esta polilla era una subespecie de la especie Xanthopan morgani,  nuevos estudios la han separado como una especie por derecho propio, la Xanthopan praedicta, o sea, la esfinge predicha.

Referencias

- Janzen DH (1980) When is it coevolution. Evolution 34: 611-612.

Los abejorros manipulan las plantas para que florezcan antes

Uno de los casos de simbiosis más conocidos y más estudiados es el de los insectos polinizadores y las plantas angiospermas. Los insectos se encargan de transportar el polen de unas flores a otras, con lo que facilitan la fecundación cruzada minimizando la endogamia, y las plantas, a cambio, producen néctar para los ellos y les "regalan" parte del polen que producen en abundancia. De esta manera, tanto plantas como insectos salen beneficiados en esta relación. La prueba de que este pacto funciona es que lleva produciéndose desde hace 100 millones de años (Hu et al, 2008), a lo largo de los cuales se ha ido perfeccionando y sofisticando por el mecanismo de la coevolución. 

Bombus terrestris polinizando una flor de Centaurea nigra

Para que esta relación funcione es necesario que se produzca un ajuste perfecto entre la floración de las plantas y la emergencia de los insectos, de forma que cuando los insectos aparezcan, las flores ya tengan las reservas de néctar repletas, el polen maduro y hayan desplegado todos sus atractivos para atraerlos hacia ellas. Si ese ajuste temporal no se produce, las flores se marchitarán sin haber sido fecundadas y los insectos se morirán de hambre. 

La alargada sombra de Jean-Baptiste de Lamarck

Jean-Baptiste Pierre Antoine de Monet Chevalier de Lamarck nació el 1 de agosto de 1744 en Bazantin (Francia), y por imposición de su padre estudió la carrera eclesiástica hasta los 17 años. Tras la muerte de éste retomó la tradición familiar, sirviendo 7 años en la infantería, aunque acabó abandonándola debido a sus problemas de salud. Posteriormente se trasladó a París donde estudió Medicina y Botánica, destacando a partir de entonces por sus importantes publicaciones, como la "Flora francesa", en colaboración con  Georges Louis Leclerc, donde por primera vez se usaban claves dicotómicas para clasificar las plantas y sobre todo por los siete volúmenes de su "Historia natural de los invertebrados". 

Pero aparte de esas obras y de otros muchos tratados sobre temas tan variados como la geología, la paleontología o la meteorología, Lamarck pasó a la historia tras la publicación de su obra "Filosofía zoológica" (Philosophie zoologique ou exposition des considérations relatives à l'histoire naturelle des animaux) en 1809, en la que desarrollaba su teoría sobre la evolución de la vida, expuesta por primera vez en 1800 en una conferencia en el Museo Nacional de Historia Natural de París. Según su teoría, Lamarck proponía que los animales no habían permanecido inmutables desde su creación, sino que habían ido cambiando para adaptarse a su entorno. Esta idea era revolucionaria, ya que por primera vez se afirmaba que las especies no habían sido creadas por Dios tal cual las vemos actualmente sino que habían cambiado, lo que contradecía a las teorías Fijistas que habían prevalecido hasta ese momento y que afirmaban que todas las especies habían permanecido invariables desde su creación. Según el Fijismo, los fósiles no eran más que especies que habían muerto después de cataclismos y diluvios o como mucho caprichos de la naturaleza. De todas formas, Lamarck no negaba la existencia de un Dios creador pero añadía esa posibilidad de transformación temporal para adaptarse a unas condiciones cambiantes.

Para explicar las transformaciones de los organismos a lo largo del tiempo, Lamarck propuso que los órganos que se usaban se robustecían, mientras que los que no se usaban se atrofiaban y que esto se debía a que los los caracteres o habilidades que se adquirían a lo largo de la vida de cada organismos se transmitían hereditariamente a sus descendientes, en lo que denominó "herencia de los caracteres adquiridos".

Madurar antes de tiempo como estrategia reproductiva

La mayoría de los seres vivos pasan por un periodo de juventud antes de alcanzar la madurez sexual y poder reproducirse. Ese periodo pre-reproductivo, en el que las tasas de mortalidad son muy elevadas, puede ser de tan solo unos días en algunos invertebrados o de varios años en muchas especies de aves, peces o mamíferos, e incluso puede durar más de 150 años, como ocurre con el  tiburón de Groenlandia (Somniosus microcephalus) que con más de 400 años de esperanza de vida es el vertebrado más longevo conocido. 

Macho "hooknose" de Salmón atlántico

Pero no todas las especies siguen ese patrón, por ejemplo en el caso de muchas especies de salmónidos, los machos presentan una estrategia reproductiva alternativa muy curiosa. Por una parte, maduran "normalmente" después de pasar por una fase de crecimiento, que puede durar entre 2 y 5 años, tras la cual desarrollan unos caracteres sexuales secundarios, que en el caso de algunas especies como el Salmón atlántico (Salmo salar) incluyen importantes modificaciones de la estructura del cráneo y las mandíbulas y un cambio notable en la pigmentación. Estos grandes machos reciben el nombre de hooknose en inglés, en referencia al gancho de su mandíbula inferior. En el caso de las truchas, los machos también pueden desarrollar un gancho, aunque los cambios morfológicos son menos aparentes que en los salmones.

Los animales como testigos de la contaminación

La contaminación ambiental ha estado ligada al ser humano desde que éste empezó a quemar madera para calentarse. Si bien es cierto que la contaminación producida por las primeras sociedades humanas se puede considerar despreciable, a mediados del siglo XIII ya hay constancia de que empezaba a ser un problema, cuando el rey Eduardo I de Inglaterra prohibió la quema de carbón en las calefacciones de Londres debido al intenso humo que producían y que causaba malestar en la población. 

Imagen de Londres tras "El gran Smog" de 1952. Fuente: A Sketch Of The Past

El problema de la contaminación del aire se agravó a partir de la revolución industrial, debido a que gran parte de las máquinas necesitaban quemar combustibles fósiles, sobre todo carbón, para que pudieran funcionar. Durante años, las máquinas estuvieron escupiendo residuos tóxicos mientras la mayoría de la población se iba acostumbrando, hasta que en la semana del 5 de diciembre de 1952, tras una inusual tormenta de nieve que duró varios días, con las calefacciones de carbón trabajando ininterrumpidamente, Londres se despertó envuelta en una nube que no dejaba ver a menos de un par de metros de distancia.

El cuervo de Esopo y la inteligencia de las aves

Cuando hablamos de inteligencia en el mundo animal, inmediatamente nos vienen a la cabeza las imágenes de grandes primates como los chimpancés o los gorilas, o las de delfines y otros cetáceos. Todos ellos tienen un cerebro de gran tamaño en relación al resto de su cuerpo y una estructura cerebral muy similar a la del ser humano.

No es casual que la mayoría de los estudios sobre la inteligencia animal se hayan desarrollado con animales que compartían un pasado evolutivo reciente con nosotros, o que aunque nuestros ancestros estuvieran más separados filogenéticamente, tuvieran una estructura cerebral parecida a la nuestra. El antropocentrismo y la idea muchas veces repetida de que nuestra especie ha sido imbuida por un hálito divino que nos hace completamente diferente al resto, ha sido la responsable en muchas ocasiones busquemos esos indicios de inteligencia en los animales más próximos a nosotros como una forma de explicar nuestro propio pasado y que ignoremos al resto de animales, supuestamente inferiores. De hecho no es raro que se tienda a considerar más inteligente a aquel animal que es capaz de resuelver problemas de la misma forma que los resolvemos nosotros, ya sea usando una piedra como  un arma, un palito como un tenedor o que pueda pintar un monigote en un lienzo.

Entre esas criaturas supuestamente inferiores desde el punto de vista intelectual se encuentran las aves, que la mayoría de las veces han sido puestas como ejemplo de animales que reaccionan exclusivamente por instinto, con un cerebro minúsculo que solo les servía para organizar actividades primarias como comer, volar o aparearse.

Cerebro de un ave (izquierda) y de un mamífero (derecha)

El treparriscos: el especialista en trabajos verticales

Los seres vivos han evolucionado durante millones de años mediante selección natural, de forma que aquellos que han logrado ser más eficaces en un determinado ambiente han tenido un mayor éxito reproductivo y han conseguido dejar más descendientes. 

A lo largo de todos esos millones de años de evolución muchas especies han adquirido unas determinadas adaptaciones que les han permitido acceder a fuentes de alimento o aprovechar determinados ambientes que les estaban vedados a otras y de esta forma han podido disfrutar de esos recursos sin apenas competencia. Pero ser un especialista también tiene desventajas, ya que si el recurso trófico del que se alimentan o el hábitat en el que viven desaparece o se altera demasiado, la especie tiene muchas posibilidades de desaparecer con ellos.

El tamaño sí importa: los gigantes comen presas pequeñas

Según las últimas estimaciones cerca de 8 millones de especies de animales viven actualmente en nuestro planeta y se piensa que puede haber otras tantas que aún no se han descrito y son desconocidas. De hecho, hay algunos lugares de la Tierra, como los abismos marinos que han sido menos explorados que nuestro universo más cercano. Si a esa cifra le añadimos todos los animales que han aparecido y se han extinguido desde que los primeros aparecieron hace 650 millones de años, la cifra puede ser estratosférica.

Pero de todos esos animales, ninguno de ellos ha llegado a ser tan grande como la Ballena azul (Balaenoptera musculus) que con sus 30 metros de longitud y sus 170 toneladas de peso ostenta el record absoluto. Ni el más grande de los dinosaurios descritos hasta el momento le han llegado a hacer sombra, solo el Argentinosaurus había alcanzado una longitud parecida pero con un peso muy inferior.

El lenguaje de las aves: imitaciones, dialectos y especiación

Las aves y en concreto algunos grupos de aves, como los paseriformes, han desarrollado el sistema de comunicación auditiva más complejo de todos los vertebrados. Estos animales son capaces de emitir una enorme variedad de sonidos vocales que van desde llamadas y gritos de advertencia o de alarma hasta cantos muy elaborados que sirven para tanto para advertir de su presencia a posibles rivales como para para cortejar a una pareja.

El canto de las aves tiene un componente hereditario pero también tiene un componente aprendido,. Se podría decir que la estructura general de la canción es heredada, pero los distintos acordes son aprendidos cuando los jóvenes escuchan el canto de sus congéneres adultos. Algunas aves, no solo aprenden al escuchar el canto de sus congéneres sino que pueden incorporar a su repertorio sonidos nuevos que escuchan en su entorno. Algunas especies llegan a ser auténticas maestras de la imitación, reproduciendo con una increíble exactitud los sonidos más inversosímiles y extravagantes. 

Vivir en grupo: juntos pero no revueltos

La marea esta alta y en una ría cualquiera del Cantábrico se apiñan varias decenas de aves en las pocas rocas que quedan al descubierto. Son limícolas, y como indica su nombre común, se alimentan en los limos húmedos que quedan descubiertos al bajar la marea. Pero aún tendrán que esperar hasta que se retire el agua y mientras tanto, juntas en esa pequeña porción de tierra seca se sienten seguras. 

La marea baja muy rápido y una vez que se empieza a retirar el agua, los limícolas que esperaban pacientemente vuelan para buscar los mejores sitios. Sobre el fango húmedo, una legión de aves camina rápidamente mientras hunden sus picos en el barro.

Los parásitos que convierten a sus huéspedes en zombis

Los parásitos se aprovechan de otras especies para desarrollarse y reproducirse. En esta relación, el animal parasitado es la parte perjudicada pudiendo llegar a morir, eso sí, normalmente después de que haya servido al propósito del parásito, que no es otro que perpetuar sus genes a su costa.

Aunque en muchas ocasiones los parásitos se contentan con vivir a expensas de su huésped, en otras ocasiones esta relación llega a ser mucho más compleja, pudiendo manipular el comportamiento de su víctima para que actúe en su beneficio. En algunos casos estas alteraciones del comportamiento pueden ser pequeñas modificaciones de comportamientos ya existentes, pero en otras los parásitos inducen comportamientos completamente nuevos en los huéspedes, de forma que las especies parasitadas se convierten en auténticos zombis que pueden llegan a suicidarse obedeciendo las órdenes de los parásitos.

Caracol infectado por Leucochloridium paradoxum

La rebelión de los esclavos

A las 12 del mediodía de una mañana cualquiera de verano, en medio del desierto de Arizona, una expedición de hormigas soldado de la especie Polyergus breviceps salió de su hormiguero con un destino conocido: un hormiguero de la especie Formica gnava que se encontraba a 100 metros de distancia del suyo. Poco antes, uno de los exploradores había llegado con la información precisa acerca del lugar de la batalla. Los soldados caminaron en fila y con las ideas claras acerca de la misión que tenían encomendada. En una rápida incursión tendrían que acceder al hormiguero y llegar hasta las cámaras donde se encontraban los huevos y las ninfas para secuestrarlas.

Grupo de Polyergus breviceps (rojas) con sus esclavas, Formica gnava (negras)

Cuando alcanzaron su destino cruzaron la entrada y se enfrentaron con los habitantes del hormiguero invadido, empleando armas químicas que desataron el pánico en la comunidad. Las obreras de Formica corrían de un lado a otro sin saber bien que hacer, mientras unas trataban de proteger a la reina, otras impedían el acceso a las cámaras del nido, pero a pesar de sus esfuerzos habían perdido la batalla antes de empezar. Las Polyergus estaban mejor equipadas para la guerra y la resistencia de las Formica no duró demasiado tiempo. Al cabo de poco más de una hora, el combate había llegado a su fin y las invasoras abandonaron el hormiguero transportando entre sus mandíbulas los huevos y ninfas de Formica para llevarlas a su propio hormiguero. Una vez allí, las ninfas eclosionarán y de ellas saldrán las obreras Formica que a partir de ese momento trabajarán como esclavas para ellas, aunque estas no se considerarían esclavas, sintiéndose parte de la colonia de sus secuestradores. Las hormigas encargadas de cuidarlas hasta su nacimiento pertenecen a su misma especie, puede que incluso sean sus hermanas, ya que han sido capturadas previamente en anteriores incursiones. El hecho de haber nacido en el hormiguero enemigo las ha impregnado de su olor y ellas mismas se consideran desde ese momento como un miembro más de la familia de sus secuestradoras.

El lenguaje de los colores: código universal de alarma

Un determinado color o una combinación de colores puede producir sensaciones que influyen en el estado de ánimo y de esa forma pueden transmitir un mensaje mejor que otro tipo de lenguaje. Y lo que es más importante, mucho más rápido.

La mayoría de los animales, entre los que nos encontramos nosotros, han usado y siguen usando los colores para comunicarse y esta forma de comunicación ha demostrado ser muy eficiente ya que ha aparecido de forma independiente y en numerosas ocasiones a lo largo de la evolución. 

Víbora de seoane. Un depredador que caza al acecho

Básicamente los animales pueden usar los colores para dos fines opuestos: para pasar desapercibidos o para todo lo contrario, para llamar la atención. Si un animal quiere pasar desapercibido y de esa forma evitar ser localizado por un posible depredador, adoptará una coloración parecida a la del entorno. Asimismo, si se trata de un depredador que caza al acecho, confundirse con el entorno le servirá para atacar por sorpresa sin ser visto.

Pero como he comentado, un animal puede usar los colores para que se fijen el él. Los machos de muchas especies se visten de gala con colores llamativos para llamar la atención de las hembras. Estas coloraciones, que en ocasiones son tan abigarradas y exageradas que pueden resultar grotescas no solo llaman la atención sino que emiten otro importante mensaje a las hembras: "si con estos colores, que se ven a un kilómetro, he sobrevivido a los depredadores es porque soy fuerte y tengo unos buenos genes, así que si te apareas conmigo, tus hijos los heredarán". Es lo que el investigador Amotz Zahavi formuló en su famoso "Principio del handicap".

Pero la coloración, también sirve para avisar de un posible peligro, de forma que otros animales que ven a un individuo con un determinado patrón de color sepa que tiene que tener cuidado porque se arriesga a llevarse una desagradable sorpresa, que incluso puede significar la muerte. Y el patrón de coloración de alarma por excelencia es la combinación de los colores negro y amarillo. Esta combinación llama la atención ya que se trata de dos colores casi opuestos en la escala cromática. El amarillo es un color muy visible, ya que refleja gran cantidad de luz, y cuando se combina con el color negro resulta más conspicuo.

El patrón amarillo y negro se repite en muchos animales: insectos, arañas, peces, anfibios o reptiles, suelen mostrar esta coloración para avisar a los posibles depredadores y normalmente está asociado a animales venenosos o que segregan sustancias tóxicas si son molestados. Este fenómenos recibe el nombre de Aposematismo y es tan efectivo que otros animales han sabido aprovecharse imitando esta coloración, pero sin el engorro de tener que fabricar un veneno o unas toxinas.

Y nuestra especie responde a esa misma combinación de amarillo y negro de la misma forma, ya que al igual que el resto de animales nosotros también asociamos esa combinación de colores al peligro y lo usamos en numerosos carteles y señales con el mismo fin.

A fin de cuentas, nuestra historia evolutiva comparte gran parte del camino con insectos, peces y salamandras.

Misiles, submarinos y piratas: diseños evolutivos

A lo largo de millones de años los animales han tenido que adaptarse a un ambiente cambiante y han competido entre ellos por los recursos. Esta competencia fue la responsable de que muchos animales que habían abandonado los mares y océanos para colonizar la tierra firme regresaran al agua para aprovechar unos nichos tróficos que hasta ese momento nadie ocupaba.

Al igual que un grupo de mamíferos con pezuñas y con una dieta carroñera empezó a internarse el el océano en el Eoceno superior para dar lugar a los actuales cetáceos, un grupo de aves terrestres evolucionaron desde el Mesozoico para dar lugar a las aves marinas.

Gaviota patiamarilla (Larus michaellis) en plumaje invernal

Los recientes análisis genéticos y paleontológicos parecen confirmar que todos los grupos actuales de aves marinas evolucionaron a partir de dos géneros de aspecto muy distinto: Ichtiornix y Hesperornix. Mientras que Ichtiornix guardaba un gran parecido con las actuales gaviotas, Hesperornix ya había perdido la mayoría de los huesos del ala y no tenía capacidad de volar pero era un gran buceador. 

Alcatraz atlantico adulto. Un dinosaurio volador

Casi todas las actuales aves marinas descienden de estos dos ancestros primitivos, y han seguido evolucionando desde entonces hasta nuestros días. Una gran cantidad de estos cambios, tanto morfológicos como fisiológicos han estado relacionados con la búsqueda de alimento y con la manera de conseguirlo. Todas las aves marinas son carnívoras, alimentándose sobre todo de peces, aunque muchas de ellas consumen krill o incluso medusas.

Alcatraz joven (Morus bassanus) en pleno picado

Pero la forma de capturar esos peces es muy variada. Mientras que algunas, como las gaviotas, se tienen que conformar con capturar el alimento en la superficie del agua, otras, como los alcatraces y los piqueros, se lanzan en picado desde las alturas a 100 km/h para sorprender a los peces. En el último momento pliegan las alas y entran en el agua como un misil para alcanzar varios metros de profundidad.

Otras, como los cormoranes, pescan persiguiendo a los peces bajo el agua. Para ello, primero introducen la cabeza en el agua mientras nadan hasta localizar a una posible presa. Una vez que la ven, dan un salto en la superficie y se sumergen para bucear tras ella hasta que la capturan, aunque es cierto que la muchos de esos intentos acaban en fracaso. Durante la inmersión, los cormoranes solo usan sus patas para desplazarse y su cola como timón. Las alas permanecen pegadas al cuerpo ya que no las necesitan para bucear. Esta "inutilidad" de las alas para la pesca ha hecho que una especie de esta familia, el cormorán áptero de las Galápagos (Phalacrocorax harrisi) haya acabado prescindiendo de ellas. 

Cuando un ancestro del cormorán áptero llegó al remoto archipiélago de Galápagos se encontró en un ambiente lleno de alimento en el que no había ningún depredador terrestre del que tener que huir volando. En esas condiciones y teniendo en cuenta que las alas no las necesitaba para pescar, esos apéndices resultaban solo un estorbo. A lo largo de miles de generaciones, los cormoranes que tenían alas más pequeñas resultaban más exitosos en la pesca y por lo tanto tenían un mayor éxito reproductivo. Actualmente, los comoranes de Galápagos tan solo tienen unas pequeñas alas no funcionales que seguramente acabaran perdiéndose completamente dentro de otras tantas generaciones.

Pero si hay una táctica que ha evolucionado en casi todos los grupos animales a la hora de conseguir el alimento esa es la piratería. ¿Por qué buscarte la comida si se la puedes robar al vecino? Y entre las aves marinas no podían faltar los piratas. Si en los mares tropicales son las fragatas las que roban el alimento a otras aves, en nuestros mares, son los págalos los que atemorizan y persiguen a otras aves marinas para que les entreguen sus capturas.

El págalo grande (Stercorarius skua) es el más grande y fuerte de todos los págalos, y acosa tanto a los pequeños charranes como a los grandes alcatraces. La estrategia de los págalos es perseguir a otras aves hasta que estas, agotadas y cansadas acaban soltando sus presas, tanto las que llevan en el pico como las que llevan dentro del buche. Pero además de piratas, los págalos grandes se comportan como auténticas aves de presa, pudiendo dar caza a aves más pequeñas o incluso de su mismo tamaño.

Págalo parásito (arriba) y págalo pomarino acosando a una gaviota patiamarilla (abajo)

Además de los págalos grandes, otras tres especies de págalos pueden verse en nuestros mares: el págalo parásito (Stercorarius parasíticus), el págalo pomarino (Stercorarius pomarinus) y el págalo rabero (Stercorarius longicaudus). Estas tres especies, de menor tamaño que el skua, son también mucho más ágiles y son capaces de hacer quiebros en el aire con mayor destreza que su pariente.

Pero la paciencia tiene un límite y no son pocas las ocasiones en que se cambian las tornas y los ataques de los págalos acaban volviéndose en su contra, siendo sus potenciales presas las que acaban persiguiéndolos a ellos para quitárselos de encima.

Aparte de los especialistas en piratería, otras muchas aves pueden convertirse en piratas esporádicos si el hambre les aprieta. Incluso las pardelas, como pudimos observar hace unos días a varias millas de la costa asturiana pueden acosar y perseguir a las gaviotas para conseguir un poco de pescado.

Misiles, nadadores, buceadores y piratas han sabido adaptarse al medio marino y sobrevivir hasta nuestros días, pero tal como comentaba en la entrada anterior, todos estos millones de años de evolución no han servido de nada para adaptarse a nosotros. En tan solo 60 años, las poblaciones de aves marinas en todo el mundo han caído más de un 70% y nosotros somos los responsables directos de su desaparición.

La adopción en las aves, un parasitismo entre congéneres

El principal objetivo de todos los seres vivos es pasar sus genes a la siguiente generación. Asimismo, en el caso de especies con reproducción sexual, los individuos intentarán aparearse con otros individuos que tengan los mejores genes para pasar a su descendencia, ya sea porque son complementarios a los suyos, o porque tienen unas características particulares que incrementarán la supervivencia y el éxito reproductor de sus hijos. Esto es lo que se conoce como la hipótesis de los buenos genes.

Pero en aquellas especies en las que es necesario el cuidado parental, o sea, que después del nacimiento los hijos deben ser cuidados por los padres antes de emanciparse, un individuo con buenos genes no tiene porque ser necesariamente un buen padre, sobre todo cuando se trata de individuos jóvenes o inexpertos. En este caso, una buena opción puede ser dejar a los hijos a cargo de una pareja experimentada que tenga más posibilidades de sacarlos adelante, lo que es especialmente importante en los animales en los que se necesita el esfuerzo de los dos padres para alimentar y cuidar a las crías.

En casi 200 especies de aves se ha comprobado que las hembras pueden poner algunos de sus huevos en los nidos de otras parejas de su misma especie, es lo que se conoce como parasitismo de camada o por sus siglas en inglés como CBP (conspecific brood parasitism). Este fenómeno ha intrigado a muchos investigadores, ya que si el éxito del parasitismo depende en gran medida del éxito de los huéspedes, y el parasitismo reduce el éxito de los mismos, poner los huevos en otro nido no parece ser una buena solución. El CBP ofrece por lo tanto una buena oportunidad para estudiar este conflicto de intereses entre parásitos y huéspedes.

Puesta de 5 huevos en el cormorán moñudo

Una de las especies en las que hemos observado este tipo de parasitismo es el Cormorán moñudo (Phalacrocorax aristotelis). Esta especie tiene un tamaño de puesta modal de 3 huevos, que son de un tamaño muy pequeño en relación al tamaño de la hembra. Tanto el tamaño de los huevos como el número de huevos por puesta está relacionado con la forma de incubación. Los cormoranes colocan los huevos entre sus patas para incubarlos, por lo que si los huevos fueran mayores o el número de huevos fuera demasiado grande no podrían cubrirlos eficazmente y se reduciría el éxito de la eclosión. De hecho, se ha comprobado que puestas de 4 huevos fracasan significativamente más que las de 3 huevos y en las puestas de 5 o 6 huevos no suele eclosionar ningún pollo.

Estas puestas de más de 3 huevos, que representan aproximadamente el 17% del total de puestas en las Islas Cíes, se han atribuido normalmente a casos de parasitismo, en los que una hembra pone sus huevos en el nido de otra pareja, o poliginia (dos hembras que se aparean con un mismo macho y ponen los huevos en un sólo nido). En el primer caso, es probable que la hembra no confíe en las habilidades de su pareja para sacar adelante a los pollos, bien porque sea un macho joven o porque esté en un nido de baja calidad (por ejemplo, muy expuesto a las inclemencias del tiempo o a los depredadores). Poner algún huevo en otro nido sería una forma de dispersar el riesgo, y nunca mejor dicho, de no poner todos los huevos en la misma cesta.

Huevo de cormorán moñudo en un nido de gaviota patiamarilla

En algunos casos las hembras son expulsadas por los legítimos propietarios del nido cuando intentan parasitarlo y acaban poniendo sus huevos en el suelo, o incluso y como hemos observado en una ocasión en la colonia de As Pantorgas (Asturies), poniéndolo en un nido de Gaviota patiamarilla (Larus michaellis). Es evidente que en ninguna de estas dos situaciones los huevos llegarán a eclosionar y en el caso de que lo hiciera, como en el nido de la gaviota, las probabilidades de sobrevivir serían nulas.

Pollada de ánade real (Anas platyrhynchos)

Este tipo de parasitismo es muy frecuente entre las anátidas, donde se ha confirmado en 76 de las 162 especies descritas de esta familia de aves. Entre los patos y gansos, al contrario que ocurre con los cormoranes moñudos, las hembras son capaces de incubar una gran cantidad de huevos y de mantener una pollada de más de una docena de pollos sin problemas, ya que estos consiguen el alimento por si mismos. Por otra parte, la hembra parasitada puede beneficiarse indirectamente de ese parasitismo ya que al incluir entre sus hijos a varios pollos no relacionados genéticamente con ella, hay más probabilidades de que si un depredador ataca a la pollada capture un patito que no sea suyo, lo que no ocurriría si todos los ellos fueran sus hijos.

¿Qué sentido tiene entonces para los cormoranes dejar a sus hijos en otro nido si las posibilidades de que sobreviva son casi nulas? Algunas teorías afirman que este tipo de parasitismo podría ser un peldaño macroevolutivo hacia unos sistemas de reprodución más diversos, o por el contrario un residuo evolutivo de una situación anterior en la que podría haber resultado beneficioso.

 Modelo de decisiones de reproducción. Tomado de Lyon y McEady (2008). Click para ampliar

Según el modelo de Sorenson de 1991 y ampliado por Lyon y McEady en 2008, el nivel óptimo del esfuerzo reproductivo (representado por la línea inclinada) varía con las condiciones ecológicas y fenotípicas (probabilidad de éxito, habilidad parental, costes de reproducción, etc.). El anidamiento requiere una inversión mínima bastante alta (Threshold for nesting), que será mayor que la inversión necesaria sólo para poner huevos (Threshold for egg laying). Si no tienen la posibilidad de parasitar nidos de conespecíficos, las hembras sólo podrán tener dos decisiones: criar o no criar. Si las condiciones son marginales y por lo tanto hay una baja probabilidad de éxito, las hembras deberían realizar un esfuerzo reproductivo muy grande (por encima de la inversión óptima) o muy pequeño (por debajo del óptimo) que el que las condiciones ecológicas podrían garantizar. En este caso, poner los huevos en otro nido requiere una pequeña inversión (egg laying) y por lo tanto permitirá a la hembra ajustar mejor su inversión y aumentar la probabilidad de éxito. Por el contrario, cuando las condiciones son muy buenas y la probabilidad de éxito es muy alta, las hembras podrían incrementar su inversión reproductora y maximizar ese éxito parasitando otros nidos además de poner huevos en su propio nido.

Referencias

Lyon, B. (2000). Family matters: Kin selection and the evolution of conspecific brood parasitism Proceedings of the National Academy of Sciences, 97 (24), 12942-12944 DOI: 10.1073/pnas.97.24.12942

Invítame a cenar y puede que tengamos hijos juntos

Charles Darwin propuso la "Teoría de la selección sexual" para explicar cómo algunos caracteres que incrementaban el éxito reproductivo individual pueden evolucionar aunque supongan un coste en términos de supervivencia. Resultaba evidente que si un animal tiene que sobrevivir, el hecho de cargar con molestos adornos o lucir un vestido de colores llamativos sería contraproducente, ya que conseguiría atraer a los depredadores y por otra parte dificultaría la huida.

Posteriormente a Darwin, Amotz Zahavi formuló en 1975 su famoso "Principio del handicap", que proponía una explicación a la aparición de esos adornos exagerados. Según Zahavi, en una población en la que los machos varían en su calidad, algunos de ellos pueden tener ciertos rasgos que pueden suponer una desventaja para sus supervivencia respecto a otros machos (por ejemplo una cola muy larga o unos colores muy llamativos). De esta forma, sólo aquellos machos que tienen unos genes de alta calidad pueden sobrevivir a pesar de cargar con ese hándicap, y por lo tanto las hembras que se apareen con ellos tendrán hijos que portarán esos "buenos genes".

Normalmente cuando pensamos en animales con este tipo de atributos superdesarrollados y a veces grotescos, nos vienen a la cabeza aves como el pavo real o mamíferos como los ciervos, pero quizás el grupo de animales que presenta una mayor variedad de adornos, colores y estructuras relacionadas con el cortejo y la selección sexual, sean los insectos. Entre ellos hay escarabajos con impresionantes cornamentas, mariposas multicolores, insectos que desprenden luces químicas, o moscas metalizadas. Uno de los insectos que han sido más estudiados como ejemplo de selección sexual han sido las Moscas escorpión, que curiosamente ni son moscas ni son escorpiones, y son totalmente inofensivas. Estos insectos pertenecen al orden de los Mecópteros y entre sus características anatómicas destaca su mandíbula transformada en un largo pico y la presencia de un apéndice abdominal acabado en una pinza, presente sólo en los machos y que recuerda al aguijón de un escorpión. Ese apéndice tiene la función de sujetar a la hembra durante la cópula. Pero el macho de mosca escorpión no tiene el éxito garantizado sólo por tener un aspecto imponente y llamativo, si quiere triunfar y conseguir a una hembra deberá antes invitarla a comer, sino no hay nada que hacer, y más vale que la comida sea de su agrado, porque sino lo rechazará sin contemplaciones. 

El macho de mosca escorpión antes del cortejo deberá capturar a una presa, cuanto mas grande y sabrosa mejor, y ofrecérsela a su pareja. Si a ella le parece lo suficientemente buena, accederá a copular con el macho mientras ella disfruta del banquete. Si la hembra está satisfecha, dedicará mucho tiempo a comer y a saborear la comida y durante ese tiempo, el macho estará transfiriendo el esperma a la hembra, asegurando la paternidad de su descendencia. Por otra parte, no cabe duda de que un macho capaz de capturar una presa muy grande y fuerte arriesga más que uno que captura una pequeña mosca y por tanto, también le estará diciendo a la hembra que es fuerte y que tiene unos buenos genes que pasarle a sus hijos.

Pero la presentación a la hembra de regalos en forma de comida no es exclusiva de los insectos. Muchas aves durante la fase de cortejo y apareamiento dan de comer a las hembras. De esta forma, los machos están indicando a sus parejas que serán capaces de proporcionar alimento a sus futuros hijos. Este comportamiento ha sido bien estudiado en aves marinas, que son especies de larga vida en las que el cuidado parental por parte de los dos miembros de la pareja es la norma general.

El investigador de la Universidad de Vigo, Alberto Velando, demostró que las hembras de Gaviota patiamarilla (Larus michaellis) eran capaces de controlar la duración de la cópula y el número de contactos cloacales del macho durante la misma, según la cantidad de alimento que el macho le proporcionaba (Velando, 2004). Si el macho le traía comida en abundancia, la hembra permitía más contactos sexuales y por lo tanto las probabilidades de fecundación aumentaban. Si el macho no aportaba alimento o este era de poca cantidad, la hembra se movía y no permitía esos contactos. Es de destacar que en las gaviotas, al igual que ocurre en la mayoría de las aves, no existe un órgano copulador especializado, por lo que la transferencia de esperma se produce mediante el contacto de las dos cloacas, lo que require mucha precisión y un consentimiento expreso por parte de la hembra.

El en vídeo anterior, grabado en la colonia de gaviotas de Cabo Vidíu (Ouviñana, Asturies) se puede apreciar que la hembra no desplaza al macho y le permite una larga cópula. Por otra parte, si os fijáis al final del vídeo, una vez que la pareja se separa, se observan los movimientos rítmicos de la cloaca de la hembra, que tienen por objeto ayudar al esperma a ascender y de esa forma se facilita la fecundación.

Si habéis leído hasta aquí es probable que hayáis llegado a la misma conclusión que yo. Nosotros no nos diferenciamos demasiado de las moscas o de las gaviotas a la hora de buscar pareja. Nos vestimos con ropas llamativas que muchas veces no son cómodas, nos preocupamos de nuestro aspecto físico para parecer más atractivos, vamos al gimnasio para exagerar nuestros caracteres sexuales secundarios, y en muchas ocasiones hacemos el ridículo para intentar atraer la atención de nuestra pareja. Y cómo no, toda primera cita que se precie debe incluir una invitación a cenar.

Hace miles de años, el líder del grupo y el que tenía un mayor éxito, era aquel capaz de cazar la presa más grande o más fuerte. Era una manera de indicar a su pareja que el futuro podría conseguir alimento en abundancia para sus hijos y defenderlos de los posibles peligros. En la actualidad, y en nuestra sociedad occidental, no parece demasiado apropiado que el pretendiente salga a la calle a cazar un bisonte para ofrecérselo a su pareja (aunque algunos lo sigan haciendo). Hemos cambiado el bisonte por un menú en un buen restaurante, pero el objetivo es el mismo. A fin de cuentas, nuestro genoma comparte el 60% de los genes con el de una mosca de la fruta y el 98,4% con el de un chimpancé.

Ven, cómeme y trabaja para mi

Con la llegada del otoño, muchos árboles y arbustos se llenan de frutos comestibles. A lo largo de millones de años de evolución, las semillas de muchas plantas se han rodeado de una envoltura carnosa apetecible y sabrosa para atraer a los animales (sobre todo aves y mamíferos) y al mismo tiempo, estos han evolucionado para consumirlas. De esta forma, una vez que sean ingeridas, las semillas serán transportadas en el tracto digestivo y depositadas con los excrementos, en ocasiones a varios kilómetros de distancia.

Serbal (Sorbus aucuparia) cargado de frutos en medio del bosque

Pero el primer paso es atraer la atención de los potenciales consumidores. Muchos de los frutos, una vez maduros, adquieren colores intensos y brillantes que resaltan entre el follaje del bosque. Algunos de ellos, como los del Serbal de los cazadores, se tiñen de rojo, siendo visibles a una gran distancia.

El Serbal de la foto anterior en detalle

Si formáramos parte de un bando de zorzales que pasara volando sobre el bosque, seguramente nos sentiríamos atraídos por ellos, al destacar entre las hojas de los árboles que los rodean y bajaríamos rápidamente a repostar.

Curruca carrasqueña (Sylvia cantillans) comiendo moras de Rubus sp.

Una vez que el animal, en este caso un ave, ha llegado al arbusto, los frutos deben tener un sabor agradable que estimule su consumo. La pulpa carnosa tiene una gran cantidad de azúcares, como la fructosa o la sacarosa, que resultan muy apetecibles para muchas aves y mamíferos, que además consiguen una gran cantidad de energía ya que son rápidamente metabolizables.

Pero después de haber comido, el ave no ha terminado su trabajo para la planta. Las semillas suelen estar rodeadas de una cáscara dura que las protege. Muchas plantas necesitan que esas semillas pasen por el tracto digestivo de las aves, donde la cáscara de las mismas se adelgaza y ablanda, lo que favorece su posterior germinación. Este proceso recibe el nombre de escarificación.

Evidentemente, en todo este juego salen beneficiadas ambas partes, lo que constituye un claro ejemplo de interacción mutualística: las aves consiguen alimento y energía y las plantas consiguen un servicio de mensajería previo pago de un tasa (azúcares y pigmentos) que disperse sus semillas a larga distancia.

NOTA: haced click en las fotos para verlas a mayor tamaño

Saltándose el peaje

La relación entre los insectos y las plantas angiospermas empezó a forjarse hace muchos millones de años. La mayoría de estas plantas necesitan de los insectos para que transporten el polen de unas flores a otras y así poder reproducirse eficientemente y los insectos consiguen alimento en forma de néctar como pago a su servicio de mensajería.

A lo largo de la historia evolutiva conjunta de los insectos y las plantas, esta relación se fue perfeccionando, para conseguir obtener los mayores beneficios con el menor gasto. Las plantas modificaron sus flores para optimizar la polinización por parte de los insectos, y muchos de esos insectos modificaron sus mandíbulas para poder acceder a flores a las que otros insectos no podían llegar, librándose de esta forma de competidores indeseados. De esta forma, en algunas ocasiones, las relaciones entre algunas especies de plantas y de insectos se hicieron tan estrechas que si cualquiera de los dos despareciera ambas especies se extinguirían, ya que esas flores solo podrían ser polinizados por esa única especie de insecto y las modificaciones anatómicas de ese insecto solo le permitirían a libar el polen de esa flor.

Pero en ese pacto, aparentemente de caballeros, siempre hay tramposos y algunas especies de insectos han modificado sus mandíbulas para poder acceder a los nectarios de las flores sin participar en la polinización.  Para ello perforan el tubo de la corola de las flores con sus mandíbulas modificadas y extraen el néctar sin tocar los estambres.

Una de estas especies es el abejorro carpintero (Xylocopa violacea) que podemos ver en las fotos anteriores perforando el tubo de la flor del Plumbago auriculata. La flor de Plumbago tiene sus nectarios situados en el fondo de un largo tubo al las mariposas acceden fácilmente al desenrollar su espiritrompa, pero no son accesibles para las abejas y abejorros, que no son capaces de llegar al fondo y por eso buscan el néctar en otras flores más adecuadas. Pero a la Xylocopa le da lo mismo porque ella no paga peaje.