Los colibríes prosperan con un estilo de vida extremo
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| Durante la animación suspendida nocturna, una dieta (casi) exclusivamente a base de azúcar, el vuelo hacia atrás y las largas migraciones, los diminutos físicos de las aves demuestran ser poderosos. |
29 septiembre 2024.- A todo el mundo le encanta observar a los colibríes: diminutos borrones de colores brillantes que vuelan de un lado a otro, revoloteando sobre las flores y defendiendo con decisión la propiedad de su comedero.
Pero para los científicos que los estudian, los colibríes ofrecen mucho más que un espectáculo entretenido. Su pequeño tamaño y su metabolismo vertiginoso implican que viven al límite, y a veces necesitan apagar sus cuerpos casi por completo para conservar suficiente energía para sobrevivir la noche, o para migrar miles de kilómetros, a veces a través del océano abierto.
Su dieta rica en néctar produce niveles de azúcar en sangre que provocarían un coma en una persona. Y su vuelo a gran velocidad a veces genera fuerzas g lo suficientemente altas como para hacer que un piloto de combate se desmaye. Cuanto más observan los investigadores, más sorpresas se esconden en el interior de esos diminutos cuerpos, los más pequeños del mundo aviar.
“Son las únicas aves del mundo que pueden volar boca abajo y hacia atrás”, afirma Holly Ernest , ecologista conservacionista de la Universidad de Wyoming. “Beben azúcar pura y no mueren de diabetes”.
Ernest es uno de los pocos investigadores que estudian cómo los colibríes afrontan las exigencias extremas de su estilo de vida. A continuación, se detallan algunos de los conocimientos que han adquirido los científicos sobre las adaptaciones únicas de los colibríes.
Ponerse a trabajar
Durante años, la mayoría de los investigadores habían asumido que los colibríes pasaban sólo un 30 por ciento de su día dedicados a la tarea energética de revolotear de flor en flor y engullir néctar, mientras que descansaban la mayor parte del resto del tiempo. Pero cuando la ecologista fisiológica Anusha Shankar los observó de cerca, descubrió que a menudo trabajan mucho más que eso.
Shankar, que ahora trabaja en el Instituto Tata de Investigación Fundamental en Hyderabad, India, intentó averiguar cómo pasan sus días los colibríes de pico ancho del sur de Arizona. Utilizando una combinación de métodos experimentales, midió la tasa metabólica de las aves durante varias actividades y estimó su gasto energético diario total. Al añadir datos publicados anteriormente, Shankar pudo calcular el coste energético por minuto de posarse, volar y flotar, básicamente las tres opciones que tiene un ave para pasar el tiempo. Luego dedujo cuánto tiempo deben haber pasado las aves alimentándose y posándose a lo largo de un día.
“Terminamos descubriendo que es muy variable”, dice Shankar. Durante la primera parte del verano, cuando las flores son abundantes, las aves podían satisfacer sus necesidades energéticas diarias con tan solo unas pocas horas de alimentación, pasando hasta el 70 por ciento del día simplemente posadas, descubrió. Pero cuando las flores comenzaron a escasear después de la llegada de las lluvias monzónicas de verano, las aves en un sitio se posaban solo el 20 por ciento del tiempo y usaban el resto del día para alimentarse .
“¡Eso son 13 horas al día!”, dice Shankar. “No hay forma de que pueda pasar 13 horas al día corriendo. No sé cómo lo hacen”.
Realmente relájate
Los colibríes tienen un truco para ayudarles a agotar sus reservas de energía: cuando un ave está en peligro de quedarse sin energía, puede entrar en letargo por la noche, bajando su temperatura corporal casi hasta la del aire circundante, a veces solo unos pocos grados por encima del punto de congelación. Mientras está en letargo, el ave parece casi comatosa, incapaz de responder rápidamente a los estímulos y respirando solo de manera intermitente.
La estrategia permite ahorrar hasta el 95 por ciento de los costos metabólicos por hora durante las noches frías. Eso puede ser esencial después de días en los que un ave se ha alimentado menos de lo habitual, como después de una tormenta eléctrica. También ayuda a las aves a ahorrar energía para acumular grasa antes de la migración.
Un conjunto de genes que las aves parecen dejar intactos son los responsables de su reloj interno. “Es importante para ellas hacer las cosas en el momento adecuado cuando están en letargo”, dice Shankar. Para estar listas para afrontar el día, por ejemplo, las aves comienzan a despertar de su letargo aproximadamente una hora antes del amanecer, mucho antes de que aparezcan las señales de luz visible.
Tratar con el azúcar
Para alimentar su altísima tasa metabólica, los colibríes absorben alrededor del 80 por ciento de su peso corporal en néctar cada día. Eso equivale a que una persona de 70 kilos beba casi cien Coca-Colas de 600 ml al día, y el néctar suele ser mucho más dulce que un refresco.
El intestino humano es incapaz de absorber el azúcar tan rápido, lo que es una de las razones por las que consumir demasiados refrescos o dulces de Halloween le causa malestar estomacal, afirma Ken Welch , fisiólogo comparativo de la Universidad de Toronto en Scarborough. Los colibríes hacen frente a la embestida al tener intestinos permeables para que los azúcares puedan ingresar al torrente sanguíneo entre las células intestinales en lugar de solo a través de ellas. Esto hace que el azúcar salga del intestino rápidamente, antes de que pueda causar malestar. Ese transporte rápido, y probablemente otras adaptaciones también, les permite a los colibríes alcanzar niveles de azúcar en sangre hasta seis veces más altos que los observados en las personas.
Tanta azúcar en la sangre provoca graves problemas fisiológicos en las personas. Hace que más moléculas de azúcar se adhieran a las proteínas del cuerpo, un proceso conocido como glicación; a largo plazo, el exceso de glicación causa muchas de las complicaciones de la diabetes, como el daño a los nervios. Aún no está claro cómo los colibríes evitan los problemas de glicación, pero están empezando a surgir pistas. Un estudio, por ejemplo, descubrió que las proteínas de las aves contienen menos de los aminoácidos más propensos a la glicación que las proteínas de los mamíferos, y los que quedan a menudo están escondidos en lo profundo de la proteína, donde están menos expuestos a los azúcares circulantes.
Otras estrategias, aún desconocidas, para hacer frente a los niveles elevados de azúcar en sangre podrían algún día aportar beneficios prácticos para el control de la diabetes en las personas.
Haz un cambio metabólico
Al final de su ayuno nocturno, el colibrí casi ha agotado sus reservas de azúcar, lo que plantea un desafío metabólico opuesto. ¿Cómo se despierta y vuela?. No hay nada más que grasa disponible para quemar.
Los científicos han descubierto que los colibríes han evolucionado para ser extraordinariamente ágiles a la hora de cambiar su metabolismo de quema de azúcar a quema de grasa. Esto requiere un enorme cambio en las vías bioquímicas implicadas, y esto ocurre en cuestión de minutos, mucho más rápido de lo que pueden lograr otros organismos. Sería extraordinario disponer de ese tipo de control sobre nuestro consumo de combustible.
Ahorrar agua, o no
El azúcar no es el único desafío que plantea una dieta rica en néctar. Después de todo, el néctar es principalmente agua, y las aves que beben tanto líquido deben deshacerse de la mayor parte, sin perder electrolitos. Como resultado, los riñones de los colibríes están altamente adaptados para recuperar electrolitos antes de que sean excretados. "Orinan casi agua destilada", afirma Carlos Martínez del Río , un ecofisiólogo ahora retirado de la Universidad de Wyoming.
Pero eso trae otro problema: si un colibrí siguiera produciendo orina diluida durante la noche, moriría de deshidratación antes de la mañana. Para evitarlo, los colibríes apagan sus riñones todas las noches . Entran en lo que, en un ser humano, se consideraría una insuficiencia renal aguda. Los colibríes tienen que hacer esto, o se orinarían hasta morir.
Vuela alto, poco a poco
Las exigencias metabólicas de un colibrí son bastante duras a nivel del mar, pero muchas especies viven a grandes altitudes, donde el aire enrarecido contiene menos oxígeno y ofrece menos resistencia a la presión cuando se cierne. Pensemos en el colibrí gigante, el más grande del mundo, que puede vivir en los Andes a alturas superiores a los 4.200 metros, más alto de lo que pueden volar muchos helicópteros. Para hacer frente a estas condiciones, las aves han desarrollado una sangre más rica en hemoglobina, dice Jessie Williamson , ornitóloga de la Universidad de Cornell.
Pero algunas de las aves se enfrentan a un desafío aún más difícil. Los colibríes gigantes son lo suficientemente grandes como para que los investigadores puedan colocarles etiquetas de seguimiento por satélite , así como geolocalizadores más pequeños. Por eso, Williamson y sus colegas decidieron equipar a las aves con rastreadores. Después de miles de horas dedicadas a intentar capturar aves con redes, los investigadores lograron colocar rastreadores a 57 aves utilizando arneses hechos a medida con cordón elástico de joyería.
Aunque recuperaron datos de seguimiento de solo ocho aves, incluso esa pequeña muestra tenía una gran sorpresa: algunas de las aves vivían en los Andes durante todo el año, mientras que otras, que resultaron ser una especie separada, hasta ahora no reconocida, migran a los Andes anualmente desde las zonas de reproducción a lo largo de la costa de Chile. Eso significa que enfrentan no solo los desafíos obvios de una migración larga (un viaje de ida y vuelta de aproximadamente 5.000 millas), sino también la necesidad de adaptarse a un aire más fino a medida que viajan.
¿Su secreto? Hacerlo gradualmente. Es muy parecido a cómo los alpinistas humanos llegan a la cima de un monte como el Everest, con ráfagas de escalada y pausas para aclimatarse. El viaje dura meses.
A medida que la tecnología de rastreo se vuelve más liviana y barata, investigadores como Williamson esperan seguir también a especies de colibríes más pequeñas. Eso, junto con otros avances en la tecnología de investigación, puede ofrecer muchas nuevas sorpresas sobre la biología de estas diminutas y asombrosas aves.
Fuente: Knowable magazine
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