Las aves migratorias y su poca cabeza

Dendroica striata

En proporción al tamaño corporal, el encéfalo de las aves es de similares proporciones que el de los mamíferos. Pero hay algo que diferencia a los miembros de una y otra clase: en las aves hay mucha más variabilidad. En éstas, incluso especies relativamente próximas tienen encéfalos de tamaño relativo muy diferente.

El tamaño del encéfalo es un asunto que ha suscitado mucho interés. En primates existe una relación bastante clara entre tamaño encefálico relativo y capacidad cognitiva, y en los homínidos, con la excepción de la leve disminución de los últimos milenios en nuestra especie, los encéfalos han venido siendo cada vez más grandes. Seguramente por esa razón se ha tratado de analizar la variabilidad de ese rasgo entre especies y grupos animales a la luz de esa relación. Sin embargo, lo que vale para los primates no es fácilmente trasladable a otros grupos de mamíferos.

Hay sólidas razones para pensar, por otro lado, que el tamaño del encéfalo es un rasgo sometido a fuertes presiones selectivas. La razón de ello tiene que ver con su alto coste. El tejido cerebral es caro. Requiere, por un lado, de costosos materiales estructurales. Y por el otro, es un tejido metabólicamente muy activo. En un ser humano en reposo el encéfalo es responsable de un 20% del gasto metabólico, mientras que su masa no supera el 10% del total. Ese elevado gasto nada tiene que ver con la “condición humana”; todos los tejidos encefálicos (o para el caso, cerebrales) son igualmente costosos de mantener.

Al parecer, el encéfalo de los homínidos creció de tamaño de manera notable cuando empezaron a comer carne y cuando la cocción de los alimentos permitió obtener de ellos un rendimiento energético muy superior al que se obtenía cuando se comían crudos. Esas prácticas alimenticias permitieron, además, prescindir de sistemas digestivos de gran tamaño y de alto coste, como los que tienen nuestros parientes más próximos, mayoritariamente herbívoros. El ahorro que eso supuso seguramente también ayudó a invertir más en tejido encefálico.

Passer domesticus

No es, pues, de extrañar que la variabilidad en el tamaño encefálico de las aves haya sido también objeto de atención. Parece ser que existe una relación entre tamaño del encéfalo y condición migratoria. Las aves sedentarias tienden a tenerlo de mayor tamaño. Y además, el tamaño tiende a ser menor cuanto mayor es la distancia que recorren las aves en su migración. Como suele ocurrir en estos casos, hay excepciones, y los valores que arrojan los análisis de correlación son, en general, bajos, aunque por supuesto, estadísticamente significativos.

No es fácil atribuir la variabilidad ligada a los hábitos sedentarios o migratorios a un único factor causal. Y de hecho, se han formulado dos hipótesis. Por un lado, se ha observado que las aves paseriformes (el orden con mayor número de especies) que no migran, -a las que llamaré “sedentarias”-, suelen tener comportamientos alimenticios más “innovadores” en invierno; dicho de otra forma, cuando escasea el alimento buscan recursos alternativos, alimentos que no habían consumido antes. Esas especies con comportamientos alimenticios más innovadores suelen tener el encéfalo más grande.

Estas observaciones han conducido a formular una hipótesis según la cual, el tamaño encefálico está relacionado con la flexibilidad del comportamiento; se propone, por lo tanto, que ese mayor tamaño sería un requisito para poder desarrollar un comportamiento más flexible, puesto que se supone que un cerebro mayor proporciona también mayor capacidad cognitiva. En lógica consecuencia, las especies que carecen de esa flexibilidad se verían obligadas a migrar, pues la migración permite evadir, en cierta medida, las consecuencias de la variabilidad ambiental que impone el cambio estacional.

La segunda hipótesis es más sencilla, y se basa en una consideración de los costes que conlleva mantener y transportar el tejido encefálico. Según esta hipótesis, las aves migradoras han de afrontar mayores costes sólo por el hecho de migrar; son los costes inherentes al vuelo prolongado y a la menor o nula posibilidad de alimentarse durante la migración. Por ello, estas especies habrían visto limitada su capacidad para contar con un encéfalo de tamaño grande, pues los recursos que se requieren para la migración no se habrían podido invertir en elaborar más tejido encefálico y en mantenerlo. Además, un encéfalo y un cráneo de mayor tamaño también comportan mayores costes asociados al vuelo, pues la carga que hay que desplazar también es mayor.

Nyctalus noctula

Recientemente, este campo de investigación se ha visto enriquecido con la publicación de un trabajo sobre murciélagos. Entre los murciélagos también hay especies que migran y especies “sedentarias”.

Pues bien, resulta que en este grupo de mamíferos también varía el tamaño encefálico con los hábitos migratorios: las especies que migran tienden a tener encéfalos más pequeños.

No obstante, la variabilidad es menor que en las aves, aunque quizás eso es debido a que las migraciones de los murciélagos son bastante más cortas. Según los autores del trabajo, sus resultados refuerzan la hipótesis de las restricciones energéticas, pues en los murciélagos no se da la flexibilidad de comportamiento alimenticio que se da en las aves, tampoco en los murciélagos sedentarios. Esto es, si la variabilidad hubiera obedecido a factores relacionados con las capacidades cognitivas asociadas a comportamientos más o menos flexibles, los murciélagos no habrían tenido encéfalos de diferentes tamaños.

Sospecho que en los próximos años se irán haciendo nuevos estudios que incluirán otros grupos taxonómicos y que abordarán análisis diferenciados de distintas áreas del encéfalo. Quizás finalmente acabaremos sabiendo si la “poca cabeza” de las aves migratorias es debida a lo que indica el sentido figurado de la expresión o es, sencillamente, porque resulta más barato mantener y transportar cabezas de menor tamaño. Aunque también puede ocurrir, como ocurre en tantas ocasiones, que los dos mecanismos propuestos no sean mútuamente excluyentes.

Fuentes:

Liam P. McGuire y John M. Ratcliffe (2011): “Light enough to travel: migratory bats have smaller brains, but not larger hippocampi, than sedentary species” Biol. Lett. 7: 233-236

Daniel Sol, Nuria García, Andrew Iwaniuk, Katie Davis, Andrew Meade, W. Alice Boyle y Tamás Székely (2010): “Evolutionary divergence in brain size between migratory and resident birds” PloS PNE 5 (3): e9617

Daniel Sol, Louis Lefebvre y J. Domingo Rodríguez Teijeiro (2005): “Brain size, innovative propensity and migratory behaviour in temperate Palaearctic birds” Proc. R. Soc. B 272: 1433-1441

Hans Winkler, Bernd Leisler y Gustav Bernroider (2004): “Ecological constraints on the evolution of avian brains” J. Ornithol. 145: 238-244



Por Juan Ignacio Pérez
Publicado el ⌚ 13 abril, 2011
Categoría(s): ✓ Biología