Los que han visto el víde de Illustra Flight: The Genius of Birds [Vuelo: La genialidad de las aves] recuerdan cómo se reveló la ruta de migración del gaviotín ártico mediante el uso de registradores de datos unidos a las patas de las aves. Esta técnica, iniciada por Carsten Egevang, ahora se ha probado en muchas otras especies. Estos son algunos de los nuevos hallazgos, así como nuevos detalles sobre el diseño de aves en general.

Vuelo nocturno

Científicos de Cornell y de la Universidad de Lund en Suecia rastrearon un ave con un nombre peculiar, el «caprimúlgidos«, utilizando registradores de datos. Dado que esta ave migra por la noche, los investigadores estaban ansiosos por saber qué señales usa la especie para mantenerse en el camino. Un hallazgo importante fue que el pájaro usa un «calendario lunar» para informar su ruta y tiempo. La revista New Scientist informa:

Hasta ahora, había poca evidencia de una conexión, aunque los caprimúlgidos eran una opción natural para buscar una. Esas aves se alimentan de noche, arrebatando insectos del aire. Ya sabíamos que cambian sus hábitos de alimentación en función de la fase de la luna, engullendo más insectos en las noches brillantes e iluminadas por la luna. ¿Podrían los caprimúlgidos también programar su migración de manera similar?

Para averiguarlo, Gabriel Norevik de la Universidad de Lund en Suecia conectó dispositivos de rastreo a 39 caprimúlgidos europeos. Algunos de estos dispositivos midieron la posición de las aves usando el GPS, mientras que otros rastrearon su aceleración. Esto permitió a Norevik y su equipo registrar la ubicación durante el año y los niveles de actividad de vuelo noche tras noche.

Sus resultados revelan un papel clave de la luna llena en el itinerario del caprimúlgidos, que consiste en largos vuelos nocturnos con descanso diurno interrumpido por descansos mucho más largos en los sitios de escala. En las noches a la luz de la luna, las aves se alimentan durante las escalas migratorias más del doble. [Énfasis añadido.]

El trabajo de investigación, publicado en PLOS Biology, concluye:

Los caprimúlgidos europeos exhiben claramente patrones de actividad fluctuantes periódicamente en escalas diarias y estacionales que están fuertemente asociadas con el ciclo lunar y probablemente impulsadas por oportunidades de alimentación dependientes de la luz».

No se explica cómo pudo haberse originado esta estrategia sensata. De hecho, el artículo no dice nada sobre la evolución. Lo notable es que estas aves saben cómo usar la luna para viajar desde el norte de Europa hasta el África subsahariana, incluso en la oscuridad o en la tenue luz de la luna. Claramente, hay más que aprender: «Incorporar la dinámica temporal de factores ambientales relevantes, como los cuerpos celestes, podría ser un camino prometedor para ampliar nuestra comprensión de los pulsos estacionales de las migraciones de animales y sus efectos tróficos».

El vuelo de las aves marinas

Otra especie rastreada con registradores de datos es la pardela pichoneta, una hermosa ave marina de un pie de largo con una envergadura de 30 pulgadas. Parece una cruz voladora con su parte superior oscura y la parte inferior blanca. Estas aves se encuentran entre las aves más longevas, capaces de vivir 55 años. Viven en muchos lugares del mundo, pero predominantemente en las Islas Británicas. Tienen que viajar a pequeñas islas para alimentarse y reproducirse, por lo que los científicos de la Universidad de New South Wales (Australia) tenían curiosidad por saber cómo lo hacen. Sus resultados se publican en acceso abierto en PNAS con un título que explica los resultados: «pardela pichoneta conoce la dirección y la distancia a casa, pero no puede codificar los obstáculos que intervienen después de los viajes de búsqueda de comida». Utilizan una estrategia de señal mínima:

Las aves marinas procellariiformes que se dirigen desde lugares de alimentación distantes presentan una situación natural en la que la ruta de referencia puede verse obstruida por islas o penínsulas porque las aves no viajarán largas distancias por tierra. Al medir la orientación inicial de las pistas del Sistema de Posicionamiento Global (GPS) durante el recorrido de referencia, descubrimos que la aves marina procellariiforme no puede codificar tales obstáculos durante el recorrido de referencia, lo que implica un sistema de navegación que codifica la dirección del hogar en lugar de una ruta aprendida. No obstante, las aves marinas procellariiformes cronometraron sus viajes a casa, lo que implica que su sistema de navegación les proporciona información sobre la dirección y la distancia a casa, proporcionando evidencia de que para la navegación de rutina, pero a larga distancia, las aves marinas probablemente determinen la dirección de regreso a casa al comparar su posición actual y la ubicación de casa con 2 o más gradientes de campo que se cruzan.

Cuando enfrentan obstáculos en su camino, ¿se desvían las aves del Gran Círculo (ruta más corta)? Los datos muestran que las aves no necesitan preocuparse por los obstáculos en el camino; solo apuntan en la dirección correcta y se dan el tiempo y el combustible esperados para llegar allí. Pero, ¿qué sucede cuando encuentran obstáculos, como la tierra que prefieren evitar? Lo que sea que estén haciendo, funciona, porque generalmente llegan al lugar correcto a tiempo.

Los científicos descartaron la integración del camino (como el uso de hormigas) o la memoria de vuelos anteriores.

Estos hallazgos respaldan una tercera posibilidad: que las aves marinas procellariiformes podrían estar utilizando una navegación verdadera para calcular su ubicación en relación con el hogar mediante la comparación de los valores actuales de (al menos) 2 campos de gradiente ambiental que se cruzan, cuyas características habían aprendido en su área familiar más cercana a la colonia…. Si bien es posible que las aves marinas procellariiformes puedan usar más de uno de estos mecanismos, nuestros hallazgos son probablemente la evidencia más clara hasta la fecha de que un pájaro salvaje usa navegación basada en gradiente para llegar a casa y que esto tiene propiedades similares a las de un mapa.

Asombroso: los pájaros hacen matemáticas. Ellos «calculan» su camino a casa desde dos campos de gradiente. Esto enviará a los científicos a una nueva búsqueda de cómo lo hacen: empleando un «mapa de referencia específico y navegación de brújula» en sus cerebros de aves.

El aterrizaje

Cuando un pájaro llega a casa, ¿cómo aterriza? Observe a un periquito brincando alrededor de su jaula desde la percha hasta el alambre, desde el espejo hasta la percha. Eso es increíble. Las aves pueden aterrizar rápidamente en extremidades y objetos de diferentes tamaños y formas. ¿Cómo lo hicieron?

Escribiendo en Nature, Andrew Biewener intenta «Conocer cómo las aves aterrizan de manera estable en superficies complejas». Los experimentos de laboratorio con loros (que se parecen a los periquitos familiares) mostraron que flexionan los dedos de los pies cuando ven la perca objetivo, luego sujetarlo rápidamente.

Las aves que viven en los árboles pueden aterrizar en perchas que varían en tamaño y textura. Las mediciones de fuerza y ​​el análisis de imágenes de video ahora revelan que las aves dependen de ajustes rápidos y robustos de sus almohadillas y garras para aterrizar de manera estable.

Hay más que los dedos de los pies, porque el pájaro debe conocer su centro de gravedad; de lo contrario, podría dar un salto mortal alrededor de la percha. También tiene que usar sus alas para desacelerar adecuadamente. Biewener comenzó con elogios por los graciosos aterrizajes de animales voladores:

Incluso las observaciones casuales de pájaros voladores, murciélagos e insectos revelan la habilidad experta y aparentemente sin esfuerzo de estas criaturas para aterrizar y despegar de forma segura desde una amplia variedad de superficies, ya sean ramas de árboles, cables telefónicos, flores o rocas. Por el contrario, los aviones de pasajeros generalmente requieren pistas largas y planas para lograr las mismas hazañas y, aun así, pueden ocurrir accidentes durante el despegue o el aterrizaje. Con el aumento en el uso de drones aéreos para una variedad de aplicaciones, y el desafío de mejorar la aerodinámica y la eficiencia energética de los drones, dado su pequeño tamaño, existe interés en desarrollar el diseño de drones para aumentar su éxito al aterrizar en un rango de superficies complejas

Una vez más, vemos que el diseño inteligente en ingeniería a menudo busca inspiración en la naturaleza. Estos tres estudios libres de evolución muestran también que el puro amor por el diseño natural es un estímulo para la buena ciencia. Cuando uno ve un logro magnífico, ya sea volando miles de millas en la oscuridad o aterrizando suavemente en una percha redonda, la ciencia quiere saber cómo se hizo. No se requiere a Darwin.

Foto: Un nightjar, por Dûrzan Cîrano [CC BY-SA 3.0], a través de Wikimedia Commons.