La evoluci¨®n de los pinzones de Darwin es la excepci¨®n, no la regla

Guillermo Naval¨®n es un paleont¨®logo que estudia f¨®siles del Mesozoico. En el yacimiento de Las Hoyas, en Cuenca, se han encontrado restos de las primeras aves que existieron, correspondientes a este periodo. Para saber c¨®mo encajaban esos p¨¢jaros en el ecosistema primitivo, y as¨ª entender la relaci¨®n entre las aves modernas y los dinosaurios, ¨¦l y sus compa?eros deben averiguar primero qu¨¦ com¨ªan. Hay pocas pistas, pero, en un principio, pensaron que la forma del pico podr¨ªa ser una de las mejores.

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Su plan se basaba en ¡°una idea que se ha tenido desde Darwin¡±, seg¨²n Naval¨®n: que los picos de las aves est¨¢n exactamente adaptados a cada modo de alimentaci¨®n, gracias a la selecci¨®n natural. ¡°Ese axioma est¨¢ flotando en el imaginario colectivo de los paleont¨®logos, y nosotros nos lo tragamos completamente. Est¨¢bamos convencidos de que pod¨ªamos desarrollar una herramienta para inferir la ecolog¨ªa de cada ave por la forma de su pico¡±, relata. Se equivocaron.

No es que Charles Darwin no tuviera raz¨®n. Los pinzones que el padre de la evoluci¨®n observ¨® en las islas Gal¨¢pagos s¨ª tienen picos optimizados para su forma de alimentaci¨®n. Por ejemplo, los pajarillos con los picos m¨¢s gruesos comen semillas o escarabajos dif¨ªciles de cascar. En investigaciones posteriores, los bi¨®logos de la Universidad de Princeton Rosemary y Peter Grant han demostrado que, para esas aves tan especializadas, incluso una desviaci¨®n de un mil¨ªmetro de la longitud o profundidad ¨®ptimas del pico puede llevar a la muerte por inanici¨®n durante los meses de escasez.

El error de los cient¨ªficos fue asumir que este grado de adaptaci¨®n anat¨®mica a la dieta fuera generalizable a todo el conjunto de las aves. ¡°Los pinzones de Darwin son la excepci¨®n m¨¢s que la regla¡±, confiesa Naval¨®n, que cursa el ¨²ltimo a?o de su doctorado en la Universidad de Bristol (Reino Unido) y la Universidad Aut¨®noma de Madrid. ?l y compa?eros de Espa?a, Reino Unido y Estados Unidos han analizado el pico de 176 especies aviares no extintas de grupos muy variados. Su estudio aparece publicado en el ¨²ltimo n¨²mero de la revista cient¨ªfica Evolution.

El equipo ha encontrado que, aunque existe una correlaci¨®n general entre el perfil del pico y la ecolog¨ªa de las aves ¡ªqu¨¦ comen y c¨®mo lo comen¡ª, el v¨ªnculo es d¨¦bil. Tanto es as¨ª, que la dieta solo justifica un 12% de la variaci¨®n anat¨®mica observada entre los picos de los p¨¢jaros que viven hoy en d¨ªa. ¡°Como sus manos est¨¢n integradas en las alas, usan el pico para pr¨¢cticamente todo¡±, se?ala Naval¨®n. Es la herramienta con la que se acicalan, con la que construyen nidos, con la que cantan y a veces con la que se pelean. Para algunas especies, el pico tiene funciones adicionales muy concretas, como ocurre con los tucanes, que lo emplean para regular su temperatura corporal.

Lejos de ser un ejemplo ¡°de libro¡± de adaptaci¨®n, la evoluci¨®n del pico es un proceso lioso que suele resolverse en alg¨²n t¨¦rmino medio

La selecci¨®n natural favorece las caracter¨ªsticas que mejoran la supervivencia y la reproducci¨®n. Aunque la alimentaci¨®n es sin duda importante, para algunos grupos de aves otras presiones selectivas son incluso m¨¢s potentes, tanto que empujan la evoluci¨®n del pico hacia formas que no son nada eficientes para comer. El frailecillo atl¨¢ntico (Fratercula artica), por ejemplo, se alimenta casi exclusivamente de peces. Sin embargo, su pico corto y profundo no se parece en absoluto a las estructuras afiladas que caracterizan a otras especies pisc¨ªvoras. Eso es porque tambi¨¦n lo utilizan ¡°como bandera¡± para reconocer a otros individuos, explica Naval¨®n, y adem¨¢s para excavar madrigueras.

Lejos de ser un ejemplo ¡°de libro¡± de adaptaci¨®n, los cient¨ªficos han descubierto que la evoluci¨®n del pico es un proceso lioso, en el que compiten muchas presiones selectivas que suelen resolverse en alg¨²n t¨¦rmino medio. De hecho, la forma de pico m¨¢s abundante entre las aves, de todas las que estudiaron, es la de un pico recto y delgado, de longitud media, ¨²til para desparasitarse, pero tambi¨¦n para coger objetos del suelo y para comer una variedad de alimentos. Es la navaja suiza de los picos.

Cabezas modulares

¡°Este es un estudio de buena calidad¡±, comenta Arkhat Abzhanov, un bi¨®logo del Imperial College de Londres ajeno a la investigaci¨®n. Abzhanov observa que las aves pueden adaptarse a una dieta especializada por medios distintos de la evoluci¨®n del pico. Los loros, por ejemplo, han desarrollado m¨²sculos ¨²nicos en la cabeza que aumentan la fuerza de sus bocados, y los cuervos hacen gala de una inteligencia que les permite comportamientos de alimentaci¨®n muy sofisticados.

La principal cr¨ªtica de Abzhanov es que el an¨¢lisis se basa en una proyecci¨®n bidimensional del perfil de cada pico. ¡°Sabemos por estudios morfom¨¦tricos que es importante mirar la estructura 3D para entender la evoluci¨®n del cr¨¢neo aviar¡±, dice el bi¨®logo. Su equipo, que estudia la evoluci¨®n del cr¨¢neo en varios animales, demostr¨® recientemente que los grupos m¨¢s diversos y especializados de aves, como los pinzones de las islas Gal¨¢pagos, tienen cabezas extremadamente modulares, donde cada pieza se desarrolla de forma independiente. Esto facilita la evoluci¨®n por selecci¨®n natural de elementos individuales, como el pico.

Su hallazgo concuerda con una investigaci¨®n previa de los compa?eros de Naval¨®n. Ellos encontraron que el desarrollo de los picos en las aves rapaces est¨¢ atado por motivos estructurales y gen¨¦ticos a la forma de todo el cr¨¢neo, por lo que la evoluci¨®n no puede optimizar su forma sin comprometer alg¨²n otro aspecto de la anatom¨ªa. Quiz¨¢s por eso el ¨¦xito de sus cazas depende m¨¢s a menudo de las adaptaciones de sus garras que de las de su pico. Este ¨²ltimo lo emplean casi siempre para arrancar carne de animales ya muertos.

A la luz de los descubrimientos, los cient¨ªficos sospechan que estas restricciones de desarrollo craneoencef¨¢lico pueden ser comunes a la evoluci¨®n de la mayor¨ªa de aves. Pero son cient¨ªficos; ahora deben confirmar o desmentir esas sospechas. En cuanto a las aves mesozoicas de Cuenca, ser¨¢ necesario encontrar otra forma de averiguar qu¨¦ com¨ªan. ¡°Tendremos que fijarnos en nuevas estructuras de la anatom¨ªa que tengan menos funciones que el pico¡±, sugiere Naval¨®n.