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A todo color: Las aves y su plumaje

Una de las características que más puede llamarnos la atención de las aves es el variado colorido de sus plumajes no sólo a nivel de especies, sino entre diferentes sexos, edades, e incluso individuos. En este artículo descubriremos algunos factores ecológicos asociados a la variación del color entre los individuos y cómo esas diferencias son percibidas a través de los ojos de las aves.

1. EL COLOR EN LAS AVES

Las diferentes coloraciones que presentan las aves en su plumaje vienen determinadas por una combinación entre el contenido de pigmentos (carotenos o melaninas) que éstas posean y  la microestructura particular de ciertas partes de las plumas.

Algunos pigmentos, como melaninas (eumelanina para el negro y el gris, feomelaninas para marrón y beig), son sintetizadas por el ave. Existen pigmentos exclusivos de determinados taxones, como la psitacofulvina roja sintetizada por las psittacidae (familia de aves psitaciformes llamadas comúnmente loros o papagayos, que incluye a los guacamayos, las cotorras y formas afines de África y América).

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Guacamayo – http://www.toonts.com

Otras sustancias, como carotenoides, suelen obtenerse a través de la alimentación. Por ejemplo, los flamencos o las espátulas rosadas encuentran estos pigmentos en los pequeños crustáceos de los que se alimentan. Por ello, la coloración puede depender del hábitat y de la estación.

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Espátula rosada (Platalea ajaja) – http://www.merindad.com

Además de los colores debidos a estos pigmentos, las aves presentan colores estructurales. La difusión de Rayleigh es un efecto que se manifiesta en las plumas de las aves, cuando los rayos incidentes se encuentran con microgránulos dispersos de melanina que reflejan las ondas más cortas, las azules, y dejan pasar los rayos de mayor longitud de onda.

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Estructura de una barba de pluma – http://www.wikipedia.es

En algunas aves, como el ibis eremita (Geronticus eremita) , aparece una característica destacable en su plumaje denominada iridiscencia por la que las plumas parecen negras a gran distancia o en malas condiciones de luz, pero cuando la luz incide directamente sobre ellas aparecen coloraciones púrpuras y azuladas. Se produce por redes de microláminas: la melanina absorbe la luz dando la coloración negra, y las microláminas reflejan todo el espectro del arco iris, cuando la estructura de microgránulos sólo reflejaba el azul.

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Coloración con iridiscencia en ibis eremita (Genonticus eremita) – http://www.econoticias.com

2. CÓMO PERCIBEN LAS AVES ESTA VARIACIÓN DE COLORES

Las aves tienen un sistema visual que presenta diferencias anatómicas fundamentales con el de los humanos. Nosotros somos sensibles exclusivamente al espectro visible, ya que en los ojos tenemos tres tipos de células fotorreceptoras, llamadas conos, que nos permiten diferenciar los colores primarios (azul, verde y rojo) y sus derivados. Las aves tienen cuatro conos de visión en lugar de los tres existentes en la retina de los humanos. El cuarto cono de las aves les permite captar la radiación ultravioleta que los humanos no podemos detectar.

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Longitudes de onda en receptores de aves y humanos – http://www.todosobrelaevolucion.org.mx
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A la izquierda visión humana y a la derecha cómo se ve en el ultravioleta – http://www.notaculturaldeldia.blogspot.com.es

Además, las aves presentan unos aceites que recubren sus conos que matizan su percepción de los colores y que los humanos tampoco tenemos. Ambas características se traducen en la percepción de un mundo más vivo y colorido.

3. FACTORES ECOLÓGICOS ASOCIADOS A LA VARIACIÓN DEL COLOR

El color del plumaje es un factor que diferencia a las especies, en aves con dimorfismo sexual diferencia a machos y hembras, puede indicar la edad en determinadas fases del desarrollo del ave, e incluso se ha visto que existe cierta diferencia a nivel individual. Pero sin duda, la variedad de coloraciones está relacionada también con otros factores ecológicos y/o etológicos de algunas aves.

Gran variedad de estudios señalan el color como un indicador del estado de salud del ave y puede ser clave en la selección de pareja. Las hembras de muchas especies prefieren aparearse con machos más brillantes. Estas preferencias se supone que se deben a que estos individuos estarían indicando una mayor calidad o capacidad para sobrevivir. Los carotenos que intervienen en la coloración del plumaje deben ser obtenidos en la dieta, y se ha demostrado que intervienen en procesos inmunitarios, son precursores de vitaminas y contribuyen a controlar el estrés oxidativo, por lo que son muy importantes para el ave. Según estas teorías la coloración es un indicador fiable del estado de salud de un individuo, ya que dado el coste que supone usar los carotenos en la coloración del plumaje, sólo los individuos más sanos podrán destinar más caroteno a estas funciones ornamentales. En un estudio con el herrerillo común (Cyanistes caeruleus) se demostró que los machos más brillantes son elegidos en mayor proporción por las hembras, y sus pollos crecen mejor.

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Herrerillo común (Cyanistes caeruleus) – Foto: Luis Ojembarrena

Así como hay especies y/o sexos que presentan una coloración muy llamativa para atraer a su pareja, en otras lo que se busca es exactamente lo contrario. Una coloración muy llamativa puede atraer a depredadores y puede poner al ave en importante riesgo vital. El plumaje críptico, que se confunde con el medio y así hace al ave pasar desapercibida, puede ser fundamental para algunas especies, especialmente en épocas en las que el individuo es más vulnerable como por ejemplo el caso de hembras incubando y pollos en desarrollo. Un buen ejemplo es el chotacabras europeo (Caprimulgus europaeus), cuyo plumaje críptico le sirve para camuflarse entre la hojarasca y poder incubar sus huevos disminuyendo el riesgo de predación.

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El plumaje críptico del chotacabras europeo (Caprimulgus europaeus) le ayuda a pasar desapercibido mientras incuba sus huevos en el suelo – Foto: Victor Guimera

4. ALGUNAS ANOMALÍAS

Algunas aves pueden presentar anomalías en su plumaje, debido a la influencia de factores como variabilidad genética, presiones ambientales y dieta. Algunos de los más comunes y descritos hasta ahora son:

  •  Albinismo (del latín: albus, blanco): Consiste en la presencia de plumas blancas en lugar de las propias de su plumaje debido a un cambio genético que inhibe la formación de una enzima (tirosinasa) responsable de la síntesis del pigmento (melanina). Se expresa de forma completa cuando la coloración de las plumas, partes blandas (pico, garras, uñas, patas, cera) y ojos poseen perdida de melanina.
  • Leucismo: mutación genética que impide que la melanina se deposite correctamente en las plumas, por lo que aparecen manchas blancas, plumaje total más pálido, diluido o blanqueado. El grado de leucismo varía en función del brillo del blanco y el grado de pérdida de pigmento.
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Un ave con albinismo presenta cambios en otras zonas de su anatomía (color de ojos por ejemplo), y el leucismo sólo es la carencia de pigmentación – http://www.biodiversidad-bajio-profundo.blogspot.com.es/
  • Melanismo (melanosis): exceso de pigmentos oscuros en las plumas, la mayoría de las veces genéticamente determinado. Puede aparecer de forma parcial, con marcas oscuras más notables; o completa, cuando todo el plumaje se oscurece.
  • Jantocromatismo: visible como un amarillo anormal en el plumaje. Suele aparecer entre los loros cautivos. Se produce por pérdida del pigmento oscuro (melanina) en las plumas, que permite el predominio del pigmento amarillo carotinoide. Las plumas verdes de los loros están constituidas por una capa amarilla transparente sobre las células que producen el azul, lo enmascaran y en consecuencia, surge el verde.

Se ha demostrado que muchos factores que afectan negativamente la calidad del hábitat tienen un importante efecto sobre la coloración de las aves. De esta forma, se abre una línea de estudio que puede ser aplicada en la conservación de especies, ya que medir la coloración de un ave es una metodología menos costosa que puede aportar información muy valiosa sobre su estado de salud.

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Diferencia de plumaje en aves rurales y aves urbanas – P.Salmon

5. REFERENCIAS

  • J. Carranza, J. Moreno y M.Soler. “Estudios sobre comportamiento animal, XXV años de la Sociedad Española de Etología (1984-2009)”. Universidad de Extremadura
  • P. Salmón, J.F. Nilsson, A.Nord, S.Bensch, C.Isaksson. “Ambientes urbanos acortan la vida de las aves”. The Royal Society Publishing.
  • James Dale, Cody J. Dey, Kaspar Delhey, Bart Kempenaers y Mihai Valcu. “Efectos de la coloración del plumaje en la selección sexual”. doi:10.1038/nature15509.
  • Foto de portada: http://www.hdfondos.es

Sara de la Rosa Ruiz

¿Cómo ven el mundo los animales?

¿Has escuchado alguna vez que los perros ven en blanco y negro? ¿O que los gatos ven en la oscuridad? ¿Por qué tenemos los ojos delante de la cara? ¿Y por qué las cabras tienen la pupila horizontal? En este artículo daremos respuesta a estas y otras cuestiones sobre los ojos y la visión, centrándonos en los mamíferos.

¿CÓMO SE FORMA UNA IMAGEN?

Los ojos son los receptores encargados de captar la luz y enviar la señal a través del nervio óptico al cerebro, que hará la interpretación. La luz no es más que una onda electromagnética, igual que los infrarrojos, ultravioletas, rayos X, microondas, etc. En este artículo nos referiremos a la luz visible, es decir, la parte del espectro que captamos los humanos y la mayoría de mamíferos.

Partes del ojo humano. Imagen del Dr. Soler.
Partes del ojo humano. Imagen del Dr. Soler

Básicamente, la luz pasa a través de la pupila. Ésta puede regular la cantidad de luz que pasa cambiando de tamaño gracias a músculos asociados al iris (que da el color al ojo). El cristalino sería la lente que permite enfocar los objetos. La imagen se proyecta invertida en la retina, para ser enviada como señal eléctrica al cerebro.

¿POR QUÉ VEMOS EN COLOR?

En la retina se encuentran dos principales tipos de células fotorreceptoras: conos y bastones. La principales diferencias son:

BASTONES
  • Más sensibles en pocas condiciones de luz
  • No permiten ver en color
  • Sensibles al movimiento
  • Poco detalle de la imagen
CONOS
  • Se activan en condiciones elevadas de luz
  • Permiten ver en color
  • Sensibles al contraste
  • Alto detalle de la imagen

Es por eso que cuando hay poca luz, los vertebrados vemos en blanco y negro y la imagen no es clara, ya que los bastones están activados al máximo pero los conos permanecen inactivos. Algunos primates disponemos de tres tipos diferentes de conos (visión tricromática), que responden a la luz roja, verde y azul (RGB, de las siglas de estos colores en inglés).  Otros primates y animales tienen visión monocromática (sólo disponen de un tipo de cono) o dicromática (dos). Algunos animales tienen visión tetracromática, como las aves.

Los conos son sensibles a diferentes longitudes de onda, es decir, a diferentes colores. Foto tomada de Asociación Primatológica Colombiana.
Los conos son sensibles a diferentes longitudes de onda, es decir, a diferentes colores. Foto tomada de Asociación Primatológica Colombiana.

Generalizando mucho, vertebrados diurnos tienen más conos que bastones, en cambio los nocturnos tienen más bastones que conos, lo que les permite ver mejor en la oscuridad. ¿Pero realmente ven en la oscuridad?

VER EN LA OSCURIDAD

En ausencia total de luz es imposible ver, aunque algunos animales puedan detectar otras radiaciones como los infrarrojos (serpientes) o los ultravioletas (abejas). Además de la relación entre conos y bastones, otros factores que mejoran la vista en condiciones de poca luz son:

LA CÓRNEA

Cuanto más grande sea el ojo y la córnea, mejor aprovechamiento de luz. El mamífero con la córnea más grande respecto al ojo es el tarsero de Filipinas (Carlito syrichta), de vida nocturna.

Tarser de Filipines (Foto: Kok Leng Yeo)
Tarsero de Filipinas. (Foto: Kok Leng Yeo)

LA PUPILA

Otra manera de aprovechar al máximo las pocas condiciones de luz es aumentando el tamaño de la pupila. Según la forma de ésta, el control de luz que entra es más preciso: es el caso de muchos felinos. Comparada con una pupila redonda, la alargada se abre y cierra más porque lo hace hacia los lados y según la posición del párpado, la superficie de pupila expuesta a la luz puede controlarse mejor.

Los félidos con pupila vertical pueden abrirla horizontalmente y controlar mejor la entrada de luz que una circular. Imagen de autor desconocido, adaptada de
Pupila de un gato en diferentes condiciones de luz. Autor desconocido, adaptada de Aquarium- Muséum de Liège

EL TAPETUM LUCIDUM

Felinos, cánidos, murciélagos, caballos, cetáceos, cocodrilos, bóvidos y algunos primates nocturnos poseen en la retina o detrás de ella una capa brillante llamada tapetum lucidum, que aumenta hasta 6 veces la capacidad de captar luz comparado con los humanos. Como si de un espejo se tratara, el tapetum lucidum refleja la luz que llega al ojo para devolverla de nuevo a la retina y aprovechar la luz al máximo.

Reflexión de la luz debido al tapetum lucidum. Imagen tomada de Exclusively cats.
Reflexión de la luz debido al tapetum lucidum. Imagen tomada de Exclusively cats.

El tapetum lucidum es el responsable de que los ojos de los gatos parezca que brillen en la oscuridad o veamos la pupila de los perros verdosa/azulada según incida la luz.

Tapetum lucidum brillando en un perro en una foto tomada con flash. foto de Mireia Querol
Tapetum lucidum reflejando la luz en un perro. Foto de Mireia Querol

¿POR QUÉ HAY ANIMALES CON LOS OJOS DELANTE DE LA CARA Y OTROS EN LOS LADOS?

La posición de los ojos en los mamíferos puede ser frontal, como en un gato, o lateral, como en un conejo. Esto les supone distintas ventajas:

  • Visión binocular (estereoscópica): permite un buen cálculo de las distancias, aunque el campo de visión es menor. La imagen generada es tridimensional. Es típico de carnívoros que deben focalizar la atención hacia sus presas o primates que deben calcular la distancia entre las ramas.
  • Visión lateral (periférica): permite que cada ojo mande una señal distinta al cerebro, por lo que les es más fácil percatarse de lo que les rodea al tener un campo de visión de casi 360º. Es típico de mamíferos herbívoros, que deben estar atentos a la presencia de posibles depredadores.

 

Campo visual de un gato y un caballo. La visión binocular o tridimensional es más amplia en el gato, pero tiene más área ciega. La visión monocular en el caballo reduce sus puntos ciegos. Fuente: Sjaastad O.V., Sand O. and Hove K. (2010) Physiology of domestic animals, 2nd edn., Oslo: Scandinavian Veterinary Press. Foto tomada de Eye Opener
Campo visual de un gato y un caballo. El área ciega es menor en los herbívoros. Fuente: Sjaastad O.V., Sand O. and Hove K. Foto tomada de Eye Opener

 

¿POR QUÉ LAS CABRAS TIENEN LA PUPILA HORIZONTAL?

Además de la posición de los ojos, la forma de la pupila también tiene relación según si se es depredador o presa. La cabra o el caballo tienen la pupila horizontal, mientras que felinos como el margay la tienen vertical.

Pupila d euna cabra (horizontal) y un gato (vertical). Foto: Wikimedia commons
Pupila de una cabra (horizontal) y un gato (vertical). Foto: Wikimedia Commons

Según Banks, para calcular la distancia los depredadores se basan en la visión estereoscópica (funciona mejor con una pupila pequeña) y la nitidez (funciona mejor con una grande).  Las pupilas verticales son pequeñas horizontalmente y grandes verticalmente.

En el caso de las presas atacadas por depredadores terrestres, la tendencia de la pupila es ser horizontal porque “permite recoger más luz a los lados y menos arriba y abajo y también reduce la luz del sol, que podría deslumbrarlos”. Las excepciones, como conejos o ratones con pupila circular, se deben a que tienen que vigilar depredadores que les vengan des del cielo, como rapaces.

¿QUÉ ES EL TERCER PÁRPADO?

Algunos animales poseen la membrana nictitante (“tercer párpado”), una membrana transparente o translúcida que sirve para proteger el ojo y humedecerlo sin perder visibilidad. Camellos, focas y osos polares la tienen completa, mientras que en otros mamíferos, como en el perro o el humano sólo se conserva reducida.

Membrana nictitante en un felino. Foto de Editor B
Membrana nictitante en un felino. Foto de Editor B

¿ES VERDAD QUE LOS PERROS Y LOS TOROS VEN EN BLANCO Y NEGRO?

En realidad los perros y gatos son capaces de detectar los colores, concretamente grises, amarillos y azules en tonos más suaves. Los gatos quizá puedan percibir algún color más.

Espectro visible por un perro y por un humano. Fuente
Espectro visible por un perro y por un humano. Fuente

En el caso de los toros, también está extendido el mito de que o bien se enfurecen ante el color rojo o ven en blanco y negro. En realidad los toros tienen visión dicromática, como la mayoría de mamíferos diurnos, puesto que sólo tienen conos sensibles al azul y al verde. Por lo tanto, no ven el rojo, pero no significa que vean en blanco y negro.

¿Y OTROS MAMÍFEROS?

Los equinos, ven en tonos azules y rojos.  La mayoría de roedores ven en blanco y negro. La mayoría de especies de la familia de las cabras, ovejas y toros ven del verde al violeta. Además, estudios recientes indican que muchos mamíferos (sobretodo nocturnos), contrariamente a lo que se creía, también pueden percibir radiación ultravioleta: ratas y ratones, renos, posiblemente gatos y perros, vacas, cerdos, hurones, okapis…

Terminamos con un vídeo de BuzzFeed con la simulación de la vista de algunos animales y si crees que ha quedado alguna pregunta en el tintero ¡déjala en los comentarios!

REFERENCIAS

Mireia Querol Rovira