Arxiu d'etiquetes: cons

A tot color: Les aus i el seu plomatge

Una de les característiques que més pot cridar-nos l’atenció de les aus és la variada coloració dels seu plomatge, no només a nivell d’espècies, sinó entre diferents sexes, edats, i fins i tot individus. En aquest article descobrirem alguns factors ecològics associats a la variació del color entre els individus i com aquestes diferències són percebudes a través dels ulls de les aus.

1. EL COLOR EN AUS

Les diferents coloracions que presenten les aus en el seu plomatge vénen determinades per una combinació entre el contingut de pigments (carotens o melanines) que aquestes posseeixin i la microestructura particular de certes parts de les plomes.

Alguns pigments, com les melanines (eumelanina pel negre i el gris, feomelaninas per marró i beig), són sintetitzades per l’au. Hi pigments exclusius de determinats grups, com la psitacofulvina vermella, sintetitzada per les Psittacidae (família d’aus psitaciformes anomenades comunament lloros o papagais, que inclou els guacamais, les cotorres i formes afins d’Àfrica i Amèrica).

psittacidae_
Guacamais – http://www.toonts.com

Altres substàncies, com els carotenoides, solen obtenir-se a través de l’alimentació. Per exemple, els flamencs i els becplaners rosats obtenen aquests pigments dels petits crustacis dels quals s’alimenten. Per tant, la coloració pot dependre de l’hàbitat i de l’estació.

espatula-rosada-santiago_
Becplaner rosat (Platalea ajaja) – http://www.merindad.com

A més dels colors deguts a aquests pigments, les aus presenten colors estructurals. La difusió de Rayleigh és un efecte que es manifesta en les plomes de les aus quan els raigs incidents es troben microgrànuls dispersos de melanina que reflecteixen les ones més curtes, les blaves, i deixen passar els raigs de major longitud d’ona.

barba
Estructura d’una barba de ploma – http://www.wikipedia.es

En algunes aus, com l’ibis ermità (Geronticus eremita), apareix una característica destacable en el seu plomatge anomenada iridescència, per la qual les plomes semblen negres a gran distància o en males condicions de llum, però quan la llum incideix directament sobre elles apareixen coloracions púrpures i blavoses. Es produeix per xarxes de microlàmines: la melanina absorbeix la llum i dóna la coloració negra, i les microlàmines reflecteixen tot l’espectre de l’arc de Sant Martí, quan l’estructura de microgrànuls només reflectia el blau.

gpvf_sdagdfgdfgdfas
Coloració amb iridescència a ibis ermità (Genonticus eremita) – http://www.econoticias.com

2. COM PERCEBEN LES AUS AQUESTA VARIACIÓ DE COLORS

Les aus tenen un sistema visual que presenta diferències anatòmiques fonamentals amb el dels humans. Nosaltres som sensibles exclusivament a l’espectre visible, ja que en els ulls tenim tres tipus de cèl·lules fotoreceptores, anomenades cons, que ens permeten diferenciar els colors primaris (blau, verd i vermell) i els seus derivats. Les aus tenen quatre cons de visió en lloc dels tres existents a la retina dels humans. El quart con de les aus els permet captar la radiació ultraviolada que els humans no podem detectar.

longitudesondareceptores
Longituds d’ona en receptors d’aus i humans – http://www.todosobrelaevolucion.org.mx
vision-ultravioleta
A l’esquerra visió humana i a la dreta com es veu en l’ultraviolat – http://www.notaculturaldeldia.blogspot.com.es

A més, les aus presenten uns olis que recobreixen els cons que matisen la seva percepció dels colors i que els humans tampoc tenim. Ambdues característiques es tradueixen en la percepció d’un món més viu i colorit.

3. FACTORS BIOLÒGICS ASSOCIATS A LA VARIACIÓ DEL COLOR

El color del plomatge és un factor que diferencia les espècies, en aus amb dimorfisme sexual diferencia mascles i femelles, pot indicar l’edat en determinades fases del desenvolupament de l’au, i fins i tot s’ha vist que hi ha certa diferència a nivell individual. Però sens dubte, la varietat de coloracions està relacionada també amb altres factors ecològics i/o etològics d’algunes aus.

Gran varietat d’estudis assenyalen el color com un indicador de l’estat de salut de l’au i pot ser clau en la selecció de parella. Les femelles de moltes espècies prefereixen aparellar-se amb mascles més brillants. Aquestes preferències es suposa que es deuen al fet que aquests individus estarien indicant una major qualitat o capacitat per sobreviure. Els carotens que intervenen en la coloració del plomatge s’han d’obtenir per la dieta, i s’ha demostrat que intervenen en processos immunitaris, són precursors de vitamines i contribueixen a controlar l’estrès oxidatiu, pel que són molt importants per a l’au. Segons aquestes teories la coloració és un indicador fiable de l’estat de salut d’un individu, ja que donat el cost que suposa fer servir els carotens en la coloració del plomatge, només els individus més sans podran destinar més carotè a aquestes funcions ornamentals. En un estudi amb mallerenga blava (Cyanistes caeruleus) es va demostrar que els mascles més brillants són elegits en major proporció per les femelles, i els seus pollets creixen millor.

13320995co
Mallerenga blava (Cyanistes caeruleus) – Foto: Luis Ojembarrena

De la mateixa manera que hi ha espècies i/o sexes que presenten una coloració molt cridanera per atraure la seva parella, en altres el que es busca és exactament el contrari. Una coloració molt cridanera pot atraure depredadors i pot posar l’au en perill. El plomatge críptic, que es confon amb el medi i així fa l’au passar desapercebuda, pot ser fonamental per a algunes espècies, especialment en èpoques en què l’individu és més vulnerable com per exemple el cas de femelles covant i pollets en desenvolupament. Un bon exemple és l’enganyapastors (Caprimulgus europaeus), el plomatge críptic li serveix per camuflar-se entre la fullaraca i poder incubar els seus ous disminuint el risc de predació.

chotacabras-pardo-03
El plomatge críptic del enganyapastors europeu (Caprimulgus europaeus) l’ajuda a passar desapercebut mentre incuba els seus ous a terra – Foto: Victor Guimera

4. ALGUNES ANOMALIES

Algunes aus poden presentar anomalies en el seu plomatge, a causa de la influència de factors com la variabilitat genètica, les pressions ambientals i la dieta. Algunes dels més comunes i descrites fins ara són:

  •  Albinisme (del llatí: albus, blanc): Consisteix en la presència de plomes blanques en lloc de les pròpies del seu plomatge a causa d’un canvi genètic que inhibeix la formació d’un enzim (tirosinasa) responsable de la síntesi del pigment (melanina). S’expressa de forma completa quan la coloració de les plomes, parts toves (bec, urpes, ungles, potes, cera) i ulls posseeixen pèrdua de melanina.
  • Leucisme: mutació genètica que impedeix que la melanina es dipositi correctament a les plomes, de manera que apareixen taques blanques, plomatge més pàl·lid, diluït o blanquejat. El grau de leucisme varia en funció de la brillantor del blanc i el grau de pèrdua de pigment.
albinismo-leucismo
Una au amb albinisme presenta canvis en altres zones de la seva anatomia (color d’ulls per exemple), i el leucismo només és la manca de pigmentació – http://www.biodiversidad-bajio-profundo.blogspot.com.es/
  • Melanismo (melanosi): excés de pigments foscos en les plomes, la majoria de les vegades genèticament determinat. Pot aparèixer de forma parcial, amb marques fosques més notables; o completa, quan tot el plomatge es fa fosc.
  • Jantocromatisme: visible com un groc anormal en el plomatge. Sol aparèixer entre els lloros captius. Es produeix per pèrdua del pigment fosc (melanina) a les plomes, que permet el predomini del pigment groc carotinoide. Les plomes verdes dels lloros estan constituïdes per una capa groga transparent sobre les cèl·lules que produeixen el blau, l’emmascaren i en conseqüència, sorgeix el verd.

S’ha demostrat que molts factors que afecten negativament la qualitat de l’hàbitat tenen un important efecte sobre la coloració de les aus. D’aquesta manera, s’obre una línia d’estudi que pot ser aplicada a la conservació d’espècies, ja que mesurar la coloració d’una au és una metodologia menys costosa que pot aportar informació molt valuosa sobre el seu estat de salut.

jmzcijgerowchvzsjdkx
Aus urbanes i aus rurals – P.Salmón

5. REFERÈNCIES

  • J. Carranza, J. Moreno i M.Soler. “Estudis sobre comportament animal, XXV anys de la Societat Espanyola d’Etologia (1984-2009)”. Universitat d’Extremadura
  • P. Salmó, J.F. Nilsson, A.Nord, S.Bensch, C.Isaksson. “Ambients urbans escurcen la vida de les aus”. The Royal Society Publishing.
  • James Dale, Cody J. Dey, Kaspar Delhey, Bart Kempenaers i Mihai Valcu. “Efectes de la coloració del plomatge en la selecció sexual”. doi: 10.1038 / nature15509.
  • Foto de portada: http://www.hdfondos.es

Sara de la Rosa Ruiz

Com veuen el món els animals?

Has sentit alguna vegada que els gossos veuen en blanc i negre? O que els gats veuen en la foscor? Per què tenim els ulls davant de la cara? I per què les cabres tenen la pupil·la horitzontal? En aquest article donarem resposta a aquestes i altres qüestions sobre els ulls i la visió, centrant-nos en els mamífers.

COM ES FORMA UNA IMATGE?

Els ulls són els receptors encarregats de captar la llum i enviar el senyal a través del nervi òptic al cervell, que farà la interpretació. La llum no és més que una ona electromagnètica, igual que els infrarojos, ultraviolats, raigs X, microones, etc. En aquest article ens referirem a la llum visible, és a dir, la part de l’espectre que captem els humans i la majoria de mamífers.

Parts de l’ull humà. Imatge del Dr. Soler

Bàsicament, la llum passa a través de la pupil·la. Aquesta pot regular la quantitat de llum que passa canviant de mida gràcies a músculs associats a l’iris (que dóna el color a l’ull). El cristal·lí seria la lent que permet enfocar els objectes. La imatge es projecta invertida a la retina, per a ser enviada com a senyal elèctric al cervell.

PER QUÈ VEIEM EN COLOR?

A la retina es troben dos principals tipus de cèl·lules fotoreceptores: cons i bastons  La principals diferències són:

BASTONS
  • Més sensibles en poques condicions de llum
  • No permeten veure en color
  • Sensibles al moviment
  • Poc detall de la imatge
CONS
  • S’activen en condicions elevades de llum
  • Permeten veure en color
  • Sensibles al contrast
  • Alt detall de la imatge

És per això que quan hi ha poca llum, els vertebrats veiem en blanc i negre i la imatge no és clara, ja que els bastons estan activats al màxim però els cons romanen inactius. Alguns primats disposem de tres tipus diferents de cons (visió tricromàtica), que responen a la llum vermella, verda i blava (RGB, de les sigles d’aquests colors en anglès). Altres primats i animals tenen visió monocromàtica (només disposen d’un tipus de con) o dicromàtica (dos). Alguns animals tenen visió tetracromàtica, com les aus.

Els cons són sensibles a diferents longituds d’ona, és a dir, a diferents colors. Foto presa d’Associació Primatológica Colombiana

Generalitzant molt, els vertebrats diürns tenen més cons que bastons, en canvi els nocturns tenen més bastons que cons, el que els permet veure millor en la foscor. Però realment veuen en la foscor?

VEURE EN LA FOSCOR

En absència total de llum és impossible veure, encara que alguns animals puguin detectar altres radiacions com els infrarojos (serps) o els ultraviolats (abelles). A més de la relació entre cons i bastons, altres factors que milloren la vista en condicions de poca llum són:

LA CÒRNIA

Com més gran sigui l’ull i la còrnia, millor aprofitament de llum. El mamífer amb la còrnia més gran respecte a l’ull és el tarser de Filipines (Carlito syrichta), de vida nocturna.

Tarser de Filipines (Foto: Kok Leng Yeo)

LA PUPIL·LA

Una altra manera d’aprofitar al màxim les poques condicions de llum és augmentant la mida de la pupil·la. Segons la forma d’aquesta, el control de llum que entra és més precís: és el cas de molts felins. Comparada amb una pupil·la rodona, l’allargada s’obre i tanca més perquè ho fa cap als costats i segons la posició de la parpella, la superfície de pupil·la exposada a la llum es pot controlar millor.

Els fèlids amb pupil·la vertical poden obrir-la horitzontalment i controlar millor l’entrada de llum que una circular. Imatge d’autor desconegut, adaptada de Aquarium-Muséum de Liège

EL TAPETUM LUCIDUM

Felins, cànids, ratpenats, cavalls, cetacis, cocodrils, bòvids i alguns primats nocturns posseeixen a la retina o darrere d’ella una capa brillant anomenada tapetum lucidum, que augmenta fins a 6 vegades la capacitat de captar llum comparat amb els humans. Com si d’un mirall es tractés, el tapetum lucidum reflecteix la llum que arriba a l’ull per tornar de nou a la retina i aprofitar la llum al màxim.

Reflexió de la llum a causa del tapetum lucidum. Imatge presa de Exclusively cats

El tapetum lucidum és el responsable que sembli que els ulls dels gats brillin en la foscor o vegem la pupil·la dels gossos verdosa/blavosa segons incideixi la llum.

Tapetum lucidum brillant en un gos. Foto de Mireia Querol

PER QUÈ HI HA ANIMALS AMB ELS ULLS DAVANT DE LA CARA I ALTRES ELS TENEN ALS COSTATS?

La posició dels ulls en els mamífers pot ser frontal, com en un gat, o lateral, com en un conill. Això els suposa diferents avantatges:

  • Visió binocular (estereoscòpica): permet un bon càlcul de les distàncies, tot i que el camp de visió és menor. La imatge generada és tridimensional. És típic de carnívors que han de focalitzar l’atenció cap a les seves preses o primats que han de calcular la distància entre les branques.
  • Visió lateral (perifèrica): permet que cada ull envii un senyal diferent al cervell, de manera que els és més fàcil adonar-se del que els envolta en tenir un camp de visió de gairebé 360º. És típic de mamífers herbívors, que han d’estar atents a la presència de possibles depredadors.
    Camp visual d’un gat i un cavall. La visió binocular és més àmplia en el gat, però té més àrea cega. La visió monocular en el cavall redueix els seus punts cecs. Font: Sjaastad OV, Sand O. i Hove K. Foto presa d’Eye Opener

    PER QUÈ LES CABRES TENEN LA PUPIL·LA HORITZONTAL?

    A més de la posició dels ulls, la forma de la pupil·la també té relació segons si s’és depredador o presa. La cabra o el cavall tenen la pupil·la horitzontal, mentre que felins com el margay la tenen vertical.

    Pupil·la d’una cabra (horitzontal) i un gat (vertical). Foto: Wikimedia Commons

    Segons Banks, per calcular la distància els depredadors es basen en la visió estereoscòpica (funciona millor amb una pupil·la petita) i la nitidesa (funciona millor amb una gran). Les pupil·les verticals són petites horitzontalment i grans verticalment.

    En el cas de les preses atacades per depredadors terrestres, la tendència de la pupil·la és ser horitzontal perquè “permet recollir més llum als costats i menys amunt i avall i també redueix la llum del sol, que podria enlluernar”. Les excepcions, com conills o ratolins amb pupil·la circular, es deuen al fet que han de vigilar depredadors que els puguin venir des del cel, com rapinyaires

    QUÈ ÉS LA TERCERA PARPELLA?

    Alguns animals posseeixen la membrana nictitant (“tercera parpella”), una membrana transparent o translúcida que serveix per protegir l’ull i humitejar-lo sense perdre visibilitat. Camells, foques i óssos polars la tenen completa, mentre que en altres mamífers, com en el gos o l’humà només es conserva reduïda.

    Membrana nictitant en un felí. Foto de Editor B

    ÉS VERITAT QUE ELS GOSSOS I ELS TOROS VEUEN EN BLANC I NEGRE?

    En realitat els gossos i gats són capaços de detectar els colors, concretament grisos, grocs i blaus en tons més suaus. Els gats potser puguin percebre algun color més.

    Espectre visible per un gos i per un humà. Font

    En el cas dels toros, també està estès el mite que o bé reaccionen davant el color vermell o veuen en blanc i negre. En realitat els toros tenen visió dicromàtica, com la majoria de mamífers diürns, ja que només tenen cons sensibles al blau i al verd. Per tant, no veuen el vermell, però no vol dir que vegin en blanc i negre.

    I ALTRES MAMÍFERS?

    Els equins, veuen en tons blaus i vermells. La majoria de rosegadors veuen en blanc i negre. La majoria d’espècies de la família de les cabres, ovelles i bous veuen del verd al violeta. A més, estudis recents indiquen que molts mamífers (sobretot nocturns), contràriament al que es creia, també poden percebre radiació ultraviolada: rates i ratolins, rens, possiblement gats i gossos, vaques, porcs, fures, okapis…

    Acabem amb un vídeo de BuzzFeed amb la simulació de la vista d’alguns animals, i si esncara tens alguna pregunta sobre com hi veuen els mamífers, deixa-la als comentaris!

    REFERÈNCIES