Volar sin GPS

Las largas y complejas migraciones de las aves han presentado al hombre varios de los grandes misterios de la naturaleza, preguntas aún sin respuesta clara.

Ánade real negro, ave migratoria común
por toda Europa.
(Foto © Mauricio-José Schwarz)

La aparición y desaparición estacional de algunas aves fue observada por el ser humano desde sus orígenes y llegó a ser símbolo de fertilidad y riqueza, además de una fuente de alimentación, como ocurrió en el antiguo Egipto, con la llegada anual de las aves a las riberas del río Nilo, coincidente con la inundación de este río.

En la Grecia clásica, varios autores registraron las migraciones de varias especies de aves, como las grullas, que se observó que migraban anualmente desde las estepas ucranias que entonces eran parte de Escitia, hasta la cabecera precisamente del río Nilo. Sin embargo, Aristóteles también consagró fantasías que, como tantas observaciones del filósofo, en dogmas de fe sin bases. Afirmó que algunas aves, como las golondrinas, no migraban en el invierno, sino que hibernaban, incluso se llegó a creer que bajo el agua y congeladas, y también concluyó que algunas especies se “transmutaban” en otras debido a los cambios de estación. Es decir, que las aves que partían al sur y las que llegaban del norte eran las mismas, pero habían cambiado de especie.

La más delirante fantasía sobre el misterio de las migraciones nos la dejó un anónimo que en 1703 publicó en Inglaterra un tratado proponiendo que las aves, efectivamente, migraban estacionalmente, pero no a otras latitudes, sino directamente a la Luna. Otro mito generalizado era que, si bien las aves más grandes podían migrar, las pequeñas carecían de la fuerza necesaria para hacerlo por sí mismas y se trasladaban viajando como pasajeros a bordo de las más grandes.

Fue a partir de los estudios de aves realizados en el siglo XIX y el desarrollo de nuevas técnicas que se pudo determinar que estas ideas eran mitos y que estos animales realizaban efectivamente migraciones asombrosas, como la más larga, que hace el gaviotín ártico, Sterna paradisaea, y que llega a recorrer 40.000 kilómetros desde el Polo Norte hasta el Sur y de vuelta, o la hazaña del vuelo ininterrumpido más largo, que logra anualmente la aguja colipinta, Limosa lapponica, volando 13.690 kilómetros en nueve días sin pausa para ir desde Alaska hasta Nueva Zelanda.

Se demostró también que las aves pueden desplazarse a alturas de hasta 10.000 metros, con muy bajas temperaturas y poco oxígeno, lo que exige además importantes adaptaciones metabólicas. Éste es uno de los factores que han llevado a especular que el comportamiento migratorio, al menos en algunos casos, se origina por los cambios climáticos y geográficos que ha experimentado el planeta y que van alejando progresivamente las fuentes de alimentación en invierno y en verano.

Pero un caso observado en el siglo XX indica que no se necesita forzosamente mucho tiempo para generar una conducta migratoria. En la década de 1940 se liberaron en Nueva York algunos ejemplares del ave llamada carpodaco doméstico llevadas desde California. No acostumbradas a los duros inviernos neoyorquinos, desarrollaron rápidamente una ruta migratoria. Para la década de 1960, al aproximarse el invierno muchos carpodacos ya emigraban al sur, a los climas amables de las cosas del Golfo de México, para volver a Nueva York con la primavera.

La migración tiene para más beneficios que peligros para las especies que las realizan, por su acceso a alimentos y las buenas condiciones para la reproducción. Para realizarla, distintas aves emplean al parecer no sólo una forma de navegación, sino varias, de manera bastante flexible. Pueden utilizar puntos geográficos de referencia, como picos, bosques y ríos. O bien usar la posición del sol, con mecanismos bien desarrollados para compensar el movimiento del sol en distintas épocas. Si migran de noche, en cambio, parecen utilizar la posición de las estrellas con la habilidad de un avezado navegante. Y los olores cambiantes conforme avanzan en su migración son también usados como pistas.

Así, la hazaña de encontrar su camino desde el punto de partida al de llegada, siguiendo rutas bien establecidas que apenas varían de un año al otro, no depende de una sola variable. Como cualquiera de nosotros que intenta navegar, las aves echan mano de múltiples pistas para fijar su hoja de ruta y no dependen de una sola habilidad o fuente de información, lo que haría demasiado frágil su supervivencia a la hora de realizar sus migraciones.

Otro misterio es el mapa o referencia interna que se necesita para utilizar una brújula. Ese mapa puede estar formado por rutas aprendidas, siguiendo a la bandada, o puede tener una base genética, como lo sugieren los cucos o cuclillos, que después de desarrollarse toda su vida, desde la eclosión, en un nido de otra especie, sin ver a otro individuo de la suya propia, al madurar migran perfectamente a sus territorios de invierno en los trópicos y vuelven en verano para reproducirse.

El más detallado experimento para tratar de determinar la capacidad de migración lo realizó el científico alemán Hans Wallraff con palomas mensajeras, transportándolas totalmente aisladas de un punto a otro para determinar si podían volver a su lugar de origen. Con objeto de que las aves no obtuvieran datos sensoriales del entorno durante el viaje de ida, tomó todo género de precauciones. Cada paloma viajó en un recipiente herméticamente cerrado y recibía su aire de un tanque, para que no tuviera pistas de olores o la humedad del aire a lo largo del trayecto. Los recipientes estaban rodeados de bobinas que generaban campos magnéticos que cambiaban al azar. Viajaron sometidas a un fuerte ruido blanco para eliminar igualmente las pistas sonoras, y los recipientes cambiaban aleatoriamente de posición e inclinación controlados por un ordenador, todo con objeto de que no pudieran percibir la dirección del viaje y “aprender” el camino.

Pese a todas estas precauciones, cuando las palomas mensajeras fueron liberadas, volvieron sin mayor problema a su punto de origen.

Este experimento confirmó que las aves tienen también alguna forma de brújula interna que utilizan para navegar, una forma de percibir el campo magnético de la Tierra. Sin embargo, el mecanismo concreto que usan para ello no ha sido identificado aún, de modo que el paso de bandadas de aves sobre nuestras cabezas es, todavía, un profundo misterio de la adaptabilidad de la vida a los más complejos desafíos.

Las mariposas migratorias La única competidora de las aves en cuanto a migraciones es la mariposa monarca, que cada año recorre 4.500 kilómetros desde el este de Canadá hasta el centro de México, donde pasa el invierno. Una de las formas que se ha descubierto que utilizan las mariposas para orientarse es utilizar sus dos antenas como una brújula solar.

La vida emplumada

Las plumas no son privativas de las aves, son un antiguo invento de la evolución cuya relevancia histórica apenas estamos empezando a desentrañar.

Las impresionantes plumas del pavorreal
son  un reclamo de apareamiento.
(Fotografía ©Mauricio-José Schwarz 2012)  

Hasta hace no mucho, las plumas de ave eran insumos esenciales para diversos aspectos de la vida humana, desde el humilde plumero hasta las almohadas más cómodas, como alerones de flechas y, por supuesto, como instrumentos de escritura tan importantes que los instrumentos que los sustituyeron siguen llamándose "plumas" y cuyos usuarios son, también, las grandes plumas de la literatura. Vamos, como si fueran las remeras de un ganso.

La caída en la popularidad e importancia económica de las plumas en las sociedades humanas se ha visto compensada, podríamos decir, por la enorme relevancia evolutiva que han mostrado tener estos peculiares apéndices formados por la dura proteína llamada queratina y, por tanto, parientes del cabello, los cuernos y las escamas.

De todos esos apéndices tegumentarios (es decir, surgidos de un tejido de cobertura, en este caso la piel) las plumas son con mucho los más complejos, lo que sugiere que son resultado de un largo proceso evolutivo..

La estructura de las plumas típicas que usan las aves para el vuelo es, simplificando, la de un elemento rígido central o raquis que sostiene a los lados dos láminas llamadas "vexilos" formadas por filamentos o "barbas" que a su vez están ramificados y articulados utilizando un sistema similar al del velcro: los ganchillos de una barba se aferran a las bárbulas de su vecino a lo largo de todo el filamento. Casi con seguridad todos hemos sido jugado, asombrados de la eficacia de este sistema, al separar las barbas de una pluma "despeinándola", para ver después cómo, al pasar los dedos planos sobre las caras del vexilo, las barbas vuelven a unirse ofreciendo una superficie tersa y ordenada que, entre otras cosas, es ideal para el vuelo.

Además de las plumas de hay otros tipos, como el plumón, que carece de ganchillos y aparece como un mechón que fue muy apreciado para la fabricación de edredones, colchas y bolsas de dormir por su enorme capacidad de aislamiento térmico. Están también, las semiplumas, a la mitad entre las plumas de vuelo y el plumón, las vibrisas, que son plumas modificadas hasta parecer pelos gruesos con un penacho en la punta, que son útiles, cerca del pico, para actividades como la cacería de insectos.

Estas plumas y otras variedades sugiere la idea de que las plumas más complejas, las de vuelo, son a su vez las más recientes evolutivamente. ¿Es posible que las plumas aparecieran en nuestro planeta antes que el vuelo?

Las plumas de los dinosaurios

Fue Thomas Henry Huxley, el naturalista británico y feroz defensor de la teoría de la evolución mediante la selección natural (tanto que fue llamado "El bulldog de Darwin") quien en 1868 sugirió por primera vez que el camino evolutivo hacia las aves iba de los reptiles a algunos dinosaurios pequeños terrestres que posteriormente desarrollaron el vuelo.

La idea de Huxley no recibió demasiada atención hasta que, en 1973, el paleontólogo estadounidense John Ostrom creyó contar con datos suficientes para confirmar la intuición de Huxley. A contracorriente de toda la paleontología de su época, Ostrom afirmó que las aves procedían de dinosaurios no voladores, que habían desarrollado las plumas como aislantes térmicos. De hecho, su afirmación era que las aves son dinosaurios. Su prestigio profesional se había consolidado casi diez años atrás, en 1964, cuando había descubierto al Deinonychus, cuya estructura demostraba que los dinosaurios no eran animales "de sangre fría" como los reptiles, sino que generaban su propio calor corporal.

El debate que encendió Ostrom está hoy prácticamente resuelto. Su hipótesis se vio confirmada en 2001 con el descubrimiento en China de un fósil de dinosaurio que claramente estaba cubierto de plumas de pies a cabeza. Y, como tantas veces ocurre en ciencia, una vez que se sabe lo que se busca, es más fácil encontrarlo. Desde 2001 se ha multiplicado incesantemente la variedad de fósiles de dinosaurios emplumados, desde pequeños animales del tamaño de un conejo hasta el enorme Yutyrannus huali, de 9 metros de longitud, pariente del tiranosaurio.

Hoy, el consenso paleontológico (con algunos disidentes que se oponen con argumentos aún no resueltos) es que las aves pertenecen al suborden de los terópodos, formado por los bien conocidos dinosaurios bípedos como el tiranosaurio o el velociraptor popularizado por el cine (aunque en la realidad es bastante más pequeño que su representante cinematográfico).

Pero el hecho incontrovertible es que las plumas aparecieron mucho antes que las aves y, por muchos millones de años, antes que el vuelo. Surgieron como escamas modificadas en forma de filamentos huecos, unas cerdas fibrosas de dos o tres centímetros de largo como las que cubrían la espalda y larga cola del Sinosauropteryx, un dinosaurio de unos 70 cm de longitud, formando bandas de un color claro y otro oscuro. El primer paso para llegar a las impresionantes plumas de los pavorreales y los faisanes.

Más adelante aparecerían plumas verdaderas como las que adornaban al Oviraptor, mientras que las plumas adaptadas para volar están ejemplificadas en el Archaeopteryx, el primer fósil descubierto en el que se conservaba la huella de sus plumas, una forma intermedia entre los dinosaurios y las aves modernas y que en 1861, fue una contundente confirmación de la teoría recientemente presentada por Charles Darwin.

Rax erineas, terópodo emplumado representado en el Museo
del Jurásico de Asturias (MUJA)
(Fotografía ©Mauricio-José Schwarz 2004-2012)

Si las plumas no nacieron para volar, se especula que pueden haber surgido como aislante térmico o como forma de comunicación visual para selección sexual o reconocimiento de especie, como despliegue de lucha o, incluso, como camuflaje. Y la forma en que los dinosaurios empezaron a utilizar las plumas para volar es también, todavía, materia de especulación.

Pero nacieron. Y cubrieron a los terópodos y quizás a otras variedades de dinosaurios, no excepcionalmente, no como un hecho aislado.

Los museos poco a poco han ido emplumando a sus dinosaurios, para responder a los avances del conocimiento sobre el pasado de la vida en la Tierra, y seguirán cambiando si pensamos en lo enormes que son aún los huecos que tenemos en la imagen de la evolución.

Plumaje de colores Apenas en 2010 se consiguió identificar en algunos fósiles unos pequeños órganos responsables de la pigmentación, los melanosomas. Su análisis permitió determinar el color del Sinosauropteryx. Este mismo 2012, se publicó un estudio que demuestra que las plumas del Archaeopteryx eran negras. Y algunas plumas de dinosaurio atrapadas en ámbar, al estilo de "Parque Jurásico", van confirmando que el mundo de los dinosaurios era a todo color. Ahora todo es cosa de acostumbrarse a imaginar a un feroz tiranosaurio recubierto de un colorido plumaje.

El iconoclasta de los dinosaurios

Bob Bakker, paleontólogo
(foto CC Ed Schipul via
Wikimedia Commons)

Bob Bakker, el curioso paleontólogo que nos enseñó que las aves son dinosaurios, también se ha empeñado en compartir con todos su pasión por los dinosaurios y su suerte.

Ciertos errores sobre los dinosaurios permanecen en nuestro lenguaje habitual cuando consideramos que algo demasiado grande, lento, torpe o anticuado, o destinado a extinguirse por estar mal adaptado es “como los dinosaurios”.

Estos conceptos son remanentes de la visión que se popularizó sobre los dinosaurios a fines del siglo XIX y principios del XX, según la cual los dinosaurios eran criaturas poco inteligentes, lentas, torpes y, sobre todo, de sangre fría, aunque dentro de la comunidad científica estas ideas siempre estuvieron sometidas a debate.

Esta idea condicionó las primeras reconstrucciones de dinosaurios que se exhibieron en 1854 en el Palacio de Cristal de Londres, y que iniciaron lo que llamaríamos la manía por los dinosaurios, siguieron las primeras concepciones y mostraron únicamente esculturas de gigantescos reptiles cuadrúpedos. Los seres así imaginados, se pensó, se habían extinguido por haberse hecho, en lenguaje común, demasiado grandes para poder enfrentar los cambios de su entorno.

Nada de esto refleja fielmente lo que hoy sabemos de los seres dominantes en nuestro planeta durante casi 200 millones de años. Y lo que sabemos es resultado de los descubrimientos que se han dio acumulando: dinosaurios que evidentemente eran bípedos, el archaeopterix que sugería una relación entre las aves y los dinosaurios, y rasgos de depredadores feroces que no podían ser torpes seres de sangre fría.

Los dinosaurios, siempre apasionantes, fueron el tema de un artículo de la edición del 7 de septiembre de 1953 de la revista Life, que un par de años después caería en manos de un inquieto niño de 10 años, nacido en New Jersey, Robert T. Bakker, encendiendo en él una pasión por los dinosaurios que ocuparía toda su vida y lo llevaría a ser el motor del “Renacimiento de los Dinosaurios” a fines de la década de 1960 y principios de la de 1970.

Robert T. Bakker, o simplemente Bob Bakker, estudió paleontología en la Universidad de Yale bajo la tutela de John Ostrom, uno de los grandes revolucionarios del estudio de los dinosaurios, y se doctoró en Harvard. Para Ostrom, como ya había propuesto Thomas Henry Huxley a mediados del siglo XIX, los dinosaurios se parecían más a las grandes aves no voladoras, como los emús o los avestruces, que a torpes reptiles. En 1964, Ostrom descubrió el fósil de un dinosaurio bautizado como Deinonychus, uno de los más importantes hallazgos de la historia de la paleontología. Se trataba de un dinosaurio depredador activo, que claramente mataba a sus presas saltando sobre ellas para golpearlas con sus potentes espolones, y las inserciones musculares de la cola mostraban que la llevaba erguida tras él, como un contrapeso al cuerpo y la cabeza, pintando el retrato de un animal que no podía ser de sangre fría. Su alumno Robert T. Bakker, que además era un hábil dibujante, hizo la reconstrucción gráfica del animal.

Bob Bakker retomó las teorías y trabajos de Ostrom con una combatividad singular que lo puso al frente de un grupo de paleontólogos dispuestos a replantearse cuanto se sabía en el momento acerca de los dinosaurios. El resultado saltó a la luz pública en 1975, cuando Bakker publicó un artículo en la revista Scientific American hablando del “renacimiento de los dinosaurios”, concepto que se popularizó pronto, y dando una idea de los cambios que estaba experimentando la visión de la ciencia respecto de estos apasionantes animales.

Diez años después, convertido ya en un personaje de la paleontología, Bakker publicaría el libro The Dinosaur Heresies (Las herejías de los dinosaurios), donde presentaba los argumentos y evidencias que indicaban que los dinosaurios habían sido animales de sangre caliente; por ejemplo, la activa vida de algunos depredadores, el hecho de que algunos dinosaurios vivieron en latitudes demasiado al norte como para poder sobrevivir sin sangre caliente. Propuso además que las aves, todas las aves que conocemos hoy en día, habían evolucionado, en sus propias palabras “de un raptor pequeño”. Siguiendo a Ostrom, Bakker también sugirió que las plumas existieron mucho antes que existiera el vuelo, idea que se ha visto confirmada por posteriores descubrimientos que nos hablan de dinosaurios no voladores que usaban las plumas como aislamiento térmico.

El triunfo de Bakker se encuentra en el hecho de que, según la taxonomía actual, las aves, todas las aves son, sin más, una rama de los dinosaurios, con lo cual, es evidente, no todos los dinosaurios se extinguieron, convivimos con muchos y los apreciamos.

Pero Robert Bakker es un personaje ampliamente conocido no sólo por su extraordinaria capacidad como paleontólogo, su claridad expositiva como divulgador y su capacidad para pensar las cosas desde puntos de vista novedosos, sino también por ser un ejemplo de profundo anticonvencionalismo. Identificado por su ruinoso sombrero de cowboy, su cola de caballo siempre descuidada y su enmarañada barba, el aspecto es sólo una expresión más de una forma personal y singular de ver la realidad.

En parte su independencia se debe a que no está limitado por los nombramientos académicos y la poítica de claustro. Tiene trabajos y apoyos diversos que le permiten ser esa extraña especie llamada “científico independiente”, y trabajar con menos trabas que sus colegas. Durante más de 30 años ha estado excavando una cantera de fósiles de dinosaurio en Wyoming, donde ha hecho importantes descubrimientos como el único cráneo completo de brontosaurio que se ha encontrado hasta hoy. Y en el proceso se ha dado tiempo para escribir una novela narrada desde el punto de vista de un dinosaurio experto en artes marciales, o una dinosauria, para ser exactos, una hembra de utahraptor.

Documentalista, divulgador, dibujante y novelista, su presencia es tan imponente que Steven Spielberg, que lo tuvo como consultor en Parque Jurásico, lo utilizó como base del personaje ·Dr. Robert Burke” en la segunda parte de la serie, El mundo perdido, donde, por cierto, es devorado por un Tyrannosaurus Rex.

Lo cual, por otra parte, quizás fuera un fin adecuado para el hombre que, con su herejía paleontológica, nos devolvió la fascinación por esos animales que nos legaron el planeta.

Decirlo en lenguaje común El Doctor Bob Bakker es opositor también del lenguaje académico que, considera, es alienante para las personas que aman a los dinosaurios sin ser científicos. “Hay algunas personas”, dice Bakker, “que piensan que no debemos hablar en lenguaje llano. Yo estoy contra el lenguaje técnico, totalmente contra él. Con frecuencia es una cortina de humo para ocultar un pensamiento descuidado”.