Thread by @Pulgar_Panda

Muchas especies de aves recorren cada año miles de kilómetros para hibernar y reproducirse. En sus trayectos atraviesan continentes e incluso océanos en algunos casos. ¿Pero qué hay detrás de la migración? ¿Qué adaptaciones y mecanismos moleculares? Atentos porque abrimos hilo.

La migración se define como el desplazamiento periódico y estacional de un animal de un hábitat a otro. Toda migración implica un movimiento activo por parte del animal que permita ese desplazamiento entre regiones, las cuales están muy alejadas espacialmente.

Los animales migrantes se encuentran en todas las ramas del reino animal: los mamíferos terrestres se desplazan por tierra, las aves usan los vientos, los peces y mamíferos marinos las corrientes marinas y los invertebrados planctónicos usan la columna vertical de agua.

Las migraciones siempre tienen una duración superior (desde días a meses) a los desplazamientos diarios habituales que hacen los animales. Implican además una relocalización, es decir, un cambio entre regiones donde las condiciones son más o menos favorables según la estación.

Las migraciones, al fin y al cabo, no son más que una adaptación evolutiva moldeada por la disponibilidad y cambios en los recursos, aunque también por la obtención de mejores zonas de cría o la evasión de depredadores o parásitos (como ocurre en los mirlos, gansos o cisnes).

Para que se produzca la migración en las aves deben existir cuatro características:

1. Dos regiones entre las que se produce el desplazamiento.
2. El "síndrome migratorio": caracteres que permiten la actividad migratoria (hormonas, alas, regulación energética, etc.).

3. El complejo genético que permite la existencia del "síndrome migratorio".
4. La trayectoria o ruta espacial de la población que migra.

La variabilidad existente en estos cuatro componentes hace posible que existan todas las migraciones que observamos actualmente.

Vamos a centrarnos ya en las aves y, más concretamente, en sus adaptaciones. Una parte esencial de la migración en las aves es el "síndrome migratorio", en el cual encontramos, entre otros muchos rasgos, mecanismos de control endocrino u hormonal y de navegación.

Son varios los estudios que han demostrado que la migración es instintiva, es decir, que verdaderamente hay hormonas y mecanismos fisiológicos que se heredan y desencadenan la migración (incluso hay reminiscencias de estos mecanismos en aves no migratorias).

Muchos de los estudios clásicos del "síndrome migratorio" se hacían bajo el enfoque etológico Zugunruhe (del alemán Zug, «migración», y Unruhe, «ansiedad»). El Zugunruhe describe el comportamiento inquieto y ansioso que tienen las aves justo antes y durante la migración.

El Zugunruhe estudiaba aves migratorias encerradas en grandes jaulas especiales donde los estímulos ambientales que desencadenan la migración se pueden modificar (puesta y salida del sol, brillo de la luna, patrones estelares, etc.). También se puede estudiar la genética.

Gracias a numerosos estudios se sabe que hay genes que se activan antes de migrar y durante la migración para que se produzca la hiperfagia, o ingesta intensificada de comida antes de la migración. La hiperfagia les sirve a las aves para almacenar reservas de energía.

La hiperfagia implica además un cambio en la dieta de las aves, ya que provoca que consuman más frutas y bayas en lugar de artrópodos. Las reservas que se obtienen de la hiperfagia se acumulan en forma de grasa (triglicéridos), ya que son una fuente excelente de energía.

¿Y qué desencadena la hiperfagia y acumulación de grasa? La hiperfagia es provocada por un aumento en la síntesis de la hormona glerina, que controla el apetito: a mayor concentración de glerina, mayor cantidad de alimento puede consumir el ave (el umbral de la saciedad sube).

El almacenamiento de grasa está controlado por la hormona prolactina y dicha acumulación se hace en los tejidos conectivo y adiposo de las aves. Durante la migración, las aves consumirán esta grasa almacenada y obtendrán la energía suficiente para no desfallecer en el intento.

Otra adaptación de las aves a la migración es la ganancia de insomnio. Ciertos paseriformes, como el gorrión de corona blanca (Zonotrichia leucophrys), reducen el tiempo de sueño en época migratoria y ello sin tener déficits asociados a la función cognitiva.

Otros paseriformes sufren alteraciones moleculares en su reloj interno que hacen que se mantengan despiertos durante la noche, período del día durante el que migran. Sin embargo, todavía se desconoce la base molecular exacta que provoca estos cambios en el ciclo sueño-vigilia.

Migrar durante la noche, por cierto, es una adaptación común en las aves. Como durante el vuelo las aves disipan mucho calor debido al continuo consumo de la energía proveniente de sus reservas de grasa, las aves suelen migrar durante la noche o a grandes altitudes.

Respecto a la navegación, se sabe que las aves usan varios mecanismos para orientarse a la hora de migrar, aunque estos mecanismos no son excluyentes entre ellos (es decir, una misma especie puede hacer uso de varios mecanismos de orientación a la vez).

Se ha comprobado que varias aves usan la posición del Sol (el acimut o ángulo sobre el horizonte entre el norte y la proyección vertical del Sol), la dirección del viento, pistas olfatorias, pistas visuales, la posición de patrones estelares o la magnetorrecepción para migrar.

Las aves pueden detectar la dirección y el sentido del campo magnético de la Tierra y hacer uso sus líneas magnéticas para orientarse durante la migración. Son varias las moléculas propuestas para explicar la magnetorrecepción, ya que todas son sensibles al campo magnético.

Según los últimos estudios, parece ser que las aves poseen varias de estas moléculas: magnetita (u óxidos de hierro), ferritina, melanina (un pigmento), diversos radicales biológicos o fotopigmentos como los criptocromos. Se desconoce aún en qué grado las aves hacen uso de ellas.

También se ha comprobado que varias aves, como las palomas domésticas (Columba livia), son capaces de crear mapas mentales del entorno físico en su hipocampo, así como mapas magnéticos, para guiarse durante los cientos de kilómetros que recorren durante su migración.

Hay incluso casos, como la reinita alidorada (Vermivora chrysoptera), en los que los individuos detectan los característicos cambios en la presión atmosférica que preceden a las tormentas para comenzar su migración.

Pero aquí no queda la cosa. Las aves migratorias también han desarrollado defensas moleculares que les ayudan a reducir los costes de la migración, ya que la migración per se es una actividad que demanda muchos recursos y muchísima energía.

Por ejemplo, durante la migración el consumo de oxígeno se dispara, por lo que el cuerpo es más susceptible de ser oxidado y dañado por los derivados tóxicos del oxígeno (es lo que se denomina, técnicamente, estrés oxidativo). Este estrés es un importante coste de la migración.

Para evitar esta oxidación, la selección natural ha dotado de comportamientos y mecanismos antioxidantes a algunas aves. Por ejemplo, muchos paseriformes seleccionan alimentos ricos en azúcar y antioxidantes, como los polifenoles, para reducir el aumento de estrés oxidativo.

Las aves marinas, por su parte, poseen membranas celulares resistentes a la oxidación gracias a su composición rica en ácidos grasos monoinsaturados, que aguantan mucho mejor la oxidación que otros ácidos grasos.

Otros ejemplos: la curruca mosquitera (Sylvia borin), que hace vuelos directos de hasta 16 horas, posee una capacidad antioxidante mucho mayor que otros paseriformes.

Las golondrinas (Hirundo rustica) poseen una tasa metabólica menor (50-70%) que otros pájaros de su mismo tamaño, lo que le ayuda a consumir menos oxígeno y, por tanto, reducir la producción de compuestos oxidantes cuando migra.

Otras tantas aves reducen el aleteo al mínimo posible para disminuir el consumo de energía. Y así podríamos estar recopilando más ejemplos.

Todas estas adaptaciones hacen posible la migración y que las aves sobrevivan y se reproduzcan en ambientes heterogéneos y muy separados.

Sin embargo, las rutas migratorias de las aves podrían verse seriamente afectadas por el cambio climático. Las variaciones en la temperatura están provocando que muchas aves ya estén cambiando las regiones entre las que migran y que las distancias recorridas sean menores.

Además, los picos de migración se están adelantando en el hemisferio norte y el crecimiento urbanístico también está alterando las rutas migratorias de muchas aves, provocando incluso que algunas especies ni siquiera migren.

Si la selección natural es capaz de responder relativamente rápido a estos cambios, las aves migrantes acabarán adaptándose a este nuevo mundo cambiante; pero si, por lo contrario, la selección natural no es capaz de actuar ya, perderemos a muchas especies.

¡Fin del hilo!

Este hilo se ha extraído de nuestro artículo "La migración de las aves: adaptaciones y fisiología", que puedes leer en el siguiente enlace. Si te ha gustado, no dudes en entrar y descubrir muchos más artículos. ¡Gracias por leernos!
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*Incorporación: también se ha comprobado que algunas aves, como el correlimos grande (Calidris tenuirostris), son capaces de reducir el tamaño de varios de sus órganos, a excepción del cerebro y pulmones, para así reducir su peso y tasa metabólica durante los vuelos migratorios.