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jueves, 17 de octubre de 2019

Equinos con pijama de rayas


Las cebras son animales de piel oscura cuyo pelaje rayado tiene su origen en células especializadas de la epidermis, los melanocitos, que transfieren melanina a algunos de sus pelos: los que contienen melanina son negros y los que no la reciben blancos. Pero ¿por qué las cebras tienen rayas? Ese ha sido hasta ahora uno de los muchos misterios intrigantes de la naturaleza.
La función de las rayas de las cebras ha sido fuente de interés científico durante más de 150 años y ha generado varias hipótesis que han ido descartándose a medida que no podían aportarse pruebas a su favor. Se han presentado cuatro hipótesis principales: a) son un medio para reforzar los lazos sociales, lo que no explica por qué las cebras y solo las cebras presentan un patrón de pelaje tan peculiar entre la variada fauna salvaje de las sabanas africanas, y tampoco por qué los patrones de asociación no son mayores en los equinos rayados que en los equinos sin rayas; b) las rayas son una defensa que funcionaría bien como camuflaje (cripsis) o bien confundiendo a los depredadores, una hipótesis que casa mal con hecho de que las cebras sean unas de las piezas más capturadas por hienas y leones; c) son un mecanismo de regulación térmica que favorece el enfriamiento corporal, una hipótesis que fue descartada gracias a un contundente experimento; y d) son una defensa contra los ectoparásitos, en particular frente a las picaduras de moscas y tábanos.
Existe un consenso cada vez mayor entre los biólogos de que la función principal de contrastar rayas blancas y negras en las tres especies de cebras es frustrar el ataque de tábanos, moscas de establo (Stomoxys calcitrans) y otros dípteros hematófagos. Cualquiera que se haya acercado a animales domésticos como asnos, caballos o vacas habrá observado la carga de dípteros de todo tipo que soportan estos animales. El coste económico para los ganaderos es muy importante. En Estados Unidos, donde se han llevado a cabo minuciosos estudios al respecto, las pérdidas económicas provocadas solo por las mordeduras de las moscas de establo, unos de lo dípteros más comunes en las explotaciones ganaderas de todo el mundo, superan los 2.000 millones de dólares anuales.
Aunque la hipótesis de la defensa frente a los ectoparásitos parece la más acertada, el mecanismo exacto por el cual las rayas evitan que las moscas hematófagas obtengan su ración de sangre no se conoce bien. Sobre este asunto también se han formulado algunas hipótesis, fundamentadas en que, como resultado de una mala interpretación óptica, las moscas pueden no detectar una cebra desde la distancia o de cerca. Esas hipótesis son difíciles de comprobar por tres razones. En primer lugar, porque, como hacen sus parientes los mosquitos, las moscas localizan a sus víctimas más por su olor corporal que por la vista; en segundo lugar, porque las cebras, por la cuenta que les trae, son unos animales muy esquivos que se prestan poco a experimentaciones de campo; esta última razón se complica todavía más si, como parece lógico, los experimentos deben basarse en la comparación con otros equinos no rayados.
Un campo de aterrizaje muy confuso
Para poder realizar un análisis comparado del comportamiento de equinos rayados y no rayados, un grupo internacional de investigadores se instaló en una granja en Gran Bretaña donde se crían caballos domésticos junto a cebras nacidas en cautiverio. Para descubrir cómo interactúan las moscas con los diferentes equinos, utilizando grabaciones de vídeo y tratamiento digital de imágenes, el equipo realizó observaciones de los animales estableciendo dos escenarios experimentales. En el primero de ellos se analizó el comportamiento de las moscas frente a los animales con su pelaje original; en el segundo escenario cubrieron a los caballos con tres tipos de gualdrapas.
Fig. 1. Ejemplos de trayectorias de los vuelos de tábanos alrededor de caballos domésticos (a-c) y de cebras (d-f). La línea roja indica la ruta de vuelo, los puntos rojos la posición a intervalos de una décima de segundo y las flechas rojas la dirección del vuelo. Las estrellas azules muestran puntos de contacto o de aterrizajes en el animal. Las flechas azules muestran la posición final de la aproximación y la posición inicial de las fases de despegue del vuelo. Estos marcadores están asociados con maniobras que muestran cambios tanto en la dirección como en la velocidad. Fuente.
El experimento inicial, cuyas conclusiones fueron publicadas este mismo año, incluyó tres cebras y nueve caballos con pelaje uniformemente blanco, negro, gris o pardo. Los investigadores observaron a los animales y los filmaron, registrando la cantidad de tábanos hematófagos que se cernían cerca de ellos. Comprobaron que las moscas se acercaban a las cebras y a los caballos a la misma velocidad, algo que no es sorprendente considerando que las moscas usan el olor para localizar a sus víctimas desde lejos. Pero una vez que las moscas se acercaban a las cebras, las rayas parecían interferir con su capacidad de afinar el aterrizaje sobre su prevista fuente de alimento (Figura 1).
Las moscas parecen comportarse como los pilotos de aviones, que primero se aproximan a tierra y luego, gracias a las señales aeroportuarias, comprueban si están en la pista adecuada para realizar un aterrizaje controlado. Las moscas se comportan como un piloto cauteloso: vuelan directamente hacia su presa y se acercan a ella, pero inmediatamente se desconciertan por la confusión que les genera un “campo de aterrizaje” listado. Ante la duda, levantan el vuelo.
Fig. 2. Número medio de impactos cada 30 minutos de tábanos: (a) tocando o (b) aterrizando en gualdrapas de diferentes telas, y (c) aterrizando en la cabeza desnuda de siete caballos. Como se puede observar, el número de impactos sobre las gualdrapas rayadas es muy pequeño, mientras que los impactos sobre cuellos y cabezas (desnudos en los tres casos) son idénticos. Modificada a partir de la figura original.
Para confirmar que el listado del pelaje era lo que estaba frustrando la precisión de las moscas, los investigadores cubrieron sucesivamente siete caballos con tres gualdrapas de tela: una blanca, una negra y una listada como las rayas de las cebras. Los resultados los tienen en la Figura 2. Los aterrizajes de las moscas fueron muchos menos en las gualdrapas rayadas en comparación con las blancas y negras. Pero el elegante atuendo listado no impidió que las moscas aterrizaran sin problemas sobre las cabezas descubiertas de los caballos. En otras palabras, para un caballo parece haber enormes beneficios de poseer un pelaje listado.
Y no solo para los equinos, porque otro grupo de investigadores japoneses acaba de demostrar que ponerse un pijama a rayas para evitar las picaduras de los dípteros también funciona en las vacas.
¿Por qué evolucionó el pelaje rayado?
Cualquier causa que reduzca el éxito reproductivo de una población en una proporción significativa ejerce una potencial presión evolutiva o presión selectiva. Si se produce suficiente presión, en una población pueden generalizarse los rasgos hereditarios que mitigan sus efectos, incluso los que podrían ser perjudiciales en otras circunstancias. Esa parece ser la causa del pelaje listado de las cebras africanas. En África, donde deambulan las cebras salvajes, abundan las moscas que pueden resultar letales para ellas. Los tabánidos transmiten enfermedades mortales para las cebras, como la tripanosomiasis, la anemia infecciosa equina, la peste equina africana y la gripe equina, y las cebras son particularmente susceptibles a la infección porque su piel relativamente delgada (mucho más que la de caballos burros y asnos) favorece que los ataques de las moscas la perforen con relativa facilidad.
El “pijama” a rayas es el rasgo hereditario que responde a la presión selectiva ejercida por los dípteros. Darwin y Wallace estarían encantados de haber conocido estos experimentos.