Francis en ¡Eureka!: La cultura entre las ballenas jorobadas y otros animales

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Ya está disponible el audio de mi sección ¡Eureka! en La Rosa de los Vientos, Onda Cero, que puedes disfrutar siguiendo este enlace. Como siempre una transcripción libre del audio.

El ser humano vive en sociedad y bajo cierta cultura, que nos influye desde que nacemos. Muchas veces se ha dicho que la educación cultural nos diferencia de los demás animales. ¿Hay cultura entre los animales? Las personas aprendemos unas de otras mucha información necesaria para nuestras vidas, pero además transmitimos esta información a nuestros descendientes en forma de acerbo cultural. Que un comportamiento sea natural o cultural no tiene nada que ver con el nivel de complejidad o la importancia de dicha conducta, sino sólo con el modo en que se trasmite la información necesaria para su ejecución. Los hábitos culturales se aprenden. La cultura está bien documentada en los chimpancés, de hecho, son animales muy culturales y no existe una cultura común de todos los chimpancés como especie. Cada grupo tiene sus propias tradiciones sociales, alimentarias, sexuales,  y por ello todos los intentos de reintroducir en la selva a los chimpancés criados en cautividad fracasan, porque desconocen la cultura del grupo de chimpancés silvestres en el que se incorporan. El problema es que demostrar la existencia de cultura en otros animales es muy difícil. Lo ideal sería estudiar un nuevo comportamiento desde su origen hasta su integración en todo el grupo. Por primera vez se ha logrado hacerlo con una técnica de alimentación en las ballenas jorobadas llamada “lobtail” o golpear con la cola.

Recomiendo leer a Karen Ravn, “Humans are not the only copycats. Imitation drives culture development in some monkey and whale species,” Nature News, 25 Apr 2013; el artículo técnico Jenny Allen, Mason Weinrich, Will Hoppitt, Luke Rendell, “Network-Based Diffusion Analysis Reveals Cultural Transmission of Lobtail Feeding in Humpback Whales,” Science 340: 485-488, 26 Apr 2013, y Erica van de Waal, Christèle Borgeaud, Andrew Whiten, “Potent Social Learning and Conformity Shape a Wild Primate’s Foraging Decisions,” Science 340: 483-485, 26 Apr 2013. Sigue leyendo

Análisis mediante vídeo de la red social de las hormigas

Las hormigas viven en sociedades en las que el trabajo se divide entre diferentes grupos de obreras. ¿Cómo se comunican y reparten el trabajo entre sí? Se publica en Science un estudio mediante vídeo del comportamiento individual de las hormigas de 6 colonias durante 41 días que ha permitido identificar tres grupos distintos de obreras (enfermeras, limpiadoras y recolectoras) que se diferencian en su conducta y en cómo interaccionan entre sí y con las demás. La red social en la colonia de hormigas Camponotus fellah está controlada por la edad (las hormigas empiezan siendo enfermeras, pasan a limpiadoras y acaban siendo recolectoras) y por la localización espacial de las obreras en el hormiguero. En este sentido, la red social de las hormigas es similar a la de las abejas. El artículo técnico es Danielle P. Mersch, Alessandro Crespi, Laurent Keller, “Tracking Individuals Shows Spatial Fidelity Is a Key Regulator of Ant Social Organization,” Science, AOP Apr 18, 2013 [Science DOI]. Ver también Elizabeth Pennisi, “The Private Lives of Ants,” News Focus, Science 340: 270, 19 Apr 2013.

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Sábado, reseña: “El error del pavo inglés” de Antonio José Osuna Mascaró

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El título y el autor me hicieron pensar en un libro de etología animal, o de etología comparada. Nada más lejos de la realidad. La etología brilla por su ausencia, salvo en los capítulos finales. El libro ofrece la respuesta de un biólogo docto, de la mano de la evolución, a preguntas como ¿qué es la vida?, ¿cuál es el sentido de la vida? o ¿qué es la consciencia? Brillante en ciertos pasajes, en otros decepciona. Pero una ópera prima de 245 páginas tiene que ser así. Tiene que dejar la puerta abierta a obras futuras que demuestren todo el potencial del autor. Sin lugar a dudas, recomiendo la lectura de “El error del pavo inglés” de Tay (@BioTay en Twitter), pero empezando por el capítulo séptimo, y último, “La escalera de cristal,” para más tarde retomar los capítulos del cuarto al sexto, de “El error del pavo inglés” al “¿Quién soy yo? ¿Qué es la consciencia?,” y finalmente acabar con la introducción y los tres primeros capítulos, a quien apetezca completar la obra, por completarla, pues no se pierde nada si no se leen.

Pido perdón al autor, Tay, por mi atrevimiento al recomendar un cambio en el orden de los capítulos, pero he de confesar que me costó leer los primeros capítulos y solo continúe leyendo la obra porque, y no me preguntes el porqué, quería abrir la nueva sección de este blog “Sábado, reseña,” con este libro. De hecho, me costó adquirir un ejemplar más de lo que hubiera pensado. Ninguna librería en Málaga (ninguna de las grandes) lo tenía en sus estanterías; lo encargué en una de ellas y se supone que llegó, pero fue traspapelado (¿quién lo disfrutaría por mí?); lo volví a encargar y las fiestas navideñas quedaron atrás (mi sección “Sábado, reseña” no podría empezar con el inicio del nuevo año). Al final, anulé el pedido y lo encargué a la librería granadina por excelencia de Málaga y en una semana ya lo tenía entre mis manos (el libro está editado por la Editorial Universidad de Granada). Unos se preguntarán ¿por qué no lo compraste online?  No sé, pero mi idea con “Sábado, reseña” es reseñar libros que atesoro en papel. Una idea, es una idea, o quizás solo “un error del pavo inglés.” Algunos amigos, autores de libros recientes que he tenido estos días entre mis manos, se preguntarán ¿por qué no empezaste por mi libro? No sé. No importa. No os preocupéis que vuestros libros saldrán en esta sección, faltaría más. Al grano.

Se inicia el capítulo séptimo, “La escalera de cristal,” con “Allí estaba, tan alta como el cielo, brillante, sagrada, bellísima, ¡sólida como el acero! [Desde allí arriba] el ser humano, el único ser creado a imagen y semejanza de la perfección, miraba a todos los demás desde las alturas. Lo que no sabía era que el pavo real ya había construido una escalera igual, pero para alcanzar un surtidor de gasolina.”

¿Qué nos hace humanos? ¿Qué nos diferencia del resto de los animales? “Un error del pavo inglés” nos lleva a creer que “el Universo ha sido “para” que seamos. Pero los acontecimientos no tienen un para sino un porqué. Las ideas teleológicas asociadas a la evolución están plenamente superadas hoy en día. No tenemos ojos para ver, vemos porque tenemos ojos.” No hay ninguna característica humana que no se dé en algún otro animal. Todos los recursos más abstrusos de los intelectuales para demostrar que somos superiores a los animales son rebatibles. Solo los ignorantes de lo que les rodea en nuestra planeta creen que somos el único animal autoconsciente, el único “animal racional.”

La historia de A.L.EX. (Animal Learning EXperiment) y la cognición animal no podían faltar en el libro [charla de Tay en Naukas 2012]. ”Alex era sólo un loro, y un loro único, y un único individuo capaz de hacer algo es invisible a la ciencia. La corteza cerebral de un loro es minúscula en comparación con la de los primates, pero los resultados que se obtuvieron llegaron a superar a los de éstos. Un “bicho raro” de la naturaleza, [pero] la empatía, la moral y el raciocinio no son de nuestra exclusiva propiedad.” ¿Pero por qué nos gustan tanto las orcas? ”El viejo Tom, “el humorista,” cumplía la “ley de la lengua”: [Los balleneros] se llevan el cuerpo de la ballena y las orcas se deleitan esa noche con la lengua.”

Somos animales. “Nuestra preciosa escalera de cristal era ficticia, debemos asimilarlo y digerirlo, ya no vivimos sobre el resto [de los seres vivos de la Tierra], vivimos con el resto. Si algunos se empeñan en mantenerse de puntillas probablemente lo único que van a conseguir es autoengañarse, ofrecer una estampa ridícula y que les acaben doliendo los tobillos.”

Se inicia el quinto capítulo, “¿Cuál es el sentido de la vida?” con una cita de Eccles: “Hemos llegado al convencimiento de que somos criaturas con algún significado sobrenatural que aún no hemos desentrañado.” Una noticia de sucesos como cualquier otra. “Un abogado que se peleó con su ordenador y lo tuvo que “matar” (le disparó cinco veces con un revólver del calibre 38) por haberle traicionado; llevaba diez años trabajando en un caso y el ordenador le había introducido un grave error en el texto.”

“¿Quién soy yo? ¿Qué es la consciencia?” son preguntas que todos nos hacemos y que Antonio trata de responder en el sexto capítulo de su libro, siguiendo la estela de Ramachandran (experto en sinestesia autor de “Los laberintos del cerebro” y “Lo que el cerebro nos dice”). Un repaso de algunos experimentos neurocientíficos curiosos que tratan de desvelar el misterio del “yo mismo,” le sirven para exponer la idea de los qualia (¿existe el color azul?). No me gusta de este capítulo la referencia a las neuronas espejo, que yo matizaría en gran medida.

El primer capítulo del libro, “La evolución y el cubo de Necker,” Antonio destaca la diferencia entre “evolución” y “teoría evolutiva,” aunque yo habría puesto mucha más carne en el asador al respecto de la existencia de múltiples teorías evolutivas. La evolución es un hecho, pero hay muchas teorías que la explican y ninguna es más verdadera que las demás, todas se complementan en ciertos aspectos; la realidad es así, ofrece múltiples prismas, pero que todos colapsan gracias al contexto, a ese contexto común a todo nuestro conocimiento que obtenemos gracias al método científico. La ciencia no está escrita, no está acabada. La ciencia está viva, se construye y deconstruye cada día, confome las teorías se matizan y refinan, se descartan y mutan.

No me gusta el concepto de “neguentropía” de Schrödinger, ni las ideas de Prigogine que Antonio expone brevemente en su segundo capítulo “¿Qué es la vida?” Aún así, quiero destacar del final de este capítulo su definición de vida: “La vida es una propiedad que nosotros asignamos a un sistema abierto, neguentrópico, autopoiético, alejado del equilibrio termodinámico, disipativo y autoorganizado gracias a la sinergia emergente de sus subsistemas; además, este sistema es capaz de reproducirse, mutar y reproducir sus mutaciones.” Como bien nos recuerda Antonio, “no existe una línea en la naturaleza que delimite lo vivo de lo inerte, las líneas divisoras las creamos nosotros.”

El brevísimo capítulo tercero, sobre la importancia de que los doctos se confiesen ignorantes, sobre todo si son docentes, porque la ciencia es la ignorancia compartida, deja una sensación extraña. Con perdón, Antonio, pero los tres primeros capítulos del libro, o bien sobran, o bien piden a gritos una discusión más detallada, quizás un nuevo libro específico. A mí no me han gustado, como tampoco me han gustado las referencias a la física en muchos pasajes del libro (para decir “En 1959″ sobra toda la retórica sobre el big bang, la evolución del sistema solar, la de la Tierra, etc.).

En resumen, me ha gustado el libro y lo recomiendo a los lectores de este blog. A quienes también recomiendo, para abrir boca, la charla de Tay en este vídeo sobre “El error del pavo inglés,” y la reseña de Uhandrea para Naukas.

JAABA, un etólogo automático que anota comportamientos animales en vídeos de laboratorio

Dibujo20130117 JAABA - interactive machine learning for automatic annotation of animal behavior

Los naturalistas, como Félix Rodríguez de la Fuente, y los etólogos, como Konrad Lorenz, estudian el comportamiento animal buscando conductas y pautas innatas o aprendidas de diferentes especies. Una vez han determinado las más comunes (de agresividad, apareamiento, desarrollo, vida social, impronta, etc.) para una especie concreta, se pasan horas y horas observándolas una y otra vez, repetidas hasta la saciedad, buscando comportamiento atípicos o excepcionales de gran valor documental. En la Naturaleza parece difícil sustituir a una persona, pero en un laboratorio se puede utilizar un software de análisis de vídeo que busque los dichos comportamientos, como JAABA (Janelia Automatic Animal Behavior Annotator), que es open source. El investigador anota cada comportamiento en una serie de vídeos que sirven para entrenar un sistema de aprendizaje que más tarde se encargará de buscar dichos comportamientos en nuevos vídeos de forma automática. El sistema puede detectar comportamientos no anotados, quitando la paja y guiando al investigador directamente hacia los más interesantes o novedosos. El siguiente vídeo de youtube describe cómo funciona el sistema, que se ha publicado en Mayank Kabra, “JAABA: interactive machine learning for automatic annotation of animal behavior,” Nature Methods 10: 64-67, Jan. 2013.

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Para qué usan los gorriones las colillas usadas de los cigarrillos

Thermal traps with smoked butts attracted fewer mites than traps with non-smoked butts

Isabel López-Rull (Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad de México) y sus colegas han descubierto que los nidos de los gorriones (Passer domesticus) y del pinzón doméstico (Carpodacus mexicanus) que contienen altos niveles de acetato de celulosa de colillas de cigarrillos usados tienen un menor número de ácaros y otros parásitos. Los nidos que contienen colillas de cigarrillos sin usar, tienen tantos ácaros como los nidos sin colillas usadas. Los investigadores creen que la nicotina debe actuar como repelente de los ácaros, sin embargo, no han realizado estudios en laboratorio específicos para comprobar su hipótesis. En Columbia Británica (Canadá) hay ganaderos que utilizan hojas de tabaco (Nicotiana sp.) para el control de los endo y ectoparásitos de conejos y aves de corral. Por lo que parece, los gorriones que no pueden usar hojas de plantas como repelentes de ácaros, han descubierto lo mismo que estos ganaderos, la nicotina retenida en la celulosa de las colillas de los cigarrillos usados. Por supuesto, hasta que no se verifique la hipótesis en laboratorio, todo se reduce a una hipótesis razonable. El artículo técnico es Monserrat Suárez-Rodríguez, Isabel López-Rull, Constantino Macías García, “Incorporation of cigarette butts into nests reduces nest ectoparasite load in urban birds: new ingredients for an old recipe?,” Biology Letters 9: 20120931, 2013 (AOP 5 Dec 2012); el 0tro artículo mencionado es Cheryl Lans, Nancy Turner, “Organic parasite control for poultry and rabbits in British Columbia, Canada,” Journal of Ethnobiology and Ethnomedicine 7: 21, 2011. Más información en Matt Kaplan, “City birds use cigarette butts to smoke out parasites. Lining nests with material from discarded cigarettes may help keep out parasitic mites,” Nature News, 05 December 2012.

Por qué las peces se agrupan en pequeños bancos para defenderse de sus predadores

Los animales que se mueven en grupo (rebaños, bandadas de pájaros, bancos de peces) lo hacen porque obtienen beneficios. Un estudio publicado en Science basado en peces ha demostrado que los pequeños grupos de peces reducen el riesgo de ser depredados porque confunden al depredador a la hora de estimar el movimiento de sus presas. El predador, antes de atacar, estima la trayectoria de la presa. Los peces individuales tienen una trayectoria mucho más simple (menos tortuosa) que los peces en un grupo pequeño (que cambian mucho más de orientación). Esta pequeña gran diferencia parece responsable de que los predadores cometan muchos más fallos de caza al atacar un grupo de presas que cuando atacan a una presa invidual. Este vídeo lo ilustra bastante bien con una perca (Lepomis macrochirus). El artículo técnico es C. C. Ioannou, V. Guttal, I. D. Couzin, “Predatory Fish Select for Coordinated Collective Motion in Virtual Prey,” Science, Published Online August 16 2012.

Según un estudio publicado en Science los babuinos (Papio papio) pueden aprender la ortografía del inglés

¿Puede aprender las reglas de la ortografía un primate sin conocimiento lingüístico previo? Se publica en Science un artículo que así lo afirma. Los investigadores enseñaron a 6 babuinos como reconocer palabras en inglés de 4 letras y a distinguirlas de cadenas de 4 letras que no corresponden a palabras en inglés. Estos primates debían tocar un botón si las 4 letras que se les mostraban correspondían a una palabra del inglés u otro botón diferente si no lo eran; en caso de acertar recibían como premio un poco de comida. Los autores del artículo creen que sus babuinos han aprendido las reglas de ortografía del inglés y que las aplican para discriminar entre palabras y sucesiones de letras que no lo son. Los babuinos han aprendido que WASP, DONE, LAND, THEM, VAST y 45 más son palabras en inglés, y que STOD, DRAN, LONS, TELK, VIRT y 45 más no lo son. Luego les han enseñado, por primera vez, otras palabras del inglés y otras que no lo son, obteniendo un porcentaje de acierto (como muestra la figura de arriba mucho mayor de lo esperado si hubieran tomado sus decisiones por pura suerte. Para evitar que haya gente que diga “si no lo veo, no me lo creo,” han grabado un vídeo para Science. Perdonad, pero yo soy un poco escéptico en este tipo de estudios. Sin embargo, los autores afirman que su trabajo es un gran avance en el conocimiento sobre la evolución del lenguaje natural humano; según ellos, el cerebro de los primates podría estar mucho mejor adaptado a aprender la ortografía de una lengua de lo que se pensaba. El artículo técnico es Jonathan Grainger, Stéphane Dufau, Marie Montant, Johannes C. Ziegler, Joël Fagot, “Orthographic Processing in Baboons (Papio papio),” Science 336: 245-248, 13 April 2012. ¿Qué te interesan las palabras que han utilizado para enseñar y estudiar a los babuinos? La información suplementaria incluye un fichero Excel. Por cierto, si te atreves, toma el fichero de palabras y haz la prueba con algún conocido que no sepa inglés. ¿Acertará más que un babuino?

Más información en Michael L. Platt, Geoffrey K. Adams, “Monkey See, Monkey Read,” Perspective, Science 336: 168-169, 13 April 2012, quienes nos aclaran que el trabajo de Grainger y sus colegas puede tener implicaciones en medicina y educación. La dislexia afecta entre el 2% y el 20% de la población alfabetizada; este trastorno neurológico provoca dificultades en la lectura de textos que impiden una comprensión correcta. Muchos médicos pensaban que la dislexia no podía tener causas fisiológicas o biológicas porque la lectura y la escritura se inventaron hace unos 5400 años. El nuevo estudio podría apoyar lo contrario. Más aún, la mayoría de las personas con dislexia pueden aprender a leer, aunque más lentamente y con menos fluidez que las personas sin dislexia. La plasticidad de los circuitos neurales humanos que ha permitido el desarrollo de la lectura y de la escritura puede ser aprovechada para superar las disfunciones en los circuitos subyacentes.

Posible plagio de Miguel Delibes y sus colegas

Lo prometido es deuda… prometí borrar esta entrada y la borro. Cuando uno escribe algo enfadado pasan estas cosas… por la web quedarán muchas copias de esta entrada como era originalmente…

Rosa M. Tristán me cuenta en “La Fundación Oso Pardo acusa a Delibes de Castro de plagio,” Ciencia, El Mundo, 28 de enero de 2012.

Artículo en la revista de Elsevier Animal Behaviour titulado “Evidence of sexually selected infanticide in an endangered brown bear population” [enlace y DOI]

Me apena la situación de la ciencia en España por muchas cosas, pero sobre todo por el desprecio a la ciencia que muestran los grandes científicos españoles. No hay mayor desprecio que no hacer aprecio.

Regalo de Navidad: Sir David Attenborough at Royal Institution Christmas Lectures 1973

Vídeo completo en la Royal Institution: Beware!

Vídeo completo en la Royal Institution: Be mine!

Vídeo completo en la Royal Institution: Parents and Children

 Vídeo completo en la Royal Institution: Foreign Languages

 Vídeo completo en la Royal Institution: Animal Language, Human Language

 Vídeo completo en la Royal Institution: Summary and Interview in 2011.

El canibalismo de los osos polares y el cambio climático


Los cazadores inuits en Groenlandia y Canadá saben desde hace mucho tiempo que los osos polares (machos adultos) pueden matar a ejemplares jóvenes para comérselos. La primera vez que se fotografió este comportamiento fue en agosto de 2008. Lo habitual es que este canibalismo ocurra en tierra firme, pero a veces también ocurre sobre hielo, como en esta fotografía. En el artículo del fotógrafo Jenny Ross y el biólogo ártico Ian Stirling en el número de diciembre de la revista Arctic se documentan tres avistamientos de canibalismo sobre hielo en Svalbard, Noruega. Según Stirling la causa es el hambre provocada por la disminución del hielo marino en verano que dificulta la caza de focas; la escasez de focas en esta época del año se debe a que emigran hacia el norte. Stirling es pesimista y en su opinión el cambio climático provocará un incremento de este tipo de sucesos de canibalismo; un clima más cálido y cada vez menos hielo marino son las causas para que las focas emigren mucho antes hacia el norte en verano, lo que provoca hambrunas entre los osos. El artículo técnico es I. Stirling, J.E. Ross, “Observations of cannibalism by polar bears (Ursus maritimus) on summer and autumn sea ice at Svalbard, Norway,” Arctic 64: 478-482, Dec. 2011.

 

 Si Stirling tiene razón, estas fotos son pruebas impresionantes del efecto del cambio climático. No sé, estas fotos dan que pensar… El 11 de diciembre concluyó la última Conferencia sobre Cambio Climático (COP17) en Durban, Sudáfrica. La opinión de la mayoría de los expertos en cambio climático es que esta Cumbre ha sido un fracaso y solo se han llegado a acuerdos mínimos, como prolongar el Protocolo de Kioto de 1997. En plena crisis financiera, con los países emergentes como motor del crecimiento mundial, nadie esperaba mucho más. No sé, estas fotos dan que pensar…

Frutas afrodisíacas para los machos de las moscas del vinagre

La lista de alimentos afrodisíacos es larga, desde las ostras al chocolate, pero no está demostrado que incrementen la líbido de una persona. Sin embargo, ciertos olores de frutas y vegetales son potentes afrodisíacos para los machos de las moscas del vinagre (Drosophila melanogaster), como Grosjean et al. publican hoy en Nature. Las moscas del vinagre macho encuentran pareja en los lugares donde se alimentan, quizás por ello ciertos olores a comida provocan una respuesta neurobiológica (inicio del comportamiento de cortejo) similar a las feromonas de las hembras. Estas sustancias, los ácidos fenilacético y fenilacetaldehído, compuestos aromáticos presentes en frutas y otras plantas, también se usan en muchos perfumes por su olor agradable para los seres humanos (su aroma es calificado de floral y dulce). ¿Afectan estas sustancias también a la líbido en humanos? Todavía es pronto para saberlo, pero seguro que en los próximos años varios equipos de investigadores tratarán de averiguarlo. Nos lo cuenta Benjamin Prud’homme, Nicolas Gompel, “Behavioural neuroscience: Fruity aphrodisiacs,” Nature 478: 190–191, 13 October 2011, quienes se hacen eco del artículo de Yael Grosjean et al., “An olfactory receptor for food-derived odours promotes male courtship in Drosophila,” Nature 478: 236–240, 13 October 2011.

En la mosca del vinagre, estas sustancias activan un receptor olfativo llamado IR84a en las neuronas sensoriales que se encuentran en sus antenas, iniciando así el ritual de cortejo de los machos. Cuando los autores les han quitado el gen Ir84a, los machos dejaron de oler estas sustancias y su líbido se redujo mucho (participaron en rituales de cortejo con un vigor muy inferior a las moscas normales). Además, al perfumar una hembra muerta con ácido fenilacético los machos (normales) mostraron un gran apetito sexual, mientras que los mutantes IR84a no mostraron ninguno. ¿Cómo pueden las neuronas sensoriales atentos para detectar los alimentos derivados de los olores de promover un comportamiento sexual? El comportamiento sexual de la mosca parece controlado por unas neuronas llamadas fru, que expresan el factor de transcripción de un gen llamado “fruitless” (FRU). Grosjean y sus colegas han mostrado que las neuronas olfativas IR84a también expresan FRU y tienen conexiones sinápticas con las neuronas fru. Los detalles de proceso por el que el cerebro de la mosca toma la decisión de iniciar el cortejo no se conocen aún.

¿Por qué buscan los machos a sus parejas donde hay comida e inician un cortejo más intenso al oler a comida? Se cree que la razón es que las hembras ponen sus huevos donde hay comida. Si los machos cortejan a las hembras en estos lugares, se cree que será más probable que las hembras acaben poniendo sus huevos en lugares que garanticen que la progenie crezca en un entorno rico en alimento. En opinión de los autores, esta solución evolutiva (que los olores de los alimentos inciten el comportamiento reproductivo de los machos) es reciente, ya que los receptores IR84a solo se encuentran en las moscas del vinagre y no en otros insectos que utilizan las feromonas para encontrar pareja a largas distancias. Una ventaja evolutiva de las moscas del vinagre que permitirá estudiar en un animal modelo cómo actúan los afrodisíacos, algo que quizás pueda tener implicaciones comerciales en la industria de la perfumería en un futurno no muy lejano.

Por qué hablan los loros

Mi vecino tiene un loro gris capaz de pronunciar mi nombre y el de mi hijo con el mismo acento y tono que mi mujer. Además, a través del balcón, sorprende a muchos peatones con sus saludos y sus comentarios. ¿Por qué “hablan” los loros? ¿Para qué les sirve esta habilidad en la Naturaleza? Virginia Morell trata de darnos la respuesta en Science. Durante 24 años se ha estudiado la comunicación mutua entre un grupo de loros en estado salvaje en Venezuela. Se creía que los loros imitan los sonidos del ambiente y que los machos con un repertorio más amplio de imitaciones impresionan más a las hembras. Pero los investigadores han descubierto que la respuesta correcta es que los loros son aves sociales y se imitan los unos a los otros. Los loros emiten llamadas de contacto y las utilizan para su cohesión social, como si los loros pronunciaran sus propios “nombres” y los nombres de sus compañeros. En cautividad los loros repiten esta conducta con los sonidos emitidos por sus dueños. Más aún, los espectrogramas de los sonidos emitidos por los loros de un mismo grupo tienen marcas que permiten identificarlos como miembros de dicho grupo, como si se tratara de los “apellidos” comunes a todos. Más aún, los padres emiten una llamada distintiva (le ponen un “nombre”) para sus polluelos que estos aprenden cuando tienen entre 3 y 4 semanas de edad. Estas llamadas (“nombres”) que les ponen sus padres son utilizadas por el loro para, tras ciertas modificaciones, construir su propio “nombre propio.” En un grupo grande de polluelos, los padres pueden localizar a sus propios polluelos gracias a estos “nombres” sonoros, y al revés, los polluelos pueden identificar a sus padres gracias a las de ellos. ¡Increíble! Yo no tenía ni idea de esto, aunque supongo que los biólogos que leen este blog ya lo sabrán, y me ha encantado el artículo de Virginia Morell, “Behavioral Ecology: Why Do Parrots Talk? Venezuelan Site Offers Clues,” Science 333: 398-400, 22 July 2011. Te recomiendo escuchar el podcast con una entrevista a Virginia.

Desde la época de Aristóteles, la gente sabe que los loros son inteligentes, tienen buena memoria y una gran habilidad para imitar palabras de los humanas y el entonación con la que las expresan. Al igual que los seres humanos, los loros son una especie social que se ha desarrollado un repertorio de vocalizaciones para comunicarse con sus congéneres. En cautiverio, los loros no se limitan a imitar a los seres humanos, también imitan a perros, gatos y cualquier otro animal doméstico. Más aún, también pueden articular respuestas y aparentar una comunicación oral utilizando las palabras adecuadas en el contexto correcto. ¿Para qué quieren los loros esta habilidad en la Naturaleza? Estudiar a los loros salvajes no es fácil. La mayoría de especies de loros tienen una vida larga, anidan en lugares muy altos y viajan largas distancias durante su vida. Además, es muy difícil ponerles transmisores de radio.

Steven R. Beissinger y sus colegas han logrado que una población de loros verdes (Forpus passerinus) anide en una serie de cajas artificiales que les ha permitido realizar un seguimiento muy detallado de las pautas sociales y reproductoras de los loros. No sorprenderá saber que los loros toleran bastante bien la presencia de los científicos, quienes marcan cada huevo con un código numérico, pesan y miden a los polluelos, los indentifican con anillas de colores en sus patas, etc. Gracias a un estudio de décadas los investigadores han logrado obtener información muy valiosa sobre las conductas de los loros. saben que está relacionado con quién.

Los loros tienen un sistema social muy complejo en el que los machos superan en número a las hembras y las parejas monógamas luchan con fuerza para defender la caja-nido que tienen en propiedad. Quizás por esto los loros toleran a los investigadores en lugar de renunciar a esas cajas-nido. Se ha documentado que si uno de los padres muere, los demás loros matan a los polluelos y le roban la caja-nido al padre que siga vivo.

La vida social de los loros se basa en la imitación de los sonidos de otros loros. Por ejemplo, los dos miembros de una pareja monógama comparten ciertos sonidos propios y entre grupos diferentes se observan “dialectos” vocales bien diferenciados. Muchas de las llamadas de contacto entre loros son difíciles de diferenciar para un oído humano no entrenado y al inexperto le parecen todas iguales. Sin embargo, gracias al espectrograma se pueden observar diferencias muy marcadas. El siguiente vídeo te muestra cuatro sonidos a velocidad normal (casi indistinguibles) y ralentizados para mostrar las diferencias (algo que los hace inconfundibles).

Gracias a programas de análisis informático, el ornitólogo Karl Berg (Universidad de Cornell) ha empezado a entender cómo aprenden a vocalizar los loritos y a diferenciar entre las diferentes llamadas de contacto, cuyas diferencias son muy sutiles. Por ejemplo, cuando un padre retorna a su nido emite un sonido propio (su “nombre,” digamos José). En respuesta, su pareja repite dicho sonido y emite el sonido de su propio “nombre,” como diciendo “Te escucho, José, aquí está María.” Según Berg estos sonidos son similares a un “Hola, cariño, ya estoy en casa.”

Lo más interesante de las investigaciones es que apuntan (aunque aún no está del todo demostrado) que estas llamadas se aprenden, que no son innatas (como apuntan algunos estudios en cautiverio). Gracias a cambiar a polluelos recién nacidos de un nido a otro se ha podido comprobar que adquieren los rasgos del “habla” de sus padres adoptivos. Todo indica que los padres proporcionan una plantilla básica que cada polluelo aprende y sobre ella introduce sus propias modificaciones para lograr una llamada propia que lo diferencie del resto de los polluelos del mismo nido. Los espectrogramas permiten diferenciar entre polluelos que han compartido el mismo nido y los de otros nidos, así como entre los del mismo nido entre sí. Los investigadores creen que los miembros de la misma familia se reconocen los unos a los otros después de abandonar el nido.

Obviamente surge la pregunta de si el sistema de asignación de “nombres” y “apellidos” en los loros es similar al usado por los humanos. Los investigadores no ponen la mano en el fuego. Aún es pronto para llegar a afirmaciones tan fuertes. Aún así, Berg señala que estudiar cómo aprenden a “hablar” los loros ayudará a entender cómo aprenden a hablar los humanos. No sé, a mí me parecen palabras mayores.

Lo dicho, “al loro” con este interesante artículo sobre los loros. Hoy creo que miraré con otros ojos al loro de mi vecino… aunque quien realmente disfruta jugando a hablar con el loro es mi hijo. Ya sabe que los niños pequeños son como loros…

Publicado en Nature: Las palomas no ahorran energía cuando vuelan en bandadas, sino que la derrochan

Palomas mensajeras con GPS incorporado volando en bandada.

Piensa en una bandada de pájaros, te los imaginas volando en formación en V para ahorrar energía. Piensa en una bandada de palomas, las recordarás erráticas, casi caóticas. Quizás ya lo sepas, pero resulta que consumen más energía volando en bandada que al volar en solitario, como han demostrado investigadores de la Universidad de Londres que han colocado un GPS y un acelerómetro en una serie de palomas mensajeras con objeto de seguirlas en vuelo en tiempo real. Algunas palomas en las bandadas tienen que acelerar hasta 2 g, duplicando su peso corporal y cuadriplicando su consumo energético. Además, muchas tienen que incrementar su frecuencia de aleteo al volar cerca de las otras lo que dificulta su aerodinámica e incrementa la energía que necesitan para volar. Si supone un gasto energético grande, ¿por qué vuelan las palomas en bandadas? Los autores del estudio ofrecen datos pero sin respuesta. Varias hipótesis se han sugerido, como que volar en bandadas incrementa la coherencia social en el grupo, o como que puede ser una arma para luchar contra los depredadores. O incluso que lo hacen para “competir” entre ellas (poner a prueba y ejercitar su locomoción y sus técnicas de control del vuelo). Nadie sabe la respuesta correcta, pero lo que está claro es que volar en grupo supone un gasto energético adicional que debe tener alguna compensación adaptativa o evolutiva. Futuros estudios tratarán de encontrar la respuesta. Nos lo ha contado Geoffrey Spedding, “Aerodynamics: The cost of flight in flocks,” Nature 474: 458–459, 23 June 2011, haciéndose eco del artículo técnico de James R. Usherwood et al., “Flying in a flock comes at a cost in pigeons,” Nature 474: 494–497, 23 June 2011. Por cierto, ya hablamos de palomas y mochilas, muchos recordaréis mi entrada “Publicado en Nature: Un GPS en la minimochila de cada paloma permite estudiar la dinámica jerárquica de la toma de decisiones en vuelo,” 8 abril 2010.

El líder nace o se hace

Shaun Killen, Universidad de Glasgow, GB, y sus colegas han estudiado en laboratorio (un túnel acuático) como se mueve un banco de peces (lisas doradas o Liza aurata), donde todos eran ejemplares juveniles con un tamaño similar. Cuando el banco nada a gran velocidad, los peces con mejor metabolismo, capaces de enviar una mayor cantidad de oxígeno a sus músculos, lideran el banco de peces (o los que tienen menor capacidad aeróbica se quedan rezagados en la “cola del pelotón”). Los líderes del banco son los más fuertes. Más información (incluyendo un vídeo de youtube) en Antonio M. Ron, “Así se comporta un banco de peces,” lainformacion.com, 14/06/2011. El artículo técnico para los interesados es Shaun S. Killen et al., “Aerobic capacity influences the spatial position of individuals within fish schools,” Proc. R. Soc. B, Published online June 8, 2011 (copia gratis).

Este artículo me ha resultado curioso porque contradice las conclusiones de un estudio de Johnstone y Manica publicado en PNAS. Han desarrollado un modelo de teoría de juegos basado en una cadena de Markov de cuatro estados que generaliza el juego llamado ”la batalla de los sexos.” Su modelo tiene un parámetro (λ) que caracteriza la estrategia de cada jugador (corresponde a la probabilidad de tomar una decisión en función de su propia preferencia en lugar de seguir la preferencia de otro). La estrategia óptima no corresponde a que todos los jugadores sean “líderes” (todos λ = 1), ya que dicha estrategia penaliza la cohesión del grupo. Tampoco que todos los jugadores sean “prosélitos” o “seguidores” (todos con λ = 0), dado que este estado no es estable. Tampoco se favorece un estado equilibrado en el que todos los jugadores tienen el mismo valor de λ, por ejemplo,  λ = 0,5. Puede sorprender que la mejor estrategia es un estado en el que la población se reparte en dos estados diferentes, los líderes con λ = x (sea x=0,9), y los “seguidores” con λ = 1-x (sea λ = 0,1). Los líderes aparecen en el grupo de forma espontánea cuando la estrategia es cohesionar el grupo y lograr su estabilidad. Johnstone y Manica opinan que su modelo es adecuado para bancos de peces. Curioso, pues contradice al artículo anterior. Nos lo ha contado Franz J. Weissing, “Animal behaviour: Born leaders,” Nature 474: 288–289, 16 June 2011; el artículo técnico es Rufus A. Johnstone, Andrea Manica, “Evolution of personality differences in leadership,” Proc. Natl Acad. Sci. USA (PNAS), 108: 8373-8378, May 17, 2011.

Por qué se ha observado una ballena gris en la costa de Barcelona

Ballena gris observada en las costas de Barcelona (B) y en Israel, y su posible recorrido por el Mar Mediterráneo.

El calentamiento del Ártico podría ser la causa más probable de la migración anormal de ballenas grises hacia el Mar Mediterráneo. El avistamiento de una ballena gris (Eschrichtius robustus) el año pasado en la costa de Barcelona y en la costa de Israel ha sido una gran sorpresa para muchos. ¿Por qué una ballena de 13 metros que se encuentra normalmente en las aguas del océano Pacífico ha sido observada en el Mar Mediterráneo? Un artículo publicado en la revista Marine Biodiversity Records sugiere que el avistamiento podría indicar una nueva tendencia migratoria. El deshielo del ártico podría haber confundido a la ballena que en lugar de seguir la costa de Alaska hacia las playas de California se dirigió por la costa del norte de Europa hacia el Estrecho de Gibraltar hasta adentrarse, según los científicos por error, en el Mar Mediterráneo. Según el biólogo marino John Calambokidis “una ballena gris en el Mediterráneo no tiene ningún sentido, pero entre las explicaciones posibles la propuesta en el artículo es la más plausible.” Nos lo ha contado Nadia Drake, “Wayward whale not a fluke. Warming Arctic cited as likely cause of freak migration,” Nature 473: 16, 5 May 2011, haciéndose eco del artículo técnico de Aviad P. Scheinin et al., “Gray whale (Eschrichtius robustus) in the Mediterranean Sea: anomalous event or early sign of climate-driven distribution change?,” Marine Biodiversity Records 4: e28, 2011.

Espectacular triple salto mortal de una larva de escarabajo

No todos los días se ve a un “gusano” dar un triple salto mortal en la playa. Las larvas del escarabajo tigre (Cicindela dorsalis media) se ponen a rodar, toman impulso y logran saltar por los aires, casi vuelan, hechas una rueda, hasta volver a caer al suelo, donde vuelven  a rodar y a saltar. El vídeo de youtube es espectacular, pero para los que quieran más detalles recomiendo la siguiente imagen explicativa, extraída del artículo de Alan Harvey, Sarah Zukoff, “Wind-Powered Wheel Locomotion, Initiated by Leaping Somersaults, in Larvae of the Southeastern Beach Tiger Beetle (Cicindela dorsalis media),” PLoS ONE 6: e17746, March 23, 2011.

Rodar como una cochinilla es un modo de locomoción que permite recorrer distancias largas con poco esfuerzo, gracias a la gravedad (también lo hacen algunas arañas del género Carparachne para huir). Pero acompañar este movimiento con saltos “mortales” lo hace aún más espectacular. Más aún cuando el animal que salta tiene un cuerpo blando de “gusano”  propio de un animal lento y sedentario. Las larvas del escarabajo tigre de la playa (Cicindela dorsalis) logran sorprender a cualquiera con su modo de locomoción. Su velocidad depende de la velocidad del viento: para velocidades entre 3’5 y 5’5 m/s las velocidades típicas de las larvas son de 0’30 a 0’56 m/s (para vientos fuertes mayores de 12’5 m/s las larvas alcanzaron velocidades de hasta 3 m/s). La distancia típica que recorre la larva es de unos 10 m (aunque con vientos fuertes se llegaron a alcanzar los 15 m). La velocidad de giro de las larvas en carrera ronda de 20 a 30 Hz (ciclos por segundo), alcanzando un máximo de 37’5 Hz. Las larvas logran saltar una altura de 13’20 ± 10’93 cm, o lo que es lo mismo, entre 8’40 ± 6’41 veces la longitud de su cuerpo. Normalmente las larvas saltan más a menudo cuando hay más viento. Unos números que no están nada mal para una larva de sólo unos 15 mm de largo (en promedio).

El artículo técnico no estudia la biomecánica del salto de estas larvas, un asunto de investigación abierto que seguro que será estudiado en los próximos años, dado lo curioso de su locomoción (al menos a mí me lo parece).

Confirmado, los osos hibernan durante el invierno, aunque su temperatura corporal cambie muy poco

La hibernación de los osos es una conducta difícil de observar en cautividad. Su temperatura corporal durante su letargo invernal baja muy poco, cuando la de otros mamíferos más pequeños cambia mucho, lo que ha planteado dudas sobre si realmente los osos hibernan o no. Un nuevo artículo aparecido en Science resuelve todas las dudas: los osos sí hibernan. Tøien et al. han medido de forma continua el consumo de oxígeno, la temperatura del cuerpo, el ritmo del corazón, la actividad muscular y la actividad cerebral de cinco osos negros (Ursus americanus) en un bosque cerca de Fairbanks, Alaska, durante su hibernación (entre noviembre y marzo) y tras salir de ella en primavera. El oso negro muestra patrones inusuales de regulación metabólica y de regulación térmica durante la hibernación, así como al poco de salir de este estado. La temperatura durante la hibernación oscila entre 30º C y 36º  C, con  una reducción en su tasa metabólica basal del 75%. Tras salir de su letargo, los osos mantuvieron una tasa metabólica basal baja (un 47% inferior a la normal) durante varias semanas. Aún no se conocen los mecanismos moleculares y las rutas bioquímicas responsables del ajuste metabólico durante la hibernación. Se cree que implica una inhibición de los procesos de producción de energía (metabolismo de la glucólisis y respiración mitocondrial), así como de los procesos que consumen energía (como la transcripción (ADN a ARNm), la traducción (ARNm a proteínas) y la degradación de proteínas); es decir, un estado hipometabólico, pero según el artículo técnico los mecanismos detallados aún son ignorados. Nos lo cuenta Gerhard Heldmaier, “Physiology: Life on Low Flame in Hibernation,” Perspective, Science 331: 866-867, 18 February 2011, que se hace eco del artículo técnico de Øivind Tøien et al., “Hibernation in Black Bears: Independence of Metabolic Suppression from Body Temperature,” Science 331: 906-909, 18 February 2011.

PS (18 feb. 2011): Antonio Martínez Ron, “Lo que sabemos sobre el sueño de los osos,” lainformacion.com, 18 febrero 2011, incluye un vídeo de uno de los osos roncando… que apareció originalmente en Susan Milius, “Hibernation mystery,” ScienceNews, February 17th, 2011, y en otros lugares.

Por qué las ballenas son tan grandes

Las ballenas son los animales marinos más grandes. El gran tamaño de las ballenas les permite retener una gran cantidad de oxígeno mientras bucean, de forma que pueden explorar aguas más profundas y buscar alimento de manera más eficiente. Esta es la conclusión de un nuevo estudio que vincula el tamaño con la velocidad de natación y el metabolismo. Las ballenas son tan grandes porque tienen un metabolismo endotermo (mantienen la temperatura corporal constante, como otros mamíferos y aves) y son buceadoras (respiran oxígeno del aire), por lo que su metabolismo aeróbico les permite nadar durante mayor tiempo y a mayor velocidad que los peces (como el tiburón ballena) de similar tamaño. Los animales buceadores que respiran oxígeno del aire en la superficie del océano tienen que conservarlo con cuidado bajo el agua para maximizar su eficiencia. Como el coste energético de nadar crece con la velocidad, se pensaba que los animales buceadores ascendían y descendían a la velocidad que minimiza el coste energético y el oxígeno consumido para una distancia recorrida dada. Watanabe y sus colegas, gracias a un análisis energético y biomecánico, concluyen que los buceadores de mayor tamaño nadan más rápido (su velocidad de natación crece con la masa elevada a una potencia 0’05) gracias a estudios telemétricos sobre la velocidad de natación de 37 especies de mamíferos, aves y tortugas marinas. También predicen que los animales ectotérmicos de bajo metabolismo (como las tortugas cuya temperatura depende del ambiente) nadan más despacio que los animales endotérmicos de alto metabolismo del mismo tamaño corporal. De hecho, el pez vivo más grande (el tiburón ballena o Rhincodon typus) no supera los 12 metros de longitud, un tamaño “pequeño” en comparación con la mayoría de las 15 especies de ballenas conocidas; las ballenas más pequeñas son las ballenas francas pigmeas (Caperea marginata) tienen un tamaño de unos 6’5 m y las rorcuales aliblancos (Balaenoptera acutorostrata) que casi alcanzan los 10 m. Nos lo ha contado Graeme D. Ruxton, “Zoology: Why are whales big?,” Nature 469: 481, 27 January 2011, que se hace eco del artículo técnico de Yuuki Y. Watanabe et al., “Scaling of swim speed in breath-hold divers,” Journal of Animal Ecology 80: 57–68, January 2011.

Por cierto, ¿por qué no hay aves y tortugas gigantes que bucean en los océanos? Según Ruxton, tal vez la diferencia estriba en que las aves y las tortugas deben regresar a tierra para reproducirse; en tierra su tamaño debe estar limitado pues carecen de la flotabilidad del agua que les ayuda a soportar gran parte de su peso.

Las ballenas asesinas de ballenas

La orca (Orcinus orca) se llama “ballena asesina” en inglés. En el Golfo de Alaska unos biólogos marinos observaron como un grupo de orcas se estaba dando un festín con un ballenato y estaban bloqueando la migración de un grupo de ballenas grises. La falsa creencia de que las orcas no se comen a otras ballenas parece ser falsa. Durante 102 días (en 4 años), los biólogos observaron siete ataques de orcas a ballenas grises durante su migración, incluyendo tres muertes. Las orcas cazan a las ballenas grises jóvenes en grupos de tres o cuatro, bien coordinadas, mordiendo a su presa en múltiples lugares para que se desangre y nadando encima de su orificio nasal para ahogarla. En varias ocasiones las madres de los ballenatos arremetieron con ferocidad contra las orcas en defensa de sus retoños, abortando con éxito la cacería. Estos biólogos han publicado un estudio sobre el efecto de la depredación de las orcas sobre otros cetáceos en peligro de extinción. Según ellos, las orcas cambiaron de dieta debido a la presión de los balleneros que esquilmaron sus presas, pasando de cazar a otras ballenas a cazar a leones marinos y otros mamíferos que el cambio climático ha puesto a su alcance. Gracias a las políticas de protección de los cetáceos, las orcas están volviendo a disfrutar de sus presas de siempre. Nos lo cuenta Virginia Morell, “Marine Biology: Killer Whales Earn Their Name,” Science 331: 274-276, 21 January 2011, haciéndose eco del artículo técnico de Lance G. Barrett-Lennard, C.O. Matkin, J.W. Durban, E.L: Saulitis, D. Ellifrit, “Predation on gray whales and prolonged feeding on submerged carcasses by transient killer whales at Unimak Island, Alaska,” Marine Ecology Progress Series 421: 229-241, In Press, 2011.

Las orcas son miembros de la familia Delphinidae, de los delfines marinos, y en cautiverio comen pescado. Sin embargo, los balleneros en el siglo XIX y principios del XX sabían que las orcas también se comían a otras ballenas y algunas incluso se alimentaban de los cadáveres de cetáceos que estaban atados a los balleneros. ¿Cuál es el efecto de la depredación de las orcas sobre la población de ballenas grises? Barrett-Lennard ha estimado que las orcas eliminan al menos al 33% de la población de ballenatos de ballenas grises nacidos cada año. Las fotografías de individuos adultos de ballenas grises muestran gran número de cicatrices que Barrett-Lennard y sus colegas asocian al rastro de los dientes de las orcas. No solo la población de ballenas grises sufre los estragos de las orcas, también se han documentado en ballenas jorobadas (Balaena mysticetus) y en ballenas de cabeza arqueada (Balaena mysticetus). También se cree que las orcas están causando problemas en la población de narvales (Monodon monoceros).

Según Barrett-Lennard las políticas de conservación para mamíferos marinos deben tener bien presente la depredación de las orcas. ¿Hay que proteger la población de orcas? ¿O hay que proteger las poblaciones de otras ballenas de los ataques de las orcas?

Hormigas “goteando” y “fluyendo” como un fluido viscoso

Las hormigas pueden agarrarse a múltiples superficies, incluso a otras hormigas. El resultado de esta adhesión mutua, cuando el número de hormigas es muy grande, conduce a un flujo de hormigas similar al de un fluido viscoso. El vídeo ilustra este sorprendente comportamiento de las hormigas. Hormigas que gotean, que ascienden como un fluido por un capilar, que forman meniscos, que se desparraman sobre una superficie, … Hormigas cuyo movimiento imita al flujo de un fluido. Curioso. Sorprendente. Nos lo muestran Micah Streiff, Nathan Mlot, Sho Shinotsuka, Alex Alexeev, David Hu, “Ants as Fluids: Physics-Inspired Biology,” ArXiv, 15 Oct 2010.