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¿Cómo se adaptaron los colibríes y las flores para sobrevivir juntos?

Categoría: Seres vivos

Se dice que el colibrí pico de espada es la única especie de ave cuyo pico es más largo que su propio cuerpo, sin contar la cola [1]. Aunque su cuerpo mide unos 13 a 14 cm, su pico puede alcanzar entre 8 y 12 cm. ¿No resulta incómodo tener un pico tan largo? En realidad, existen flores que solo pueden recibir polen gracias a este ave específica. Así, podemos entender cómo la forma del pico del colibrí y la de la flor se han ajustado mutuamente a lo largo del tiempo.

1. ¿Para qué sirve el pico larguísimo del colibrí pico de espada?

El pico del colibrí pico de espada mide aproximadamente 8 a 12 cm. Dado que su cuerpo mide unos 13 a 14 cm, se considera que esta es la única especie con un pico más largo que su cuerpo, excluyendo la cola [1]. La longitud exacta varía según la fuente de referencia. En los Andes de Sudamérica, donde vive este ave, existen parientes de la pasiflora (flor de la pasión) con flores en forma de tubo alargado. Algunos de estos tubos, donde se acumula el néctar, miden entre 6 y 14 cm, mientras que el pico del colibrí pico de espada llega a unos 11 cm como máximo [2]. Según una investigación de 2014, estas flores dependen del colibrí para transportar el polen, debido a la posición de sus estambres y pistilos, y a que les resulta difícil producir frutos con su propio polen [2]. Sin embargo, no todas las pasifloras son exclusivas del colibrí; algunas especies del mismo grupo son polinizadas por murciélagos en lugar de aves. Entonces, ¿qué sucede con las flores si no están las aves?

2. Qué pasa con las flores de pasiflora cuando hay pocos colibríes

Una especie de pasiflora, la Passiflora mixta, tiene flores con tubos de 7 a 15 cm y una parte muy estrecha para almacenar néctar. En observaciones de campo, se ha reportado que en regiones con pocos colibríes pico de espada, la formación de semillas se vuelve más difícil [3]. Si las aves no llegan, las flores tienen dificultades para dejar descendencia. ¿Cuándo surgió esta conexión? Los datos moleculares sugieren que los parientes del colibrí pico de espada se separaron hace unos 11.600.000 años, mientras que los parientes de esta flor aparecieron hace unos 10.700.000 años [4]. Esto indica que surgieron casi al mismo tiempo, aunque son estimaciones con cierto margen de error. Por otro lado, no siempre dependen de la misma especie. El mismo estudio muestra que algunas especies han escapado de la dependencia extrema del colibrí pico de espada, cambiando a polinizadores como murciélagos o aves con picos más cortos [4]. Hasta ahora hemos hablado de la relación entre especies distintas. Pero, ¿se relacionan la forma del pico y la flor incluso dentro de la misma especie?

3. Por qué los machos y las hembras del colibrí de garganta violeta usan picos y flores distintos

El colibrí de garganta violeta (Eulampis jugularis), que vive en la isla de Santa Lucía en el Caribe, presenta diferencias claras entre sexos. El pico de la hembra es, en promedio, un 20% más largo y su curvatura media es aproximadamente un 40% mayor que la del macho [5]. Como el macho pesa un 25% más, no se trata simplemente de que el macho, siendo más grande, tenga un pico más largo. También se dividen el uso de las flores: los machos usan principalmente la Heliconia caribaea, con flores cortas y ligeramente curvadas, mientras que las hembras usan la H. bihai, con flores largas y fuertemente curvadas [5]. Las flores también han cambiado. En lugares donde la H. caribaea es escasa, la forma de la flor de la H. bihai se divide en dos tipos: uno rojo y verde que se ajusta al pico del macho, y otro verde que se ajusta al de la hembra. Esto se considera una evidencia de coevolución entre aves y plantas [5]. No obstante, esto se observó en lugares específicos y no ocurre necesariamente en todos los sitios. Pasemos de las diferencias dentro de una especie a un rango más amplio. ¿Qué tan común es esta relación?

4. ¿Coincide la longitud del pico del colibrí con la de la flor en toda América?

El colibrí pico de espada y el de garganta violeta son ejemplos notables. Pero, ¿existe la misma tendencia si miramos más allá? Un estudio de 2021 analizó 93 redes de interacción entre aves y plantas en América del Norte y del Sur, incluyendo 181 especies de colibríes y 1256 especies de plantas. Se encontró que la longitud del pico y la longitud del tubo floral muestran una relación de cambio conjunto en todas las regiones y en la mayoría de los linajes [6]. Los grupos con más linajes de pico largo visitan flores más largas y tienen dietas más restringidas [7]. Además, en las islas del Caribe, las flores son más cortas y las aves tienen un uso más amplio de los alimentos [6]. Sin embargo, este artículo señala que no siempre se puede predecir la especialización alimentaria basándose solo en la forma del pico. Que las formas coincidan y cómo se elige la comida no son lo mismo. Si la forma coincide, aún no se puede beber el néctar. Entonces, ¿cómo lleva el ave el néctar a su boca?

5. Cómo funciona la lengua del colibrí: una trampa y no una pajita

Durante unos 180 años, se pensó que la lengua del colibrí funcionaba como una pajita, succionando el néctar por capilaridad. Un estudio de 2011 mostró que la lengua funciona como una "trampa" para recoger el néctar [8]. La punta de la lengua, dividida en dos, tiene pelos finos llamados lamelas. Al tocar el néctar, estos pelos se abren, y al retirar la lengua, las lamelas se enrollan por efecto de la tensión superficial, atrapando el líquido dentro. Funciona como una trampa [8]. En esta investigación, se filmó a 30 aves vivas de 10 especies con cámaras de alta velocidad a 500 fotogramas por segundo. Se observó el mismo fenómeno en 20 aves muertas, lo que indica que la estructura de la lengua cierra el néctar sin que el ave gaste energía [9]. No obstante, estudios posteriores han propuesto otra teoría (la de microbomba elástica), por lo que es prematuro afirmar que un solo mecanismo explica todo. Ya conocemos el mecanismo bucal para llevar el néctar. Pero, ¿cómo encuentra el ave las flores con néctar entre todas las que ve?

6. Cómo ven los colibríes los colores, incluso la luz ultravioleta, y cómo eligen su comida

Los ojos de los colibríes tienen cuatro tipos de conos para distinguir colores (los humanos tenemos tres). Por ello, se dice que pueden ver la luz ultravioleta, invisible para nosotros [10]. En un estudio de 2020 en Colorado, se reportó que colibríes salvajes (de cola ancha) distinguían colores "no espectrales", que no están en el arcoíris, para elegir sus fuentes de alimento. Estos incluyen mezclas de ultravioleta con verde o ultravioleta con rojo [10]. Los investigadores estimaron que entre el 30% y el 35% de los colores de las flores y las plumas aparecen como colores no espectrales para las aves. No es solo el 35% de las flores, sino la suma de flores y plumas [10]. La forma, la lengua y la visión ayudan a encontrar flores y beber néctar. Pero, ¿cómo podemos comprobar esta relación por nosotros mismos?

7. Cómo investigar por tu cuenta la relación entre colibríes y flores

Puedes intentar o investigar lo siguiente. Durante un paseo, busca flores con forma de tubo. No las arranques; coloca una regla cerca para estimar su longitud y observa durante un rato qué insectos acuden. Ten cuidado con las abejas y no entres en jardines privados. Busca en libros o museos ejemplos donde la longitud del pico y la del tubo floral coincidan, y compáralos con los ejemplos de este artículo. Sobre el estudio de la lengua, intenta explicar con tus propias palabras la diferencia entre la "teoría de la capilaridad" y la teoría de la "trampa" [8].

Fuentes

  1. Wikipedia, "Sword-billed hummingbird" https://en.wikipedia.org/wiki/Sword-billed_hummingbird (Longitud del pico y del cuerpo.)
  2. Abrahamczyk, Souto-Vilarós & Renner (2014) Proc. R. Soc. B https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4213610 (Tubo de la pasiflora y dependencia del colibrí pico de espada.)
  3. Wikipedia, "Passiflora mixta" https://en.wikipedia.org/wiki/Passiflora_mixta (Longitud del tubo floral y formación de semillas.)
  4. Resumen de Abrahamczyk et al. (2014) (Página de investigadores de la Universidad de Washington) https://profiles.wustl.edu/en/publications/escape-from-extreme-specialization-passionflowers-bats-and-the-sw/ (Época de divergencia y salida de la dependencia.)
  5. Página del laboratorio de Temeles (Introducción a Temeles et al. 2000, Science) https://ejtemeles.wordpress.amherst.edu/home/research/sexual-dimorphism (Dimorfismo sexual y dos tipos de flores.)
  6. Dalsgaard et al. (2021) Functional Ecology 35(5) https://orion.tec.ac.cr/en/publications/the-influence-of-biogeographical-and-evolutionary-histories-on-mo/ (Correlación en 93 redes de interacción.)
  7. Resumen de Dalsgaard et al. (2021) (Repositorio de la Universidad de Plymouth) https://pearl.plymouth.ac.uk/handle/10026.1/17028 (Linajes de pico largo y uso de alimentos.)
  8. Phys.org (2011) Cobertura mediática sobre la lengua del colibrí https://phys.org/news/2011-05-hummingbird-tongue-video.html (Mecanismo de "trampa" de la lengua.)
  9. BlueSci, Introducción a la lengua del colibrí https://bluesci.co.uk/posts/hummingbird-tongues-don’t-suck-but-‘trap’-nectar (Comparación entre aves vivas y muertas.)
  10. Science Friday, Introducción a la visión del colibrí (Stoddard et al. 2020 PNAS) https://www.sciencefriday.com/segments/hummingbird-vision (Cuatro tipos de conos y colores no espectrales.)