Hay una revolución biológica en marcha. La tecnología ha
permitido a los biólogos de campo seguir animales individuales tan pequeños
como los insectos, lo que ha permitido por primera vez a los científicos
conseguir datos en tiempo real de sus comportamientos a lo largo de toda su
vida. Un equipo que emplea esta tecnología dice lo siguiente en PLOS
ONE:
Unos recientes avances en la tecnología del seguimiento de animales han
puesto al alcance el objetivo de seguir
cada movimiento de animales individuales a lo largo de toda su vida. El
potencial de estos seguimientos de por vida para ampliar nuestra comprensión de
la conducta animal se ha comparado con el
de la consecución del secuenciado del ADN, pero este campo sigue en su
infancia. [Énfasis añadido.]
Si el lector ha visto el documental en inglés Flight: The Genius of Birds [El
vuelo: El genio de las aves], recordará cómo unos diminutos
geolocalizadores permitieron al equipo de Carsten Egevang seguir las rutas de
vuelo de polo a polo de los charranes o gaviotines árticos de un año al
siguiente. También hemos informado de estudios subsiguientes usando
geolocalizadores con reinitas
rayadas, fregatas,
e incluso escarabajos
florícolas gigantes. Ahora, un equipo de la Universidad Queen Mary de
Londres ha puesto antenas de radar en cabezas de abejorros, con lo que pueden
seguir la conducta de estos importantes polinizadores durante todo su ciclo de
vida. El dispositivo se ve así:
Esta investigación añade a trabajos anteriores y más
limitados. Los equipos anteriores usaron radar armónico para seguir los vuelos
iniciales de los abejorros. Esta es la primera vez que se usa esta tecnología
para seguir los vuelos de cuatro abejorros (Bombus terrestris) durante
todo su ciclo de vida, a lo largo de 6-15 días, hasta la pérdida de contacto.
Los estudios descritos más arriba revelaron mucha información sobre la
estructura de los vuelos de exploración y de recolección de alimento, pero suscitan diversos interrogantes clave
que todavía no han recibido respuesta. El cambio en la estructura de los vuelos
de los abejorros inexperimentados a
experimentados, ¿sucede de manera gradual, o se da una transición
repentina? ¿Dónde y cómo descubren los
abejorros las fuentes de alimentos que luego proceden a aprovechar? Ningún
estudio anterior ha podido seguir la actividad de insectos individuales a
través de toda su ciclo de vida, o
ni siquiera durante una porción significativa de su vida, lo que hacía
imposible abordar estas cuestiones.
En un sumario en PhysOrg
se puede ver el dispositivo que los abejorros de estudio llevan en la cabeza.
Siempre habrá algunas dudas acerca de las mediciones conseguidas de esta
manera. ¿Será que el dispositivo de que son portadores alteran la conducta
normal de los abejorros? ¿Recibieron un trato diferente por parte de otros
abejorros debido a su extraña apariencia? Los científicos reconocieron otras
limitaciones del estudio, con el hecho de que las observaciones fueran
realizadas en secuencia, cuando se abrían diferentes flores, y el empleo de
individuos de diferentes colonias en diferentes emplazamientos bajo diferentes
condiciones climáticas. Sin embargo, llegaron a algunas conclusiones
provisionales basándose en 15.000 minutos de datos a partir de 244 vuelos que
cubrieron 180 kilómetros.
Woodgate et al. Quedaron sorprendidos al encontrar más
individuos de los esperados. «Uno de los resultados
más sorprendentes que se desprendieron de estos datos es la gran extensión en que nuestros abejorros
diferían entre sí», escriben. Los abejorros no eran como diminutos robots
que seguían una estrategia de vuelo predeterminada. Cada uno repartía su tiempo
de manera diferente entre la exploración de nuevas fuentes de alimentos y el
aprovechamiento de fuentes conocidas de alimentos. Un abejorro resultó ser «un
vagabundo de por vida», que nunca se establecía en ningún emplazamiento
favorito. Otra, en cambio, emprendió dedicar la mayor parte de su energía a
emplazamientos de alto rendimiento. En conjunto, los polinizadores parecían
equilibrar su tiempo entre aprovechamiento y exploración. Es una estrategia
inteligente, según dice Woodgate en el artículo aparecido en PhysOrg:
«Este estudio proporcionó una mirada sin
precedentes a dónde volaban los abejorros, cómo su conducta cambiaba al ir adquiriendo experiencia, y cómo equilibraban la necesidad de explorar sus
alrededores –buscando buenas masas de flores– con el deseo de recolectar tanto alimento como fuera posible en los lugares
que ya habían descubierto.»
Los abejorros realizaron de 3 a 15 vuelos diarios,
dependiendo de la distancia y de la calidad de los recursos. En general, los
vuelos de exploración se realizan los primeros pocos días. Es entonces que
descubren la mayor parte de los alimentos a los que regresarán con mayor
frecuencia. Pero realizarán vuelos exploratorios adicionales en cualquier
momento. Los mapas mediante radar de sus rutas de vuelo muestran que se da una
extensa exploración de sus alrededores en todas direcciones, lo que implica una
sustancial capacidad cerebral para memoria, orientación y estrategia para
navegar por grandes áreas y poder encontrar el camino de vuelta a su hogar.
Futuras investigaciones con mayores cantidades de
abejorros, seguidos de manera simultánea, añadirán sin duda al conocimiento
acerca de sus conductas. Por ahora, parece que las colonias de abejorros están
programadas para usar algoritmos
de optimización – lo que es un indicador de un diseño inteligente
codificado en sus cerebros. Esos algoritmos funcionan tanto a nivel individual
como colectivo. La variabilidad conduce a algunos individuos a traer mucho
alimento procedente de fuentes fiables, y a otros a explorar el medio en busca
de fuentes nuevas y posiblemente mejores.
Aunque se espera que unos individuos escogidos aleatoriamente tenderán a
exhibir variación en su conducta, la
extensión de las diferencias interindividuales que observamos en la conducta
del vuelo es espectacular. Esas diferencias parecen persistir a lo largo de
todo el ciclo de aprovechamiento de los recursos por parte de los abejorros, y
con probabilidad llevarán a altos
niveles de variación en la contribución que los diferentes individuos hacen
respecto del aprovisionamiento de la colonia.
Una perspectiva instrumental de la optimización de las
abejas
Hemos considerado la conducta de vuelo durante el ciclo
de vida de estos asombrosos voladores. Otro artículo explora el equipo de vuelo
con mayor detalle. La revista
eLife comunica nuevos descubrimientos acerca de cómo las abejas meliferas
(Apis mellifera) posicionan sus antenas durante el vuelo. Las antenas
son unos dispositivos bien conocidos como órganos olfativos y táctiles. Durante
el vuelo, realizan funciones adicionales como velocímetros y medidores de
distancias. Unos experimentos en túneles de viento mostraron que las abejas
melíferas posicionan sus antenas hacia delante o atrás durante el vuelo para
medir la velocidad, la distancia y las fuentes odoríferas:
Para investigar cómo las abejas melíferas usan diferentes tipos de información sensorial para posicionar sus antenas durante el vuelo,
Roy Khurana y Sane dispusieron primero unas abejas en vuelo y libre y otras aseguradas
en un túnel de viento. El vuelo hacia delante hace que el aire fluya de
adelante a atrás de la abeja. Los experimentos revelaron que una abeja coloca sus antenas hacia delante y
las mantiene en una posición específica que depende de la velocidad del flujo
de aire. Al ir la abeja volando hacia delante con mayor velocidad (o al ir
incrementando el flujo de aire), las antenas se posicionan más adelante.
Roy Khurana y Sane investigaron luego
cómo el movimiento de imágenes a través
de los ojos del insecto lleva a que sus antenas cambien de posición. Esto reveló de manera inesperada que al
mover imágenes a través del ojo de delante a atrás, que simula lo que ven
las abejas cuando vuelan hacia delante, lleva
a las abejas a mover sus antenas hacia atrás. Sin embargo, la exposición de
las abejas a la vez al flujo frontal de aire y al movimiento de las imágenes de
delante a atrás, como se experimenta
normalmente durante el vuelo hacia delante, hizo que las abejas mantuvieran sus antenas en una posición
fija. Esta conducta resulta de las respuestas
opuestas de las antenas a los dos
estímulos.
Este parece ser otro problema de optimización resuelto en
las abejas, porque la entrada mecano-sensorial procedente de las antenas puede anular
el sentido visual:
Cuando se vuela en medio de condiciones impredecibles,
las indicaciones sensoriales de una sola modalidad son a menudo mediciones no
fiables de los parámetros del medio ambiente. Por ejemplo, unas mediciones
basadas puramente en el flujo óptico debido al movimiento propio pueden
ser engañosos para insectos que experimenten un desplazamiento lateral
cuando vuelan en un viento de costado. Además, apoyarse en un flujo óptico
puede ser problemático bajo una luz tenue o con un cielo cubierto, o cuando
se vuela sobre lagos o desiertos que presentan escasas indicaciones visuales. En
tales situaciones, la toma de muestras de múltiples indicaciones sensoriales
reduce la ambigüedad que surge de la variabilidad en la retroalimentación de
modalidades únicas (Wehner, 2003;
Sherman y Dickinson, 2004; Wasserman et al., 2015). Por lo tanto, la
integración de indicaciones sensoriales multimodales es esencial para la
mayoría de conductas locomotoras naturales, incluyendo las maniobras de vuelo
de los insectos (Willis y Arbas, 1991; Frye et al., 2003; Verspui y Gray,
2009).
Los investigadores descubrieron que la posición de la
antena forma parte de esta «integración sensorial multimodal» que maximiza la
información útil procedente de múltiples fuentes, a menudo antagonistas. Es
como un piloto entrenado en IFR (siglas en inglés de Reglas de Vuelo
Instrumental) que aprende a confiar en sus instrumentos en lugar de sus ojos,
cuando los datos sensoriales parecen entrar en conflicto.
En combinación con el sentido
eléctrico de las abejas, esos polinizadores de flores y cultivos son unos diminutos
pero asombrosos animales. En ninguno de los artículos se explica cómo pudieran
haber evolucionado ninguna de estas capacidades. El segundo artículo, sobre el
posicionado de las antenas, sólo menciona de pasada «la importancia evolutiva de su función», porque el vuelo resulta afectado
negativamente cuando están rotas. No hay procesos ciegos que produzcan tales
maravillas.
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