Correlaciones III: aves y patógenos

Ya queda bastante claro que las correlaciones nos pueden conducir a conclusiones erróneas si no se consideran con cautela. No obstante, en numerosas ocasiones, no tenemos otras herramientas con las que testar nuestras hipótesis. Pero aunque parezca un problema que pudiera resultar casi ajeno al mundo científico, que todos somos conscientes de sus limitaciones, aún lo podemos considerar un debate candente. Un claro ejemplo de ello lo tenemos en un interesante artículo sobre los efectos en la condición corporal (medido como el peso de los individuos) de la infección por virus de baja patogenicidad de gripe aviara en el ánade azulón. Para ponernos en situación convendría decir que los estudios de este tipo de infecciones en condiciones naturales son escasos posiblemente debido a las tremendas dificultades (incluyendo los elevados costes de los análisis) para poderlos llevar a cabo. En condiciones naturales se considera que estos patos sufren escasos costes fisiológicos por estas infecciones de manera que transcurren prácticamente de manera asintomática. Esta visión se generaliza cuando no se es consciente de que en la mayoría de los casos, no se consideran los costes de las infecciones en condiciones naturales donde los animales sufren las inclemencias del tiempo, escasez de alimentos, riesgo de depredación o la infección por otros muchos patógenos no considerados. Volviendo al estudio en cuestión, el equipo de investigación puso de manifiesto una interesante asociación negativa entre la infección por estos virus y el peso corporal de las aves. No obstante, rápidamente otros investigadores reflejaron que la relación entre ambas variables no tenía porque ser causal y podría ser precisamente la inversa a la discutida en el artículo. Sin entrar en consideraciones sobre si los autores eran o no conscientes de la incapacidad de otorgar la causalidad de la relación (de lo cual, estoy convencido que los autores conocían), el interés de reflejar este estudio aquí no es otro que dar otro claro ejemplo de cómo la relación entre dos variables en la naturaleza puede tener una direccionalidad o precisamente la contraria. En el caso del ejemplo, y como reflejaban los autores en su réplica, las aves infectadas podrían tener una peor condición corporal debido a la infección o, al contrario, debido a una peor condición corporal (un menor peso podría relacionarse con una peor condición inmunitaria) podría haber aumentado la susceptibilidad de las aves a la infección.

Otro ejemplo similar lo podemos encontrar en la relación entre los costes de la inversión parental y el estado de salud de las aves. Por un lado existen trabajos que ponen de manifiesto que un incremento en el esfuerzo reproductor (por ejemplo, incrementando el número de huevos, criando más polluelos, aumentando la tasa de cebas…) causa inmuno-supresión en las aves, favoreciendo la capacidad de sufrir la infección por patógenos. Al contrario, cuando un ave sufre la infección por un patógeno, los costes para soportar la infección se asocian con un descenso en la inversión parental. De este modo, un estudio correlativo podría encontrar que un ave sufriendo una elevada tasa de infección por patógenos tiene un bajo esfuerzo parental (costes de la infección) o, por el contrario, ser el resultado de un incremento en el esfuerzo parental.

Son muchos los mecanismos que tiene la ciencia para solventar estos problemas. El primero de ellos, se basan en la cantidad de evidencias que soporten cada conclusión y la capacidad para replicar los estudios (estudios desarrollados en diferentes poblaciones, múltiples modelos animales, elevados tamaños muestrales,…). Por otro lado, tenemos la capacidad, aunque no siempre, para desarrollar estudios experimentales en los que mediante la manipulación del factor a estudiar se posibilita la identificación de la direccionalidad de la asociación. En el caso de estudio, una herramienta podría ser la medicación de las aves o la infección de las mismas con aislados del virus. No obstante, siempre tenemos que considerar el ámbito ético (¿podemos incrementar la mortalidad de las aves con el tratamiento? ¿podemos expandir un patógeno en la naturaleza?) o la posibilidad de realizar estos estudios (póngase el ejemplo del cambio climático en la dinámica de las poblaciones animales a gran escala). En conclusión, los estudios correlativos también son una herramienta fundamental en los estudios en condiciones naturales, siendo siempre conscientes de las limitaciones que plantea.

Sobre algunos de los estudios tratados y el debate entre los autores:

Latorre-Margalef N. et al. 2009. Effects of influenza A virus infection on migrating mallard ducks. Proc. R. Soc. B. 276, 1029–1036.

Paul L. Flint and J. Christian Franson. 2009. Does influenza A affect body condition of wild mallard ducks, or vice versa? Proc. R. Soc. B 276, 2345-2346.

Latorre-Margalef N. et al. 2009. Does influenza A affect body condition of wild mallard ducks, or vice versa? A reply to Flint and Franson. Proc R Soc B 276:2347-2349.

OFERTA DE BECA PREDOCTORAL FPI

Se busca biólogo con experiencia en trabajo de campo con aves, y motivación por la investigación, para beca pre-doctoral de FPI, dentro del proyecto:

“Las hormonas esteroideas como moduladores de los compromisos de historia
vital en aves”.

Se trata de un proyecto que será realizado en una colonia de estornino negro en la sierra de Madrid, y durante el cual se estudiará el valor adaptativo de las hormonas maternales transmitidas en el huevo. El trabajo de campo es intenso y requiere captura y marcaje de aves, experimentación en nidos, seguimiento de la reproducción en cajas-nido… El candidato debería contar con una buena formación en ecología evolutiva y técnicas estadísticas. Se valorará experiencia previa con aves, interés, expediente y referencias de investigadores. Si estás interesado, por favor envía CV y carta de motivación a: <mailto:dgil@mncn.csic.es>dgil@mncn.csic.es.

Diego Gil
Departamento de Ecología Evolutiva
Museo Nacional de Ciencias Naturales (CSIC)
José Gutiérrez Abascal, 2
28006 Madrid
Spain
email: dgil@mncn.csic.es

El atractivo de los Harrijasotzaileak (o ¿por qué levantan piedras algunas aves?)

Cuando uno observa la naturaleza no puede dejar de encontrar ciertas similitudes entre el comportamiento animal y el humano (siendo conscientes de que también somos animales…). Un ejemplo muy significativo puede ser el levantamiento de piedras, un deporte clásicamente identificado con ciertas tradiciones como en el caso de los vascos (ver). Desde cualquier prisma, esta es una considerable demostración de fuerza, pero que como se puede imaginar el lector, parece que no ser exclusiva de los humanos ya que diferentes especies de aves son capaces de recolectar y mover piedras, al menos, durante ciertas fases de su ciclo vital (principalmente, en el periodo reproductor).

Las razones de estos comportamientos pueden ser diferentes en función de las especies estudiadas. Así por ejemplo, en el caso del pingüino barbijo se encuentra que esta especie realiza un acopio importante de piedras durante su estación reproductora con el fin de crear sus nidos. Las piedras en esta especie suponen, por lo general, un recurso limitado que obliga a las parejas reproductoras a competir entre ellas por hacerse con un acopio adecuado de este elemento. La importancia de estas piedras en la construcción de los nidos se puso de manifiesto en diferentes estudios experimentales. Así, por ejemplo, cuando los investigadores disminuían el tamaño del nido encontraban que estas parejas volvían a incrementar el tamaño del nido hasta alcanzar tamaños similares a los originales. Pero ¿para qué necesitan las piedras? ¿Por qué de ese comportamiento casi maniático por recolectar piedras? Para entenderlo correctamente hay que ponerse en situación. En la Antártida, las condiciones climáticas pueden ser con facilidad lo suficientemente adversas como para acabar drásticamente con la viabilidad de la prole, máxime ante situaciones de riesgo de inundación del nido por excesivas lluvias o nevadas. De acuerdo con ello, ciertos investigadores desarrollaron un ingenioso experimento en el que crearon tres grupos experimentales, parejas control, parejas con nido reducido y parejas a las que además de reducírseles el tamaño del nido se les rodeaba con nieve, con el fin de inducirles una sensación de riesgo de inundación. De acuerdo con la hipótesis de partida, se observó un considerablemente mayor aumento del tamaño del nido en estas últimas parejas, incrementando, de media, en 5 kg el peso del nido. Por tanto, en este caso, los pingüinos parece que necesitan las piedras para poder llevar a buen fin su reproducción.

No obstante, llegados a este punto, el lector podría correctamente argumentar que este comportamiento podría entenderse más bien como la belleza del albañil y no del levantador de piedras como sugiere el título de esta entrada, entonces, ¿acaso hay más? Fácilmente podríamos concluir que sí. Otro ejemplo curioso que encontramos en la naturaleza (y más ligado con el título) es el caso de la collalba negra, una especie que podemos encontrar en la Península Ibérica. En esta especie se observa un comportamiento curioso de acarreo de piedras que parece no ligarse directamente a la viabilidad del nido. ¿Entonces, para qué gastar energía en transportar piedras? La explicación podría considerarse como una exhibición de carácter sexual posterior al emparejamiento por el cual los machos podrían indicar a sus parejas de forma honesta su estado de salud. De acuerdo con ello, en una serie de estudios los investigadores comprobaron que el acarreo de piedras era una actividad costosa para estas aves en la que solo los machos que gozaban de una mejor condición inmunitaria eran capaces de transportar las piedras de mayor tamaño. Esto es fácil de entender considerando que las piedras pueden pesar un cuarto del peso total del individuo (...extrapolen sus cálculos...). Según esto, la actividad del acarreo de piedras puede dar una pista a la pareja reproductora sobre la calidad del cónyuge, en base a lo cual, puede modular la inversión realizada en la progenie. Los resultados encontrados parecen apoyar esta posibilidad. Además, en las descripciones del comportamiento se observa como las hembras permanecen mirando a los machos mientras estos realizan el acarreo de las piedras, llegando en algunos casos a coger esas piedras ellas mismas y soltarlas nuevamente como una comprobación de primera mano de su peso, traducido a nuestro lenguaje, algo así como, que no me den gato por liebre.

Cuando un aprende sobre estos comportamientos no deja de venirle a la mente la posibilidad de que si las demostraciones de fuerza estereotipada en los hombres ante la presencia de féminas no dejan de ser demostraciones desde nuestro lado más salvaje. Siguiendo el estereotipo de las películas, para “ligar” ya hay que aparcar las flexiones en la playa, mejor llevar con nosotros una enorme piedra. Cuanto menos, sería gracioso, ¿no les parece?

Para saber más (fácilmente accesible y en castellaño, con referencias a las publicaciones originales):

Enciclopedia virtual de los vertebrados españoles (Collalba negra).

Fargallo, J.A. 2003. Presencia y ciencia española en la Antártida: la investigación del pingüino barbijo. Apuntes de Ciencia y Tecnología 8: 31-42.

Imagen obtenida de aquí.

Ornitología en la UCM

Se anuncia la celebración de unas jornadas de Ornitología en la Facultad de Biología de la UCM (Madrid) para la próxima semana. Ciertamente, a la vista de la calidad de los ponentes, se antoja que sean unas conferencias de primer nivel.

Una oportunidad que uno no se puede perder...

Casi dos décadas de captura de ballenas para monitorizar su condición

Un problema que nos encontramos con frecuencia en los estudios en biología es la necesidad de utilizar animales vivos para experimentar. En ciertos casos, la manipulación no acarrea severos costes para el animal, aunque en otros se hace necesario el sacrificio de cierto número de individuos. Con el fin de minimizar el número de animales sacrificados, existen ciertos mecanismos reguladores (organismos, científicos evaluadores, comités éticos…) que limitan el tamaño muestral disponible para esos estudios. En esta misma línea, cada día un mayor número de revistas incorporar entre sus requisitos, la aceptación de ciertos criterios de “bienestar” animal, con los que se pretende asegurar que los estudios allí publicados cumplan unas reglas básicas de respeto por la naturaleza. Situados en este marco, nuestra atención se centra en una nueva publicación. Con ella, parece que las alarmas científicas se han activado poniendo la moral de sus autores en tela de juicio y por extensión el comité editorial de la revista donde se publicó.

Para ponernos en escena, unos investigadores japoneses han utilizado datos recolectados de ballenas capturadas durante varios años en el ámbito del Programa Japonés para la Investigación con Ballenas en la Antártida (JARPA). Algo que, a priori, no parece que pudiera ser tan relevante como para alertar a la gente, ¿verdad?. Posiblemente, sea verdad, al menos, hasta que uno se da cuenta de que el total de las capturas ascienden a más de 4.000 ejemplares en una serie de 18 años (entre 1988-2005). (notesé que, como citan los autores “JARPA was started in 1987/88 under a special permit issued by the Government of Japan, based on Article VIII of the International Convention for the Regulation of Whaling”).

Aunque no he podido mirar con detalle el artículo, los principales resultados parecen señalar una tendencia en el cambio (pérdida) de grasa corporal (y peso) en la población de ballenas en los últimos años. Algo que responde al “main objective of the present study” que era “examine trends in body condition of the Antarctic minke whale during a recent 18-year period.” Estos resultados se han presentado en el número de Noviembre de la revista Polar Biology. Esta publicación “publishes Original Papers, Reviews, and Short Notes and is the focal point for biologists working in polar regions. It is also of interest to scientists working in biology in general, ecology and physiology, as well as in oceanography and climatology related to polar life.”

En este sentido, con independencia del valor y la relevancia de los resultados (lo cual, en gran medida lo desconozco porque no dispongo de los conocimientos oportunos), uno se queda con un sabor de boca un tanto malo. Lo primero, porque una revista científica acepte la publicación de unos datos obtenidos bajo un amparo, por lo menos, sospechoso (cualquiera conoce la problemática sobre la captura de ballenas y los amparos bajo los que se sustentan los balleneros). Y lo segundo, porque ante una tarea “científica” de tal calibre (en cuanto a tamaño muestral y años de trabajo que suponen la muerte de miles de ballenas) se han obtenido unas conclusiones de relativa relevancia (nótese que la revista en que se han publicado ocupa el puesto 52 de 116 dentro del área de Ecología -según su índice de impacto-). Entonces, uno, cuanto menos se pregunta, ¿es lógico la permisividad para cazar ballenas bajo el amparo de estudios de este tipo? ¿no tienen los organismos gubernamentales la sensación de que estas publicaciones son, simplemente, una excusa?

Como decía anteriormente, la política de ciertas revistas actuales es velar por el bienestar animal, evitando publicar datos obtenidos con métodos de dudosa ética (por no hablar de legalidad). Así, por ejemplo, revistas como Animal Behaviour en la guía de los requerimientos éticos que solicita a los autores, pregunta por detalles como el número de individuos muestreados, ¿qué se hizo con ellos?, ¿cómo se muestrearon?,… Los valores morales de cada uno son muy particulares, pero creo que muchos sentirían, cuanto menos una quemazón moral, si fuesen autores de un trabajo como el publicado en Polar Biology y tuviesen que contestar a estas preguntas. Además, es cuanto menos cuestionable, que estas publicaciones sean el amparo legal de la captura de ballenas desarrolladas por estos países. Que cada cual juzgue según sus principios, a mi personalmente me parece fatal (una vergüenza, vaya).

Ref.- Kenji Konishi, Tsutomu Tamura, Ryoko Zenitani, Takeharu Bando, Hidehiro Kato, Lars Walløe. 2008. Decline in energy storage in the Antarctic minke whale ( Balaenoptera bonaerensis ) in the Southern Ocean. Polar Biology 31: 509-1520.

Imagen: Greenpeace vía ElPais.com

Los CSIs de la conservación, tras la pista del lince

Hoy tomaremos un enfoque un poco más aplicado a la conservación, una aplicación de la ciencia básica, de los conocimientos en genética.

En los últimos años, todos hemos sido conscientes de la gran amenaza que sufre el lince ibérico, uno de los felinos más amenazados del planeta. No es momento de hablar de la importancia de este depredador en nuestros bosques, ni tampoco de su belleza. Eso es algo que todos sabemos, algo lo que de un u otro modo todos somos conscientes gracias a los documentales, fotos, etc.

En ciertas ocasiones, siempre menos de lo que nos gustaría, las noticias nos sorprenden con nuevos nacimientos de ejemplares gracias a los programas de cría en cautividad. El fin de estos programas es, en último término, suponer una fuente de nuevos ejemplares con los que retornar las poblaciones salvajes a niveles viables. Quizás, en un futuro, con existo, ver linces en libertad sea difícil, pero no imposible. Desgraciadamente, también las noticias frecuentemente nos informan de la pérdida de ejemplares libres por atropellos en las carreteras.

Aunque en el pasado, el lince ocupó múltiples localidades de la península, en la actualidad se consideraba que las poblaciones silvestres se restringían a Doñana y Andujar-Cardeña. Afortunadamente, ahora sabemos algo más. Recientemente, en el número de Agosto de la revista Biological Conservation, el investigador predoctoral F. Alda y el resto de coautores detallan un esperanzador descubrimiento. Tras la recolección de más de 500 heces en los Montes de Toledo, se pudo determinar la especie de procedencia de algo más de 300 de ellas. El análisis genético de esas muestras fecales demostró que la inmensa mayoría procedían de gatos (silvestres o domésticos), un número menor procedían de perros (quizás de lobos o híbridos), unas pocas de zorros y alguna que otra, de lince. DE LINCE.

Análisis genéticos más detallados de estas muestras permitieron detectar claras diferencias genéticas entre las poblaciones de Doñana y las de los Montes de Toledo, lo que tiene claras implicaciones en conservación de diversidad genética de las especies. Lógicamente, la conservación de un espacio como los Montes de Toledo, en el que habitan especies en claro peligro de extinción, obliga a las autoridades competentes a desarrollar planes específicos de conservación, evitando la destrucción del hábitat. Además, suponen un nuevo frente a considerar en los futuros planes de reintroducción de ejemplares criados en cautividad, pues al tratarse de poblaciones con claras diferencias genéticas, habría que intentar maximizar la conservación de esta diversidad que nos queda, potenciando cruces entre ejemplares de diferentes poblaciones.

Quizás, los movimientos sigilosos de esta especie nos den más alegrías en el futuro, permitiéndonos detectar su presencia en algunos otros lugares donde los dábamos por perdidos.

Referencia: Alda et al. 2008. Animal Conservation 11 (2008) 297–305.

Otros toques de atención en la metodología científica

Mirando el contenido del último número de TREE he visto que continúa la polémica sobre el efecto de la revisión mediante doble ciego y el sesgo entre aceptación y rechazo de artículos con una mujer como primera autora (ver al respecto). En este caso, la discusión la protagoniza el editor de una de las revistas incluidas en aquel estudio (que no salía muy bien parada) seguida de la lógica réplica de los autores firmantes del primer trabajo. Desde luego recomiendo su lectura. Un intento por limpiar el nombre de la revista (Journal of Biogeography mediante su editor R. J. Whittaker) y una curiosa respuesta de los autores. Aunque ahora no quiero profundizar en este tema (quería tratar otros aspectos diferentes), me gustaría dar una pincelada de lo que se cuece en estos artículos. Según se detalla, Budden y colaboradores (autores del polémico estudio) parecen que tienen apunto de sacar del horno otro trabajo sobre el tema incluyendo datos editoriales (no accesibles para los autores en el primer estudio) proporcionados por una de las más importantes editoriales de publicaciones científicas (Blackwell Publishers). Curiosamente, Journal of Biogeography es una de las revistas distribuidas por este grupo editorial, pero parece que el comité editorial de la revista (personado en la figura de su editor jefe, el mismo R. J. Whittaker) ha declinado la participación en ese estudio argumentando confidencialidad de los datos requeridos por Budden y colaboradores. En relación con todo este tema también recomendamos un artículo de Tregenza publicado en TREE hace unos años (ver más abajo).

Pero aunque quería comentar esto no pretendía que fuese el tema central de esta entrada y es que buceando en estos artículos he llegado a otros que me parecen interesantes para ser citados aquí. Su tema central, otros problemas de los que puede adolecer la ciencia, la nacionalidad del autor. Ann M. Link testó la posibilidad de que los artículos enviados a Gastroenterology difirieran en la tasa de aceptación o rechazo en función de que fuesen firmados por autores de USA o de fuera de USA y que fuesen revisados por autores de este u otros países. Así, los artículos escritos por autores de USA tuvo una mayor frecuencia de aceptación cuando los revisores eran compatriotas suyos que cuando no lo eran. Además, aunque los revisores extranjeros (de fuera de USA) tendieron a evaluar de manera más favorable los manuscritos procedentes de USA (con una significación de 0,09), esta asociación aumentaba considerablemente (p=0,01) cuando autores y revisores compartían nacionalidad (ambos de USA). ¿A qué se debe? ¿Acaso nos creemos más los resultados según de donde vengan? ¿Hay un favoritismo por aceptar los artículos de conocidos o paisanos? En este estudio también se observa que cuando el manuscrito provenía de autores de fuera de USA, el porcentaje de aceptación y rechazo no difería entre revisores de USA o de fuera de ese país. Entonces ¿es mejor la ciencia de USA que la del resto de los países? ¿La revisión es más eficaz cuando la hacen gente menos relacionada? La verdad es que da que pensar. Por su parte, en otro estudio se encontró un alto efecto del país de afiliación sobre la aceptación del manuscrito. Estas diferencias fueron patentes incluso cuando se limitaron los análisis a países ricos diferenciándolos en función de que los trabajos provinieran de países con el inglés como lengua oficial (Australia, Canada, Nueva Zelanda, Reino Unido y USA) frente países con otro idioma oficial (Países de la UE, Israel, Japón, Noruega y Suiza). Aunque estos estudios tienen muchos puntos flacos como limitar el estudio a una nacionalidad frente al resto (primer caso) o identificar como nacionalidad el lugar de correspondencia del autor, parece indicar que sería aconsejable que las revisiones se realicen sin sesgos de nacionalidad. Es difícil saber si realmente en USA (u otros países) se hace siempre mejor ciencia que en otros países o si son factores sociales o relativos al lenguaje los que determinan estos sesgos, pero en cualquier caso sirve para que sigamos atentos a ello. Quizás el modelo del doble ciego nuevamente se posiciona como una alternativa útil para evitar estas dolencias.

Pero una vez pasada la barrera de aceptación o rechazo del artículo, ¿qué pasa cuando el artículo ya está publicado? ¿Acaso permanecen esos sesgos que adolecen la revisión a la hora de citar los artículos? Esas preguntas se las hicieron ya en su día Roosa Leimu y Julia Koricheva para trabajos en el área de ecología. Sus resultados arrojaron una nueva evidencia, existe un sesgo en las tasas de cita en relación a que el primer autor sea o no de un país de habla inglesa, siendo favorecidos aquellos estudios de autores anglosajones. ¿A qué se debe? Lógicamente nos encontramos con un nuevo punto de difícil explicación, en el que deben estar influyendo multitud de factores. Lo que parece lógico es que para aquellos autores provenientes de países de habla no inglesa, la redacción de manuscritos en ese idioma supone un cierto sobreesfuerzo, a pesar del cual, posiblemente de manera general, no se alcance un nivel óptimo de redacción. Esto tiene que dificultar la lectura por parte de aquellos autores de habla inglesa y puede suponer un cierto “rechazo” a leer estos artículos y a la postre a citarlos. En cualquier caso nos encontramos ante graves dificultades a la hora de realizar estos estudios sobre la pureza de la ciencia debida a múltiples factores, desde aquellos más básicos como la accesibilidad a los datos para realizarlos a aquellos debidos al sesgo natural en la distribución de los científicos. Por ello, sería aconsejable hacer multitud de estudios sobre el tema que despierten en lo científicos un afán por recordar la “limpieza” de la ciencia y alertar sobre posibles defectos del sistema.

Para terminar daremos una nota de color en este desconcierto apático. En estos estudios también encontramos resultados halagüeños y esperanzadores en cuanto a la “pureza de los científicos”. Así, en el estudio de Leimu y Koricheva vemos que no parece que los científicos muestren un comportamiento machista a la hora de citar los trabajos de otros científicos, no encontrándose sesgos significativos en el número de citas por razón de sexo del autor. No todo van a ser malas noticias, ¿no?

Citas:
Ann M. Link. 1998. US and non-US submissions an analysis of reviewer bias. JAMA 280: 246-247.
Budden et al. 2008. Response to Whittaker: challenges in testing for gender bias. Trends in Ecology & Evolution 23: 480-481.
Leimu, R. y Koricheva, J. 2005. What determines the citation frequency of ecological papers? Trends in Ecology & Evolution 20: 28-32.
Tregenza, T. 2002.Gender bias in the refereeing process? Trends in Ecology & Evolution 17: 349-350.
Whittaker, R. J. 2008. Journal review and gender equality: a critical comment on Budden et al. Trends in Ecology & Evolution 23: 478-479.

¿Quién gana con el divorcio? Un estudio en la naturaleza.

¿Quién gana más cuando una pareja se divorcia y se generan nuevas parejas? ¿El macho o la hembra sale beneficiado? Estas mismas preguntas se la han planteado unos investigadores del Instituto Max Plank de Ornitología, porque estudiar las ventajas e inconvenientes del cambio de pareja también es posible en animales. Esto mismo les debió parecer a Mihai Valcu y Bart Kempenaers, fruto de lo cual han publicado un interesante trabajo en Animal Behaviour (1).

Y es que cuando nos enfrentamos a problemas de este tipo son muchas las posibilidades y preguntas que, como las expuestas al principio, podrían invadir nuestra mente. Una de las primeras dudas que nos surgen a todos serían aquellas referidas a las causas del divorcio. ¿Por qué querrían cambiar de parejas las aves? Parece lógico pensar que una de esas causas podría ser un bajo éxito en el anterior periodo reproductor. Un fracaso en la crianza de los polluelos en un año parecería una causa suficiente para intentar mejorar la suerte en el año siguiente. A pesar de ello, los resultados de este estudio no parecen apoyar esta posibilidad, posiblemente debido a que tanto las aves divorciadas como aquellas de parejas que permanecieron juntas al año siguiente deberían estar formadas por animales en buena condición, pues en ambos casos habrían sido capaces de sobrevivir todo invierno hasta la siguiente época reproductiva. Pero los investigadores no se pararon ahí, afortunadamente. Novelando un poco la historia, es posible que uno de los investigadores le comentara al otro, oye, si uno cambia es para mejorar ¿no? ¿les pasará esto mismo a nuestros herrerillos con sus divorcios? Cuando los investigadores del estudio testaron esta posibilidad con sus datos observaron algo sorprendente. Resulta que para el caso de las aves parece que hay diferencias entre los sexos, así los machos divorciados se emparejaron con hembras de mayor tamaño (referido a la longitud de su tarso) que las que tenían en el “matrimonio” anterior, mientras que las hembras en sus nuevos emparejamientos no elegían machos más viejos ni de tallas mayores.

Lógicamente la historia no podía parar ahí. Y después de saber esto, la siguiente pregunta era obvia. Entonces, ¿el cambiar de pareja a las aves les beneficia en algo (ese algo, en este caso debía esta referido al cambio en términos reproductivos? Una nueva pregunta y una nueva sorpresa, en este caso de mayor envergadura. Como decía la canción, “depende”, todo depende del sexo de las aves. Así mientras que los machos aumentaron el número de polluelos volantones que fueron capaces de criar, las hembras sufrieron un drástico descenso con relación al año anterior. Rompedor. Así es como podría considerarse este resultado, al menos, de acuerdo con los conocimientos previos que se tenían sobre las consecuencias del cambio de pareja en la naturaleza. En general, a las hembras se les atribuía el roll de actores en los cambios y a los machos el de meras marionetas, pues generalmente, tras un divorcio y cambio de pareja, se observaba un beneficio reproductor para las hembras mientras que los machos no presentaban ventajas aparentes. La diferencia con estudios previos parece deberse a que en este caso los autores fueron capaces de separar dos efectos que, de modo general, afectarían al éxito reproductor tras el divorcio, como son, el propio cambio de pareja y el cambio de área de ocupación. Así, cuando una pareja se separa, no solo se cambia de compañero sino también de lugar, lo que en términos naturales, podría incrementar los recursos disponibles a su alrededor. La posibilidad de incremento del éxito reproductor de la hembra debido a dispersión es una posibilidad que los propios autores apoyan en su estudio. De este modo, los autores concluyen que el divorcio “per se” es un comportamiento ventajoso para los machos de esa especie en oposición a las hembras. Alternativamente surgieren la posibilidad de que los machos no sean ellos mismos los que deciden divorciarse, sino que las hembras de mayor tamaño con las que a la postre se reproducen sean capaces de competir con la pareja original de estos machos, forzándolas a abandonarlo. Según esto, se terminaría por generar una pareja nueva con una hembra que, por ser más grande (por así decirlo, mejor), tiene un mayor éxito reproductor. Esta alternativa colocaría a los machos nuevamente como meros seguidores de la historia, siendo las hembras las que escriben el nuevamente el guión.

A mi durante la lectura del artículo me resultaba casi imposible la lógica tentación de colocar mujer y hombre en el lugar de hembra y macho. Quizás, si uno se abstrae de las obvias diferencias entre humanos y aves, estos estudios podría darnos una ligera idea de cómo podría funcionar un sistema ajeno a condicionantes culturales como religión, etc. Hagan un esfuerzo y colóquenos en su lugar… Pequen por una vez de antropocentrismo, pero sin pasarse.

(1).- ANIMAL BEHAVIOUR, 2008, 75, 1949-1963

Autor de la litografía: Carlos Mérida

Autor de la fotografía: Vicente Javier Moreno García

La penosa historia sigue adelante

Penoso, no puedo decir nada más. El otro día empezamos a tratar el tema del congreso de ecología de la Expo. La inmensa mayoría de los comentarios no deja duda de la oposición manifiesta en contra de tal "evento", dando muestra social de que la religión debe apartarse definitivamente de su intromisión en la ciencia. Pero las noticias de hoy no dejan de desilusionarnos más. Además, lo peor es el apoyo de nuestras figuras políticas. Alguien debería parar esto. Por la defensa de la Ecología.

Lamentable intromisión eclesiástica

Si ya estaba perdida en gran medida la batalla del valor científico de la palabra Ecología (ver), la intromisión desacertada de ciertas universidades y la iglesia no ayuda ni de lejos en devolverle el valor real que encierra su definición. Esto viene en relación al congreso de ecología que organiza la santa sede (y organizaciones, estamentos,... afines) en la Expo de Zaragoza. Para muchos de vosotros todo esto no será novedoso, pero me parece adecuado referirme aquí a dos artículos periodísticos sobre el tema surgidos recientemente, principalmente porque en ellos se observa que los Ecólogos, verdaderos estudiosos de la Ecología, no tienen nada que ver con esa falacia clerical. Por ello, recomiendo una lectura de esto y esto (algunos de los comentarios aportados merecen también ser leídos). Si la Expo da la imagen de España al mundo, desde luego tendremos una mala imagen en lo que se refiere a ciencia.

El mito de la reducción de la virulencia

Tradicionalmente se pensaba (y se piensa) que el parasitismo tiene que tender hacia un estado de comensalismo o de mutualismo mediante la reducción de la virulencia, entendiendo por virulencia el daño que genera el parásito en el hospedador y las respuestas que éste se ve obligado a emplear para defenderse de esos daños. La idea no es descabellada y desde luego ha tenido un calado clásico en el mundo de la parasitología. Según esto, aquellos parásitos y hospedadores que han compartido una historia vital más larga tendrían un nivel de virulencia menor que aquellos con relaciones surgidas más recientemente. El razonamiento sobre el que se sustenta esta idea es que al parásito le interesaría mantener vivo a su hospedador pues es su sustento, el medio del que obtiene todos sus recursos (alimento,…). Para muchos, las parasitemias crónicas que se encuentran en la naturaleza, que no producen daños severos aparentes son una prueba de ello. ¿Pero esto es real?

En primer lugar, habría que señalar que la percepción de la existencia de parasitemias crónicas en organismos que no producen un coste elevado son en muchos casos meras percepciones basadas en la falta de estudios más profundos. Así, por ejemplo, en un modelo clásico de estudio de laboratorio basado en la interacción entre roedores y Trichinella la sensación es que los hospedadores apenas sufren costes por su infección, a pesar de que estudios más detallados demuestran un cambio metabólico significativo en los individuos infectados asociado a la respuesta inmune (1). Otro ejemplo, en este caso en estado silvestre, demuestra que las infecciones crónicas por parásitos sanguíneos en aves paseriformes representan un coste elevado en términos reproductivos y de salud de sus hospedadores (2,3). A priori, viendo el estado de un ave infectada capaz de reproducirse y cebar adecuadamente a sus polluelos uno podría pensar que el daño asociado a esa parasitosis no es tan elevado, pero la reducción experimental de su intensidad de infección demuestra precisamente lo contrario. Por tanto, aunque en apariencia el coste de la infección pudiera considerarse reducido o nulo habría que realizar estudios desde diferentes prismas para descartar efectivamente todas esas posibilidades.

Por otro lado, diferentes estudios ponen de manifiesto que la evolución de la interacción no tiene porque tender siempre hacia la reducción de la virulencia, sino que esa circunstancia es tremendamente dependiente de factores como la capacidad de dispersión del parásito, el modo de transmisión o la abundancia de hospedadores. Lógicamente, cuando las posibilidades de transmisión son altas se favorecerá una infección en la que los parásitos aumenten rápidamente su abundancia, aunque esto implique una disminución en la longevidad de su hospedador. Pongamos un ejemplo, en el caso de la malaria, al parásito le interesa aumentar su abundancia en sangre si con ello consigue aumentar sus posibilidades de ser ingerido por un vector y transmitido a otro hospedador (ver, ver), a pesar de que produzca la muerte de su primer hospedador. Más aún, dado que no requiere una implicación directa de su hospedador para ser transmitido sino que su ciclo requiriere de la intervención de un insecto hematófago volador, cualquier mecanismo que facilite que el individuo sea picado por los vectores parece una buena estrategia para incrementar su transmisión y postrar al hospedador en la cama, sin posibilidad para moverse (presa fácil de vectores) parece un medio adecuado para ello. En el caso contrario, en infecciones en las que la posibilidad de ser propagación es reducida, por la necesidad de contacto directo entre hospedadores u otras barreras que dificulten su transmisión, sería más estable el que los parásitos presentasen un nivel de virulencia más reducido que permitiese una larga vida del hospedador y no redujese gravemente su capacidad para distribuir los parásitos.

En conclusión, la idea arcaica de la tendencia hacia la bondad, en la naturaleza, no es una regla general.

Este artículo surge de las ideas presentadas en la conferencia que anunciamos aquí.

(1) Martínez et al. 2004. Physiological responses to Trichinella spiralis infection in Wistar rats: Is immune response costly? Helminthologia 41: 67-71.

(2) Merino et al. 2000. Are avian blood parasites pathogenic in the wild? A medication experiment in blue tits. P. R. Soc. London B 267: 2507-2510.

(3) Marzal et al. 2005. Malarial parasites decrease reproductive success: An experimental study an a passerine bird. Oecologia, 142: 541-545.

Mirando patrones biológicos a otra escala

La biología es una rama del conocimiento tan amplia que permite el estudio de seres y procesos desde un nivel microscópico al macroscópico. En la mayoría de los casos, nosotros aquí nos hemos centrado en el primero y ya va siendo hora de echar un ojo a una escala mayor. Y es que al igual que nos encontramos con leyes que rigen el comportamiento de las células o los organismos de menor tamaño, a un nivel macro-ecológico también podemos destacar la presencia de ciertos condicionantes que determinan a la postre el patrón que nos encontramos, en este caso, a nivel, incluso, planetario. Así, por ejemplo, uno de los patrones más estudiados en ecología es el que afecta a las islas. En ellas, de modo general, observamos una diversidad de especies menor a la observada en el continente y ésta además, muestra una considerable relación con la distancia que separa dicha isla de su continente. En una situación de creación de nuevas islas, aquellas que se encuentren más alejadas del continente (fuente suministradora de especies) serán colonizadas con mayor dificultad que aquellas más cercanas. No es difícil pensar en las dificultades que van a tener animales como los reptiles para poder superar barreras como una mancha de agua salada en su recorrido desde el continente a la isla.

Del mismo modo, el tamaño de las islas también será un determinante de la cantidad de especies que esta podrá soportar. Aquellas islas más grandes, a priori, serían aquellas que presentarían una mayor diversidad de hábitat o recursos diferentes y por tanto, una mayor diversidad de especies. Estos laboratorios naturales han sido un medio en el que estudiar un patrón que nos estamos encontrando cada día con mayor frecuencia en el continente, las manchas de bosque. En muchos casos, nuestros bosques se limitan a ser meras manchas de árboles, aislados unos de otros. De este modo, la comunicación directa entre ellos se hace imposible, algo parecido a lo que ocurre entre las islas de un archipiélago. El resultado son islas de árboles separados por mares de tierra descubierta, condicionando del mismo modo que ocurre en las islas, el tipo y la cantidad de especies e individuos que estas manchas de árboles son capaces de soportar. Lógicamente esto tiene severas implicaciones en el campo de la conservación, pues sólo los bosques de mayor tamaño son susceptibles de soportar la presencia de grandes depredadores como el oso o una mayor riqueza de especies. Pero como casi todo, esto también tiene sus soluciones, aunque sólo sean parciales, que consisten en la creación de corredores o pasillos de bosque que permitan el movimiento de las especies entre las manchas aisladas.

Pero mi intención aquí también es presentar un patrón natural observado a una mayor escala, el gradiente latitudinal en la riqueza y abundancia de especies. Típicamente, en esta clase de estudios, como en los casos anteriores, se han empleado como modelos vertebrados de relativo gran tamaño que facilita su estudio. Pero, ¿esto también se cumple en el caso de organismos mucho más pequeños y de un tipo de vida tan particular como los parásitos sanguíneos? La respuesta, como no podía ser de otro modo, parece ser afirmativa. Así, en un primer estudio (1), los investigadores encontraron claras evidencias de la existencia de estos patrones en poblaciones parásitas de humanos (1), viendo una disminución en el número de parásitos a mayores latitudes en ambos hemisferios (recordemos que la latitud crece desde el ecuador hacia los polos). Pero recientemente, un estudio en aves forestales silvestres ha presentado nuevas evidencias al respecto (2). Según este estudio desarrollado en diferentes localidades de Chile, un país considerablemente largo, los investigadores han muestreado diferentes localidades entre los 33º S hasta los 55º S de latitud, incluyendo poblaciones forestales de los bosques más cercanos al polo Sur que se conocen. Según los resultados de este estudio, la prevalencia de infección (que los individuos, en este caso las aves, estuviesen o no infectadas) por parásitos del género Haemoproteus y Plasmodium presentaba una relación negativa con la latitud, es decir, cuanto más al sur se muestreaban las aves, la probabilidad de encontrar individuos infectados por estas especies parásitas disminuía. Estos resultados encajarían con las hipótesis de partida pues, si la cantidad de especies y sus abundancias se reduce hacia los polos, cuanto más al sur se muestreasen las aves previsiblemente menos infectadas estarían. Aún así, el patrón contrario se observó para otro género parásito, Leucocytozoon, a pesar de que este género se encuentra estrechamente emparentado con los otros dos citados anteriormente. La razón de estas diferencias parece encontrarse en los vectores, los cuales son diferentes en el caso de los tres géneros parásitos. Según esto, los diferentes requerimientos ambientales que presentan los insectos vectores que transmiten cada uno de estos parásitos probablemente esté condicionando estas diferencias. De este modo, a pesar que ciertas particularidades como los requerimientos vitales de ciertos vectores pudieran afectar a la existencia de estos patrones macro-ecológicos, en general, podemos encontramos leyes globales que respondan a la distribución y abundancia de los organismos en el planeta.

Bibliografía:

(1) Guernier et al. 2004. PLoS Biology 2: 740–746.
(2) Merino et al. 2008. Austral Ecology 33: 329-340.

Antes hemos escrito sobre vectores aquí y sobre estos parásitos aquí.

Curso de Verano

Información sobre un curso de verano, que pudiera interesaros.

Título: Métodos de evaluación de estrés ambiental y de análisis de dinámica poblacional orientados a la conservación.

Para más información pincha en la imagen:

Coprolitos entre manos

Aunque en un primer momento pensé en un título más al estilo de un titular (algo así como “con la manos en la mierda, fósil”), he intentado darle un enfoque más recatado. Y es que recientemente he encontrado diferentes estudios que aun tratando temas dispares, tienen un argumento común, los coprolitos.

Los coprolitos son unos restos fósiles interesantísimos que ofrecen una fuente increíble sobre la que estudiar patrones de dieta de poblaciones animales (incluidas las humanas) del pasado. Recientemente en la revista Science (y su eco en múltiples medios de comunicación) encontramos un estudio que estudiando coprolitos humanos ha permitido situar las primeras poblaciones humanas en el continente americanos muchos años antes, más de mil, de lo que se pensaba anteriormente. Además, los investigadores han podido obtener muestras de ADN de esas heces con las han caracterizado genéticamente a sus creadores. No deja de ser sorprendente la capacidad de los investigadores para obtener material genético de restos fósiles como estos, aunque en esta línea también se pueden citar los avances genéticos sobre restos fósiles, por ejemplo, en neandertales (ver).

Por otro lado, coprolitos humanos también de origen americano han sido la fuente en la que los investigadores han desarrollado un estudio parasitológico. Sí, ¿sorprendente verdad? Estos investigadores detallan el hallazgo de una garrapata en heces previsiblemente humanas vinculadas a la cultura Anasazi. Según se detalla en el artículo, estos parásitos no se habían citado en estudios previos sobre el tema. Además, aunque los artrópodos parásitos se encontran en escasas ocasiones en coprolitos según detallan los autores, otros ectoparásitos (como piojos) sí se habían encontrado con anterioridad en coprolitos humanos. Estos resultados, permitieron describir la posibilidad de que los humanos de poblaciones ancestrales comiesen estos ectoparásitos como un mecanismo de control de parasitario, algo que por otra parte parece plausible a la vista de los ejemplos con diferentes animales que todos estamos familiarizados de encontrar en los documentales. Además, según se detalla en el estudio, la aparición de estos ectoparásitos en heces, arroja la posibilidad de que aquellas poblaciones sufrieran los efectos de los ectoparásitos y de las enfermedades que estos son capaces de transmitir. Futuros estudios genéticos de estos parásitos encontrados en los coprolitos podrían permitir encontrar los parentescos que guardan con poblaciones de parásitos actuales o quizás, posibles infecciones por endoparásitos, lo que permitiría arrojar mucha luz sobre su papel como vectores de enfermedades en las poblaciones humanas del pasado.

Desde luego, algo que a priori pudiéramos pensar que carece de valor, desde luego, puede arrojar mucha luz sobre el conocimiento. Muchos estudios con coprolitos han servido como mecanismo para conocer la dieta de sus autores, pero estos nuevos enfoques pueden dar un nuevo giro para sacarles, si cabe, aún más partido. Ya no vale eso de “esto es un mierda” para definir algo sin valor, ya no.

Bibliografía:
Thomas et al. 2008. DNA from Pre-Clovis Human Coprolites in Oregon, North America. Science.
Johnson et al. 2008. A Tick From a Prehistoric Arizona Coprolite. Journal of Parasitology.

Nota: la ausencia de fotografía responde a la ausencia de fotos de aspecto "agradable" encontradas hasta el momento en relación al tema tratado.

Meteorología, cambio climático y seres vivos

Las condiciones ambientales son unos importantes condicionantes en el desarrollo del ciclo vital de los organismos. A lo largo de los últimos años, existe un considerable incremento en el número de estudios de los efectos en la fenología de los organismos del cambio climático ocurrido a lo largo de los últimos años (hablamos un poco aquí). Son ya clásicos los ejemplos aportados en el ámbito de la ornitología que relacionan la fecha de llegada de especies migratorias con variables como la temperatura o las precipitaciones. En el caso de las plantas, también nos encontramos con largas series temporales que marcan un cambio en la época de floración (por ejemplo) con relación al cambio en los últimos años en estas variables climatológicas. Y es que el efecto de estas variables meteorológicas es de máxima importancia, no sólo por su influencia sobre estos cambios en la fenología de las especies, lo cual podríamos considerar anecdótico, sino por las consecuencias reales que pudiera ejercer en los organismos.

En adelante pondremos dos ejemplos muy diferentes empleando como modelo la misma especie de ave, el papamoscas cerrojillo (Ficedula hypoleuca). En primer lugar, pondré un ejemplo referido a los ectoparásitos del nido estas aves. Lógicamente las condiciones ambientales determinan en gran medida la abundancia de insectos y otros artrópodos de manera general y no podía ser de otro modo con estos ectoparásitos. En un estudio a lo largo de tres años (1), los autores encontraron diferentes abundancias de unas u otras especies de ectoparásitos (entre ellos, ácaros, moscas o pulgas) en función de que los años fuesen más o menos calurosos y la cantidad de precipitaciones. Además, los autores encontraron que los efectos negativos (cuando estos fueron detectados) que cada especie tenían sobre el crecimiento y supervivencia de los polluelos variaba entre años. Estos resultados sugieren que los efectos de la interacción entre parásitos y hospedadores es considerablemente dependiente de las condiciones ambientales en las que se desarrolle. Del mismo modo, si las condiciones ambientales reducen la abundancia de alimento en un medio, puede implicar que en épocas de escasez, el coste del parasitismo sea considerablemente mayor.

Cambiando de tercio, pasemos al siguiente ejemplo, sin olvidar que estamos tratando la relación de las condiciones meteorológicas (y su cambio a lo largo del tiempo) con los animales. En este caso, empecemos poniendo un supuesto. Primero situémonos en una localidad x. En ese lugar, debido al incremento de las temperaturas a lo largo de los años, observamos que las plantas cada año adelantan su floración o la salida de sus hojas. Además, como bien sabemos, esta emergencia de hojas supone un incremento asociado de aquellos organismos que las exploten. A priori, uno de estos organismos en los que resultaría sencillo pensar son las orugas. Pero, subiendo escalones en la cadena trófica, nos encontramos con que estas orugas suponen una fuente de alimento esencial para las aves forestales, las cuales, precisamente durante la fecha de emergencia de las hojas (primavera) se encuentran en plena época reproductiva y por tanto, requieren de un número elevado de orugas (sus presas) para alimentar a sus polluelos. En este contexto, si la primavera “se adelanta” cada año para las plantas, parece lógico pensar que también ocurra para las orugas y por tanto, también para las aves. Pues, en efecto, así parece ocurrir en gran medida en el caso de las aves residentes, aquellas que ocupan –viven en- un “mismo” lugar a lo largo de todo el año. Pero, puestos en esta situación, ahora ricemos más el rizo. Pongamos que la especie de ave que estamos tratando, no es una especie residente y se trata de una especie migradora y que por tanto, tiene que llegar desde lugares considerablemente alejados hasta esa área de cría. ¿Qué ocurre? ¿Esta especie adelanta también su fecha de llegada? ¿Y si no lo hace, que le pasa? Precisamente respuestas a estas preguntas las encontramos en un estudio desarrollado en España (2) en el que los investigadores encontraban que el papamoscas cerrojillo (migrante transahariano que cría en Europa). Esta especie no adelantó a lo largo de las últimas dos décadas su fecha de llegada a pesar de darse un adelantamiento significativo para este periodo en la fecha de emergencia de las hojas en los árboles en su entorno de cría (y por tanto, de las orugas). Fruto de ello, se comprobó que, dado que no hubo un cambio significativo en el número de huevos que ponían cada año, los polluelos criados cada año crecían cada vez menos a la par que sobrevivían un menor número de ellos (éxito de pollos volados de los nidos), lo que a priori, podrían suponer importantes consecuencias para las aves. Por tanto, según estos resultados parece lógico pensar en el coste que supone esta situación de cambio climático en la viabilidad de las especies y la ventaja adaptativa que supone la capacidad de adelantar la llegada en estas aves.

Ahora, cuando miremos a la copa de los árboles y pensemos que cada año salen más pronto las hojas, debemos pensar en la repercusión que eso tiene asociado.

(1) Merino y Potti. 1996. Weather dependent effects of ectoparasites on their bird host. Ecography 19: 107-113.

(2) Sanz et al. 2003. Climate change and fitness components of a migratory bird breeding in the Mediterranean region. Global Change Biology 9: 461-472.

A los pájaros no les da igual cualquier casa

Multitud de estudios en el ámbito de la ecología evolutiva utilizan las aves como modelo de estudio. Las aves son unos animales relativamente fáciles de manipular en estado silvestre y aceptan ocupar los nidales artificiales que les sean suministrados. Esto hace que en muchos casos, los investigadores colocan cajas nido para aumentar la disponibilidad de lugares de cría para estas especies y así aumentar la disponibilidad de aves (parejas y polluelos) para sus estudios. Pero, las cajas nido no sólo se emplean en este contexto, también son muchos los aficionados a la ornitología que colocan estos nidales en sus jardines para poder observar, de cerca, sus preciadas aves. Por otro lado, la colocación de cajas nido ha sido un mecanismo muy utilizado en los planes de gestión ambiental, como un medio por el que conseguir aumentar la población de aves insectívoras forestales, las cuales, son beneficiosas para los intereses del hombre al depredar diferentes especies de insectos considerados plagas (1).

De manera general, las cajas nidos más utilizadas, principalmente debido a su coste, son las clásicas cajas tipo párido construidas en madera. El problema de estas cajas es su vulnerabilidad a la intemperie, lo que conduce a su gran deterioro en pocos años. Además, de no hacerse un seguimiento conciso de las cajas, año tras año estas acumulan material procedente de los nidos de las aves. Este material, además de aumentar el peso de la caja y favorecer su deterioro también representa un perjuicio para las propias aves reproductoras. En este contexto, se ha visto que los herrerillos que ocupaban cajas con nidos antiguos se veían afectados en su masa corporal y en el éxito reproductor, debido principalmente a las mayores abundancias de ectoparásitos presentes en estos nidos (2). Esto apoya el hecho de que la colocación de nidales artificiales tiene que ir acompañado de un seguimiento y mantenimiento de los mismos, con el fin de no perjudicar a las poblaciones que los ocupen.

Por otro lado, estudios más recientes, como el que puede encontrarse en el número del mes de Abril de la revista Quercus (3), ponen de manifiesto que otros modelos de cajas nido podrían resultar más beneficiosos para las aves que los clásicos modelos de madera. En el estudio citado, los autores relatan que las cajas nido construídas con la mezcla de cemento y serrín ofrecen a las aves una mayor protección frente a depredadores (como los pico picapinos los cuales rompen con facilidad las cajas de madera y devoran a los polluelos) y suponen una mejor defensa térmica (a las condiciones ambientales en el exterior de la caja) frente a las cajas de madera. Esto, unido a factores que explicaremos un poco más adelante, desencadena en la mayor preferencia de las aves por utilizar nidales construidos con esa mezcla de cemento y serrín que por los modelos clásicos construídos en madera. Además, este estudio desarrollado principalmente con gorrión molinero, pone de manifiesto que las parejas que utilizaron nidales de cemento y serrín iniciaron antes la puesta de sus huevos y los incubaron durante un periodo de tiempo más reducido hasta que se produjo la eclosión. Dados los enormes costes que suponen la incubación de los huevos de las aves, máxime cuando las condiciones ambientales no son propicias (ver al respecto 4, como un magnífico ejemplo de comportamiento en aves) estos nidales podrían ofrecer un mejor sustento para la conservación de las poblaciones de aves en peligro.

(1). Sanz, J.J. Cajas-nido para aves insectívoras forestales. Colección Naturaleza y Medio Ambiente. Caja Segovia.

(2). Tomás et al. 2007. Consequences of nest reuse on parasite burden and female health and condition in blue tits (Cyanistes caeruleus). Animal Behaviour, 73: 805-814.

(3). García-Navas et al. 2008. Preferencias del gorrión molinero ante dos modelos de cajas-nido. Quercus 266: 14-21.

(4). Lobato et al. 2006. Maternal clutch reduction in the pied flycatcher: an undescribed clutch size adjustment mechanism. J. Avian Biology 37: 637-641.

¿Parásitos más grandes en hospedadores mayores? La regla de Harrison en piojos y aves.

Los piojos son parásitos de multitud de vertebrados que presentan importantes adaptaciones a la vida en sus hospedadores y más concretamente a diferentes partes de su cuerpo. De este modo, a modo de ejemplo, podemos encontrar especies que se caracterizan por vivir en las alas de las aves mientras que otras viven en las plumas del cuerpo. En el estudio de estos organismos destaca la figura de Dayl H. Clayton, investigador que desarrolla su carrera desde hace muchos años abordando diferentes problemas de la ecología del parasitismo utilizando como modelos piojos y palomas principalmente. Recientemente, este investigador y sus colaboradores testaron una interesante hipótesis conocida como la regla de Harrison. Según esta regla, el tamaño corporal de los parásitos que parasitan especies de mayor tamaño son mayores que aquellos que parasitan especies hospedadoras de tallas más pequeñas (citando textualmente “In general, when a genus is well distributed over a considerable number of nearly related hosts, the size of the parasite is roughly proportional to the size of the hosts”. Harrison 1915, p. 96).

En un primer estudio interespecífico estos investigadores encontraron que el patrón predicho por Harrison se cumplía perfectamente para el caso de los piojos de las alas, pero no así en el caso de los piojos de las plumas corporales. Además estos autores encontraron que mientras que las especies de piojos de las alas incrementaban su tamaño a medida que lo hacía el tamaño de la pluma del ala de la especie hospedadora, este no era el caso de los piojos del cuerpo, lo que sugiere una gran adaptación del parásito a las plumas del ala y no a las del cuerpo. La explicación que se aportó para todo esto es que las diferentes especies de piojos del cuerpo utilizan diferentes microhábitats dentro de las plumas del cuerpo. Posteriormente, los autores continuaron poniendo a prueba la regla de Harrison utilizando sus modelos más característicos, palomas como especies hospedadoras y piojos (de alas y cuerpo) como parásitos. En esta ocasión, los investigadores realizaron un experimento en el que trasferían piojos característicos de unas especies de palomas de gran tamaño a otras especies de tamaños consecutivamente más reducidos. Además, este experimento se realizó en dirección contraria, es decir, piojos de especies de pequeño tamaño hasta palomas cada vez más grandes. Ellos observaron que los piojos no sobrevivían cuando se les transferían desde especies más grandes a más pequeñas, salvo que a las palomas se les impidiese desarrollar su comportamiento de limpieza de parásitos. En el experimento en sentido ascendente comprobaron que en ningún caso, evitando o no el acicalado, las especies parásitas pudieron sobrevivir. Aunque en un primer momento pudiera pensarse que la imposibilidad de parásitos pequeños para sujetarse en plumas más grandes pudiera ser la respuesta a esto último, los investigadores sugieren que la imposibilidad de reproducción en los hospedadores de mayor tamaño es la principal clave de este enigma. Según ellos, la posibilidad de encontrar emparejamientos debe aumentar en los hospedadores de menor tamaño debido a una mayor facilidad para detectar en ellos las señales químicas que utilizan los piojos para localizar a sus potenciales parejas. Conjuntamente estos estudios arrojan importantes evidencias sobre la interacción entre ectoparásitos y hospedadores, con implicaciones en la coevolución de estos organismos a diferentes escalas evolutivas. No se si será muy posible este ejemplo, pero a modo ilustrativo, imaginaros una garrapata de elefante en el cuerpo de una musaraña y al contrario, ¿no parece muy lógico verdad?

Harrison, L. 1915. Mallophaga from Apteryx, and their significance; with a note on the genus Rallicola. Parasitology 8:88–100.

Johnson, K.P., S.E. Bush and D. H. Clayton. 2005. Correlated evolution of host and parasite body size: Tests of Harrison's Rule using birds and lice. Evolution 59:1744-1753.

Bush, S.E. and D.H. Clayton. 2006. The role of body size in host specificity: Reciprocal transfer experiments with feather lice. Evolution 60:2158-2167.

A propósito de la exposición del Museo Nacional de Ciencias Naturales "150 años de ecología en España. Ciencia para una tierra frágil." (de la que hablamos en su día aquí) y que finalizará próximamente, la Sociedad de Amigos del Museo ofrece un par de conferencias sobre Ecología (recuerden, no confundir con ecologísmo). Pueden ver el anuncio de ambas charlas en la imagen.

Cariño ¿por qué me traes flores a casa?

Hasta la fecha hemos venido hablando en numerosas ocasiones de los efectos negativos que ejercen los parásitos sobre sus hospedadores (1, 2, 3). Concretamente, los ectoparásitos que conviven en los nidos de aves, producen en ellas efectos perjudiciales tales como reducción de su crecimiento o incluso, reducción de su supervivencia. Entre múltiples comportamientos antiparasitarios por parte de las aves para evitar estos costes podríamos citar la inclusión de plantas verdes en sus nidales, las cuales, podrían favorecer a las aves en su interacción con los ectoparásitos por, al menos, dos vías diferentes, reduciendo la carga parasitaria (por las propiedades insecticidas de algunas de las plantas que incorporan a los nidales) o por su efecto activador (inmunomodulador) sobre la respuesta inmunitaria de las aves.

Pero, en los últimos años, otras hipótesis han sido planteadas igualmente para explicar el comportamiento de incorporación de plantas verdes a los nidales de aves. Al respecto, diferentes estudios desarrollados en el estornino común (Sturnus unicolor), han hecho replantearse otras posibilidades a los investigadores. Así, surgió el planteamiento de que en esta especie, el comportamiento de introducir plantas al nido podría estar jugando un papel importante en la selección sexual de esta especie. Varias evidencias parecen apoyar esta posibilidad, por un lado son sólo los machos los que aportan este material al nido, mientras que las hembras parecen esforzarse más en sacarlo de los nidales. De ser un material antiparasitario, parecería lógico que la hembra aportase material al nido al igual que lo hace el macho, en vez de esforzase por sacarlo de los nidos. Además, el aporte del material se produce principalmente en el periodo anterior a la aparición de los polluelos en el nido (cuando mayores cargas parasitarias se producen en los nidos), más concretamente, este comportamiento parece concentrarse en el periodo fértil de la hembra. Por otro lado, el efecto que parece producir en las hembras sería un incremento de sus niveles de testosterona, a la par que afectarían a las decisiones de la hembra en cuanto a su inversión en la proporción de sexos de su descendencia. Así, en un estudio experimental en el que los investigadores aportaron plantas a los nidos, ellos observaron que las hembras alteraban la proporción de sexos de su descendencia, incrementando el número de machos con respecto al de hembras, mientras que la tendencia encontrada en esa población era al contrario. Además, los machos con mayores niveles de hormonas sexuales (que consiguen más hembras) aportaron mayores cantidades de plantas que los machos monógamos, lo que sugiere que resultarían más atractivos para las hembras, consiguiendo un mayor número de parejas. En todo caso, parece que el transporte de material verde a los nidos de esta especie, podría estar jugando un papel en la señalización de la calidad del macho a la hembra durante la reproducción y estas hembras a su vez, parecen responder variando (invirtiendo) su estrategia reproductiva. De hecho, cuando se incremento la cantidad de plantas en el nido, también se encontró que las hembras aumentaban el número de plumas que aportaban al nido, otra posible señal sexual propuesta para esta especie que se relaciona con la experiencia reproductiva de la hembra y la fecha de puesta (ambas variables correlacionadas con la condición corporal de la hembra).

Como todo en la naturaleza, es posible que cada una de las hipótesis planteadas sean verdades parciales y expliquen una proporción de la variabilidad encontrada. Pese a ello, lo más fascinante de todo, a mi parecer, es la combinación de señales que parecen tener un papel en la “comunicación” entre sexos en la reproducción de las aves, pues como debe ocurrir en el caso de los estorninos, el macho debe señalizar a la hembra su calidad por el aporte de material, mientras que ésta debe indicarle su calidad al macho por otras vías, el aporte de plumas y el color de sus huevos (como se demostró recientemente).

Algunas referencias al respecto:

Polo y Veiga 2006. Nest ornamentation by female spotless starlings in response to a male display: an experimental study. Journal of Animal Ecology, 75:942-947.

Polo et al. 2004. Female starlings adjust primary sex ratio in response to aromatic plants in the nest. Proceedings of the Royal Society of London B, 271:1929-1933.
Veiga et al. 2006. Nest green plants as a male status signal and courtship display in the spotless starling. Ethology, 112:196-204.

Muévete que nos pican

Como ya indicamos anteriormente, los ectoparásitos pueden representar un coste elevado para el desarrollo y supervivencia de los animales, tanto silvestres como domésticos. Los costes que acarrean son múltiples, desde reacciones de hipersensibilidad, transmisión de patógenos, costes asociados a la respuesta inmune, anemias producidas por la extracción de sangre, etc. Por ello, aquellas estrategias que impliquen una disminución de las picaduras de estos ectoparásitos deben suponer una considerable ventaja para los hospedadores. Al respecto, diferentes estudios realizados hasta la fecha han puesto de manifiesto que los animales realizan movimientosasociados con la presencia de dípteros, ejemplos ya ampliamente conocidos por todos, como son los movimientos del rabo y de las orejas del ganado. Lógicamente, mediante estudios experimentales se pudo comprobar esto también. En ciertos experimentos los autores inmovilizaron a los animales (en este caso aves) para evitar que se moviesen y comprobaron como la abundancia de dípteros con una comida reciente en su abdomen se incrementaba considerablemente. Aunque el movimiento en si mismo o la imposibilidad de realizar otras tareas cuando se están realizando estos movimientos (tales como alimentarse o vigilar depredadores) tienen que repercutir igualmente en costes para el hospedador, aunque el balance entre estos costes y los beneficios asociados a repeler estos insectos debería ser favorable. Aún así, como podría ser en el caso de explotaciones ganaderas, todo mecanismo que disminuya los costes de producción (en este caso) deberían ser controlados.

Además, en la naturaleza, otras muchas estrategias tanto fisiológicas como comportamentales se han descrito en la lucha de los animales frente a sus ectoparásitos. Por ejemplo, existen evidencias de que algunas aves introducen en sus nidos plantas con cualidades inmuno-estimulantes o insecticidas, lo que podría disminuir la carga de ectoparásitos o incrementar su capacidad inmunológica en su lucha contra el coste derivados de estos ectoparásitos. En otros casos, son los propios animales los que secretan compuestos repelentes frente a dípteros, lo cual representa una considerable ventaja, ya que muchos insectos utilizan sustancias emitidas por los hospedadores para poder localizarlos.

Aquí hemos descrito algunos ejemplos de la carrera de armamentos entre parásitos y hospedadores, lo que representa, nuevamente, evidencias claras de evolución.