01 septiembre 2018

Colibríes

Pocas historias son tan enigmáticas como la que condujo a la creación de las Líneas de Nazca, grandes figuras trazadas sobre una llanura de 450 Km² en las Pampas de Jumana, en el departamento peruano de Ica. Representan formas geométricas, figuras de animales e incluso humanas, sólo apreciables desde el aire a una considerable altura. Estas figuras reciben el nombre genérico de geoglifosLas Líneas de Nazca constan de alrededor de 300 geoglifos cuyas medidas oscilan entre los 50 y 300 metros. Diversos científicos las estudiaron durante años hasta que el antropólogo estadounidense Paul Kosok concluyó que los trazos fueron creados hace 2.000 años por la cultura Nazca (300 a.C. y 600 d.C.).



La arqueóloga de origen alemán María Reiche, afirmó que estos geoglifos tendrían algún tipo de significado astronómico. Una de las figuras representa a un colibrí (ver foto superior). Se cree que quizá sirviera de ofrenda a un dios volador respetado y temido por los pobladores. Pudiera tener como objetivo que esta divinidad no los castigara con sequías pertinaces. La figura representa a un colibrí de pico largo, similar al actual colibrí picoespada, y es una de las más interesantes por sus dimensiones armónicas. La distancia que existe entre sus dos alas es casi 70 metros. 

Los colibríes, también conocidos como picaflores, son aves del Nuevo Mundo encuadradas en la familia Trochilidae. Son pequeñas, la mayoría de las especies mide entre 7 -13 cm de longitud. El más pequeño es un colibrí cubano llamado zunzuncito (Mellisuga helenae) que mide 5 cm y pesa menos de 2 g (la mitad de talla y un tercio del peso del ave europea más diminuta; el reyezuelo). Es el ave más pequeña que existe actualmente. Su tamaño es similar al de un capuchón de bolígrafo BIC. En el extremo opuesto está el colibrí gigante (Patagona gigas), de 20 cm de talla y unos 20 gramos de peso, habitual en zonas áridas de la cordillera andina.

 Colibrí gigante (izquierda) y zunzuncito (derecha)

Los colibríes tienen uno de los metabolismos más activos entre los animales homeotérmicos, quizá sólo comparable al de las musarañitas (Suncus etruscus), los mamíferos más pequeños que existen. Durante el vuelo, el consumo de oxígeno por gramo de tejido muscular es aproximadamente 10 veces mayor que el medido en atletas humanos de élite. Tienen un corazón que representa un 2,5 % de su peso total (el nuestro es un 0,45%). Por tanto, en términos relativos es 5,5 veces mayor que el nuestro. Esto permite altos valores de frecuencia cardiaca: 500-600 latidos por minuto en reposo y más de 1000 en estado de excitación.

Musarañita (Suncus etruscus)
Su ritmo respiratorio en reposo es de 300 ciclos por minuto (una paloma tiene un ritmo de 30 c/min., y los seres humanos unos 14-18 c/min). En vuelo puede alcanzar los 500 c/min. El volumen de aire movido en cada ciclo respiratorio es, en proporción, el doble que el de los mamíferos. Debido a su pequeño tamaño, la pérdida de calor corporal es más rápida que en un animal de mayor talla. El colibrí apenas tiene reservas grasas, y su estrategia para sobrevivir a la noche es reducir al máximo su metabolismo, rebajando su temperatura (como si fuera un organismo poiquilotermo), la frecuencia cardíaca y la respiración. Entra en un estado de letargia en el que el animal parece no reactivo, como si estuviera en hibernación. Un 60% del alimento obtenido en el día lo reserva para superar la noche. También entra en letargia si encuentra poca comida.

Colibrí de raquetas (Ocreatus underwoodii)
Los colibríes son nectarívoros especializados y adaptados a flores ornitofilas. Algunas especies, especialmente las que tienen formas de pico inusuales como el colibrí pico de espada  (Ensifera ensifera)  y los colibríes pico de hoz (Eutoxeres aquila) coevolucionaron con un pequeño número de especies de flores. El zunzuncito probablemente adquirió su diminuto tamaño porque tuvo que competir con colibríes de pico largo, que tienen ventaja para libar el néctar de flores especializadas, lo que le llevó a competir con insectos y tener una mayor garantía de éxito.

  Izquierda: colibrí pico de hoz (Eutoxeres aquila). Derecha: colibrí pico de espada  (Ensifera ensifera)  

Polinizan preferentemente  plantas de flores rojas y naranjas. Es probable que las flores polinizadas sean relativamente poco atractivas para la mayoría de los insectos polinizadores, con lo que se reduce la competencia interespecífica por un recurso común. Las flores polinizadas por colibríes también producen un néctar de menor contenido en azúcar (dominado por la sacarosa), mientras que las polinizadas por insectos producen néctares más concentrados (con fructosa y glucosa dominantes). La cantidad de néctar que precisan al día es muy alta. Se estima que equivale al 160% de su masa corporal. Teniendo en cuenta que  casi 3/4 partes del néctar es agua, debe eliminarse mediante una diuresis constante sin perder las valiosas sales minerales. Para evitarlo, el riñón tiene unas adaptaciones por las que evita pérdidas de solutos superiores al 10-15 %.


La percepción de la calidad del néctar evolucionó en los colibríes durante su divergencia genética de los vencejos insectívoros, sus parientes más cercanos. Aunque el único receptor sensorial dulce conocido, llamado T1R2, está ausente en aves, los estudios de expresión de receptores han mostrado que los colibríes han adaptado un receptor de carbohidrato, el T1R1-T1R3, idéntico al receptor de gusto del umami en humanos, reutilizándolo para funcionar como un receptor de sabor dulce de néctar. Esta adaptación para el gusto les ha permitido detectar y explotar el néctar dulce como fuente de energía, facilitando su distribución en aquellas regiones geográficas donde sus flores nectaríferas están disponibles. Los colibríes liban el néctar con sus lenguas, bien adaptadas a esa función, pues no sólo les sirve para acceder al depósito nectarífero sino también para succionarlo como si fuera una microbomba.

Al igual que sucede en las abejas, los colibríes son capaces de evaluar la cantidad de azúcar en el néctar que toman, y normalmente rechazan los tipos de flores que producen un néctar con menos del 10% de azúcar. El néctar tiene un 55% de sacarosa, un 24% de glucosa y un 21% de fructosa, pero es deficitario en nutrientes proteicos, por lo que se debe completar la dieta con el consumo de insectos. Su mandíbula inferior es flexible y puede doblarse hasta 25 grados cuando se ensancha en la base, creando una superficie amplia para atrapar insectos. Los colibríes no pasan todo el día volando, ya que el costo de la energía sería prohibitivo. De hecho, pasan grandes periodos del día posados. Hacen varias comidas ligeras y digieren el alimento rápidamente debido a su pequeño tamaño y alto metabolismo.


Quizá el rasgo más llamativo de los colibríes es su capacidad de vuelo. De hecho, son capaces de mantener el vuelo sostenido en un mismo punto (vuelo de cernido), moverse hacia atrás (únicas aves capaces de hacerlo) o cambiar de rumbo súbitamente, alternando con veloces picados en maniobras que pueden durar apenas un segundo. El vuelo cernido puede durar largos períodos de tiempo mientras están alimentándose de una flor. 

En los colibríes, los músculos pectorales bajan y rotan el ala, mientras sus antagonistas, los supracoracoideos, la elevan y rotan en sentido contrario. Estos músculos suponen un 30% del peso total del animal (frente a un 20% en otras aves buenas voladoras) y se coordinan para contraerse de forma alterna entre 30 y 100 veces por segundo. Las frecuencias de aleteo pueden alcanzar las 200 veces por segundo en momentos puntuales. Estos movimientos rápidos y precisos se deben, en parte, a que sus alas tienen los huesos alares proporcionalmente más cortos y ligeros que los de otras aves.

Imágenes del vuelo de los colibríes en cámara lenta de alta definición

Otro factor exclusivo del aleteo del colibrí es la trayectoria que describe el ala al batir. Mientras el resto de aves mueven sus alas de arriba abajo para sustentarse, los colibríes lo hacen con un movimiento mucho más complejo, de atrás adelante, rotándolas hasta 180º y describiendo en el aire una figura próxima a un (signo del infinito), de forma sincronizada y simétrica. Este movimiento permite obtener sustentación tanto en los batidos descendentes (75% de la sustentación) como ascendentes (25% de la misma). En sistemas de aleteo y vuelo, se asemejan más a los dípteros y otros insectos que al resto de las aves.

Colibrí orejiazul (Colibri thalassinus)
Durante la evolución, se han adaptado a las necesidades de visión en vuelo rápido o estático mediante el desarrollo de un conjunto muy denso de células retinianas, que permiten una mayor resolución espacial en los campos visuales laterales y frontales. Los estudios morfológicos han demostrado que existe una hipertrofia neuronal en una región cerebral que es la responsable de afinar la visión mientras están en movimiento.

Los colibríes se segregaron de los vencejos insectívoros (familia Apodidae) y de los vencejos arborícolas (familia Hemiprocnidae) hace unos 40 millones de años, probablemente en Eurasia. Un factor evolutivo clave pudo ser la adquisición del receptor de sabor alterado que permitió a los colibríes alimentarse de néctar. Hace 22 millones de años, las especies ancestrales se establecieron en América del Sur, donde las condiciones ambientales estimularon una mayor diversificación. Las montañas de los Andes fueron un ambiente particularmente rico para la evolución del colibrí porque la diversificación se produjo simultáneamente a la elevación de las montañas durante los últimos 10 millones de años. Su rápida radiación adaptativa les ha permitido ocupar diversos nichos ecológicos en América del Sur, América del Norte y el Caribe. Dentro de una misma región geográfica, los clados de colibrí (conjunto de especies con un antepasado común que forman una única rama en el árbol evolutivo) evolucionaron conjuntamente con clados de plantas nectaríferas, afectando a los mecanismos de polinización.

En general, los colibríes siguen la regla de Rensch en relación a su dimorfismo sexual, que afirma que las especies de mayor tamaño presentan mayores diferencias de tamaño entre el macho y la hembra.  Pero en los colibríes ocurre un curioso matiz en la norma pues los machos son más pequeños que las hembras en las especies de pequeña talla, y más grandes que las hembras en las especies de talla grande. Además, en muchos grupos las hembras tienen un pico más largo y curvado, lo que favorece un mejor acceso al néctar de flores altas. La diferencia en tamaño según sexo probablemente evolucionó debido a las restricciones impuestas por el cortejo, ya que las pautas de apareamiento de los machos requieren maniobras aéreas complejas. El menor tamaño de los machos permite un mayor ahorro de energía para alimentarse y una participación más activa en las maniobras de cortejo. Por tanto, la selección sexual habría “diseñado” tamaños más pequeños en los colibríes machos.


Macho (arriba) y hembra (abajo) de un colibrí esmeralda capirotada (Elvira cupreiceps)
El factor territorial también pudo jugar un papel en la evolución. Según qué sexo mantenga el territorio en la especie, puede ser ventajoso que el otro disponga de un pico más largo y pueda alimentarse de mayor variedad de flores, disminuyendo así la competencia intraespecífica. Por ejemplo, en especies de colibríes donde los machos tienen tallas más grandes, éstos no tienen un territorio específico y disponen de un sistema de apareamiento tipo lek (los leks son áreas elegidas por los machos de una especie donde se reúnen para exhibirse y atraer a las hembras durante la época de apareamiento). En cambio, en las especies donde los machos tienen tallas más pequeñas que las hembras, los machos defienden sus territorios y las hembras pueden alimentarse de un rango más amplio de flores con sus picos largos.


Se  han descrito entre 320-340 especies divididas en dos subfamilias, la subfamilia Phaethornithinae (34 especies repartidas en 6 géneros) y la subfamilia Trochilinae (que agrupa a la mayor parte de los colibríes, los más reconocibles como tales). Los colibríes conforman el segundo mayor número de especies entre las aves (después del grupo de los Tiránidos, que agrupa a más de cuatrocientas especies de paseriformes americanos).

Los colibríes son animales muy longevos si consideramos sus elevados gastos metabólicos. Aunque muchos mueren durante su primer año de vida, aquellos que sobreviven a este periodo crítico pueden vivir una década o más. En comparación, las musarañitas rara vez superan los dos años.


Por lo que se sabe, los colibríes machos no participan en tareas de nidificación. La mayoría de las especies construyen un nido en forma de copa en la rama de un árbol o arbusto. El nido varía en tamaño según la especie considerada, desde más pequeño que la mitad de una cáscara de nuez a varios centímetros de diámetro. Muchas especies utilizan seda de araña y líquenes para unir el material del nido y asegurar la estructura. Las propiedades únicas de la seda permiten que el nido sea elástico y se expanda a medida que crecen los pollos. La puesta más normal es de dos huevos blancos, que a pesar de ser los más diminutos de todos los huevos de aves, son grandes en relación con el tamaño del adulto. La incubación dura de dos a tres semanas, según la especie, la temperatura ambiente y la atención de la hembra. Ésta alimenta a sus polluelos con pequeños artrópodos y néctar.
Para desarrollar sus pautas sexuales, los machos de muchas especies tienen un plumaje con coloraciones brillantes e irisadas. Los colores iridiscentes son el resultado de una combinación de refracción lumínica y pigmentación, tema ya tratado en un pasado artículo del blog (VER) 

Iridiscencia de las plumas de la cabeza de un colibri de garganta roja (Archilochus colubris)
Los colibríes están restringidos al Nuevo Mundo, desde el sur de Alaska hasta Tierra del Fuego, incluido el Caribe. La mayoría de las especies se encuentran en América Central y América del Sur tropical y subtropical, pero varias especies también se reproducen en climas templados e, incluso, en tierras altas de los Andes, a cotas de hasta 5.200 metros. La mayor biodiversidad se encuentra en los bosques húmedos tropicales y subtropicales de los Andes septentrionales.

La mayoría de los colibríes de América del Norte migran hacia el sur en otoño para pasar el invierno en México, islas del Caribe o América Central. Algunas especies del sur de América del Sur también se trasladan a los trópicos del norte durante el invierno austral. Otras especies son sedentarias, como las que viven en las regiones desérticas de California y el suroeste de los EE. UU.

El colibrí rufo (Selasphorus rufus) se reproduce más al norte que cualquier otra especie de picaflores, desde el sureste de Alaska hasta las áreas más templadas de California. Inverna a lo largo de las costas del Golfo de México y Florida. Si analizamos la distancia que recorren durante sus viajes migratorios, estas aves realizan un desplazamiento muy exigente para su pequeña talla, poco más de 8 cm. En cada ciclo anual, los rufos más norteños viajan alrededor de 14.000 km por trayecto (ida y vuelta) desde Alaska a México.

Colibrí rufo (Selasphorus rufus) 
El colibrí desempeñó un papel esencial en la cosmogonía precolombina. Las antiguas culturas mesoamericanas, desde los mayas hasta los aztecas, valoraron mucho las plumas de pájaros de colores brillantes.

Plumaje del colibrí insigne (Panterpe insignis)
En este sentido, el colibrí era muy apreciado por su plumaje colorido e iridiscente. Trece siglos después de la creación los geoglifos de Nazca, los aztecas de México central usaban talismanes y fetiches hechos de partes reales de colibríes. Los consideraban seres emblemáticos por su vigor y energía. El dios azteca Huitzilopochtli a menudo era representado como un colibrí.

 Dibujo creado por Verreaux, diseñador gráfico y artista autodidacta mexicano. Inspirado en la cultura maya.

José Antonio López Isarría