27 noviembre 2018

Una cuestión de instinto

En el Mar de Wadden existe el sistema más grande e ininterrumpido de bajos de arena y lodo del planeta. Esta rica zona litoral cubre una parte de las costas holandesa, alemana y danesa. Presenta una multitud de hábitats de transición con canales de marea, bancos de arena, praderas de algas marinas, bancos de bivalvos, marismas, estuarios, playas y sistemas de dunas. Se considera una de las áreas más importantes para las aves migratorias en el mundo.

Canales de marea y bancos de arena del mar de Waden



Dentro de este complejo costero existe una pequeña isla al norte del estado federal de Baja Sajonia (Alemania) llamada Memmert. La isla tiene una superficie de algo más de 6 km² y goza de protección debido a su enorme riqueza en avifauna; de hecho se conoce como la isla de los pájaros. Aquí, un ornitólogo alemán llamado Friedrich Goethe inició en los años treinta del siglo pasado un estudio sobre la biología de la gaviota argéntea (Larus argentatus).

Isla de Memmert (Alemania)
Sus minuciosas observaciones le llevaron a descubrir un tipo de comportamiento instintivo en los polluelos de esas aves marinas. Cuando un adulto regresaba al nido con comida, inclinaba su pico hacia abajo y lo balanceaba de forma horizontal frente al polluelo, que a continuación picoteaba en la mancha roja de la punta, haciendo que su progenitor regurgitara la comida. El polluelo reconocía a su progenitor exclusivamente por el estímulo desencadenante de la línea vertical del pico y su mancha roja en movimiento horizontal.

Pollo de gaviota solicitanso comida a un parental
Goethe había descubierto una pauta de comportamiento que abriría un nuevo campo de investigación por parte de zoólogos interesados en el estudio de la conducta animal. Entre ellos, uno de los más famosos fue el zoólogo holandés Niko Tinbergen. Comenzó a trabajar con polluelos de esta especie, fabricando picos de cartón con distintas cualidades (tamaño y color de la mancha, forma y tamaño del pico...). El modelo que obtuvo mejores resultados en la estimulación resultó ser un cartón plano (no tridimensional) con pico largo y puntiagudo, con una mancha roja bien contrastada con el color del pico. Este modelo funcionaba mejor que una cabeza real de gaviota.

Niko Tinbergen
La conducta que observamos en las aves permite dar respuesta a los estímulos ambientales de una manera efectiva y solucionar los problemas que plantea el entorno. Esta conducta está bien ajustada debido a dos procesos que trabajan en paralelo: la acción de los instintos heredados de sus antepasados y la capacidad de aprendizaje, es decir, de modificar el comportamiento a la luz de la experiencia. El primero constituye una especie de “memoria de la especie” que se transmite de generación en generación. El segundo es un mecanismo de ajuste conductual que opera a lo largo de la historia del individuo.

A pesar de que los pollos de gaviota son capaces de ver la totalidad del cuerpo y la cabeza del progenitor, sólo unas señales tienen importancia crítica en los primeros días. Es como si percibieran sólo una fracción del ambiente. Este comportamiento es innato, está genéticamente programado. Los polluelos de gaviota argéntea picotean el punto rojo del pico de sus padres sin entrenamiento previo alguno. De hecho, pueden ser engañados con una varilla amarilla moteada con un punto rojo que picotean con tanta ansiedad como si fuera el pico sus padres.

Detalle del pico de gaviota argéntea (izquierda). Respuesta de picoteo a diversos modelos estímulo/señal. Las señales de color rojo bien contrastadas son las más estimulantes (derecha)

A esta clase de configuración estimulante que supera el patrón natural normal se denomina estímulo desencadenante supranormal. Estos estímulos son capaces de suscitar la misma respuesta que los estímulos ordinarios pero con mayor intensidad, duración o frecuencia. Este tipo de conducta nos muestra dos características del llamado instinto animal: consta de una serie de patrones estereotipados de movimiento similares en todos los individuos de la especie, y es desencadenado por estímulos muy simples.

Después de la II Guerra mundial había en el mundo occidental dos escuelas principales en el campo de la conducta animal. La primera estaba formada, en gran medida, por psicólogos experimentales americanos descendientes de John B. Watson, cuyo libro Behaviorism (1924) constituyó un hito en la moderna aproximación experimental a la conducta.

Konrad Lorenz
La segunda escuela, fundamentalmente europea, fue fundada a finales de los años treinta del siglo pasado por los zoólogos austriacos Konrad Lorenz y Karl von Frisch, y el ya citado Nico Tinbergen. Este grupo se autodenominaba “etólogos”, y definía una nueva disciplina Etología como el “estudio científico del comportamiento de los animales en su medio natural”. Estudiaban una amplia gama de animales en condiciones naturales. Encontraron una gran variedad de patrones de conducta en insectos, peces y aves, con especial interés en la conducta reproductora.

Estos tres padres de la etología recibieron el Premio Nobel en 1973 por sus descubrimientos sobre la organización y expresión de modelos de comportamiento individual y social en animales. Señalaron varios mecanismos básicos programados genéticamente que ayudan a la supervivencia y adaptación de los animales: los estímulos desencadenantes, las pautas fijas de acción, los impulsos y el aprendizaje preprogramado:

 Karl von Frisch
Los estímulos desencadenantes son estímulos que liberan una respuesta específica de forma innata. Provocan una reacción imposible de evitar porque la parte que actúa en este caso es el subconsciente. Las crías de gaviota argéntea, por ejemplo, saben desde el principio a quién dirigir sus llamadas de demanda y sus picoteos para ser alimentadas. Este comportamiento es muy predecible, y todos los miembros de la especie lo ejecutan de una manera muy similar


Las pautas fijas de acción son formas estereotipadas e innatas de comportamiento que ocurren siempre de la misma manera, no sólo en un individuo, sino también en el resto de individuos de la misma especie. El primer análisis detallado de un patrón o pauta fija de acción fue la conducta que exhiben los ánsares de devolver los huevos "descarriados" al nido. Cuando un ganso en época de incubación ve un huevo fuera del nido, lo mira fijamente, estira el cuello hasta que su pico sobrepasa la posición del huevo y, con movimientos suaves lo devuelve al nido (ver dibujo inferior). A primera vista, esto parece un comportamiento inteligente, pero en realidad es un patrón programado de conducta. De hecho, casi cualquier objeto redondeado (que funciona como estímulo desencadenante en este caso) provoca la respuesta (ver vídeo inferior). Incluso, si se le retira el huevo al ganso una vez que el patrón de respuesta se ha activado, este sigue estirando su cuello y conduciendo cuidadosamente un objeto inexistente hasta el nido.





El impulso o motivación. Las aves saben en qué momento del año y hacia qué destino migrar, cuándo cortejar a su pareja o cuándo alimentar a sus crías. En la mayoría de las especies animales tales habilidades son pautas de comportamiento que se activan o desactivan en el momento preciso. Los gansos, por ejemplo, exhiben la pauta fija de acción de “agrupar huevos en el nido” solo desde una semana antes de la puesta hasta una semana después de que los polluelos hayan salido del cascarón; fuera de este lapso de tiempo, esa conducta está inactiva.

Barnacla canadiense con su grupo de polluelos
El ejemplo más conocido del aprendizaje preprogramado es el troquelado (imprinting). Los pollos de muchas especies de anseriformes (siempre nidífugos) siguen a sus padres casi desde que nacen para sobrevivir. Cada patito distingue con rapidez a sus progenitores de otros adultos. La evolución ha propiciado esta necesidad esencial de memorización, programándolos para que sigan al primer objeto móvil que les produce la llamada específica de su especie. Esta actúa como un estímulo acústico cuya respuesta es el seguimiento. El hecho físico de seguir al progenitor activa el proceso de impronta. Es tal la fuerza del estímulo de aprendizaje que si se sustituye al pato adulto por un objeto que emita el sonido apropiado y se mueva, los pollos pueden ser troquelados con una amplia gama de objetos, sean inanimados (pelotas de goma) u otros seres vivos (personas). En los patos y gansos, esta fase de impronta paternal es breve y temprana, y cesa a las 36 horas del nacimiento. Comienza entonces una nueva fase que sirve para definir la imagen de la especie que el ave usará para seleccionar una pareja apropiada cuando madure.

Konrad Lorenz en su casa de Altenberg (Alemania)
Decíamos al inicio de este artículo que la conducta de las aves se ajusta mediante dos procesos que trabajan en paralelo: la acción de los instintos y la capacidad de aprendizaje, es decir, de modificar la conducta a la luz de la experiencia, desde las formas más simples como la habituación y el aprendizaje latente hasta las formas más complejas, que usan la memoria y cierta capacidad de razonamiento. Pero esto será objeto de otro artículo.

José Antonio López Isarría