Aves migratorias

Aves migratorias: ¿qué impulsa a las aves a migrar?

¿Qué impulsa a las aves a migrar? ¿Por qué recorren unas rutas y no otras? ¿Cómo determinan el rumbo? Para dar respuesta a todos estos interrogantes, los científicos investigan hoy en nuevos campos de estudio como la genética, la orientación y el biorritmo.

Fue el pensador, filósofo y naturalista Aristóteles quien inició el estudio de la migración hace unos 2.300 años. Y lo hizo con un error. Según enseñaba el macedonio, la mayoría de las aves pasaban el invierno durmiendo. Hoy, al contrario de lo que se pensaba entonces, todo el mundo sabe que las aves migratorias se dirigen al sur en otoño, es decir, que son extremadamente activas. Y aún más, en primavera. Además, siempre podemos consultar un libro ornitológico y conocer a qué destinos viajan diversas especies, qué rutas toman, qué records han conseguido o cuántas aves viajan dos veces al año entre sus áreas de cría y de hibernación.

Para alcanzar tanto conocimiento han sido necesarios años de estudio y dedicación. La pasión detrás de los catalejos y el afán por anillar y grabar ecos nocturnos de radar no conoce límites. Emisoras abastecidas con energía solar, como las que algunas aves llevan ahora, notifican vía satélite la posición de los individuos, varias veces al día, estén donde estén en el planeta. Para las especies más fuertes (como los albatros, las grullas, águilas, ratoneros y cigüeñas) ha comenzado la era del ave migratoria totalmente vigilada desde que se desarrolló una pequeña caja negra. Sobre todo, para la cigüeña blanca. Ninguna especie es observada tan completamente desde que la estación ornitológica de Radolfzell (Alemania), una dependencia del Instituto Max Planck de Ornitología situada a orillas del lago de Constanza, comenzara a equipar algunos ejemplares con emisoras en 1991. Ahora son 120.

El itinerario correcto sin ayudas

Aristóteles no dispuso de tantos datos en su época, pero al menos consideró la posibilidad de que algunas especies, como grullas y pelícanos, marcharan huyendo del frío. Casi dos milenios más tarde, en 1899, el profesor danés H. C. C. Mortensen, harto de tanta especulación y tantas anécdotas de fuentes que no se podían verificar, inventó un método del que esperaba respuestas fiables: preguntó a las mismas aves. Para ello, capturó tantos ejemplares como pudo, fijó un anillo metálico con su dirección postal en la pata de cada animal, apuntó la especie, la edad, el sexo, la fecha y el número del anillo y los soltó. Pronto ocurrió lo que había esperado: le llegaron respuestas de muchos países y continentes. Los remitentes le escribieron cuándo y dónde habían encontrado las aves (la mayoría de las veces, muertas) y le devolvieron los anillos. Eran pruebas irrefutables. En el mapamundi de Mortensen empezaron a surgir direcciones, rutas y destinos. Sólo a grandes rasgos, pero con más precisión que nunca.

© Francisco Márquez

La idea puesta en marcha por el danés contagió a los ornitólogos como un virus, convirtiéndose en un movimiento mundial. Se instalaron estaciones de anillamiento y se fundaron bases ornitológicas. Cada vez más gente participaba en este experimento que por fin ofrecía datos reales y, por lo tanto, una sólida base científica. Hasta el día de hoy, biólogos y ayudantes voluntarios han anillado unos 200 millones de aves y, gracias a más de dos millones de respuestas, han obtenido una imagen global de la migración de las aves. Con cada anillo devuelto, la imagen se hace más precisa.

La huella de los anillos ha permitido a los ornitólogos observar si las aves avanzan en un frente ancho o estrecho, dónde giran, dónde descansan. Poco a poco han logrado desentrañar un intrincado sistema de destinos, rutas y estrategias –no sólo de especies distintas, sino también de poblaciones diversas de la misma especie–. De la cigüeña blanca, por ejemplo, se sabe que una “población occidental” se dirige al oeste de África central a través de Gibraltar; pero además existe una “población oriental”. Esta elige el camino a través del Bósforo, Israel, la península del Sinaí, Egipto y finalmente, África oriental o meridional.

Al anillarlos, los investigadores identifican cada individuo; de ahí que puedan confirmar lo que hasta hace poco sólo era una historia entrañable. Sin embargo, siguen existiendo puntos borrosos en el mapa. Los anilladores apenas reciben correo proveniente de bosques escasamente poblados, de desiertos y altas montañas. Sólo se puede estimar cuántos datos (junto a sus portadores alados) desaparecen sin rastro en lagos, ríos, mares o en las fauces de los depredadores. Pese a esta debilidad, el método de Mortensen ha desvelado un fenómeno cuya extensión espacial, diversidad y precisión temporal supera casi todo lo que hay en la naturaleza.

¿Cuál es el estímulo de las aves para migrar?

Sobre las causas y el estímulo interior, los ornitólogos tienen que especular. Todavía no entienden del todo por qué las aves migran, cómo encuentran el destino, de dónde reciben la señal para partir en primavera y otoño y la orden de parar cuando llegan. Como lo hiciera Mortensen en su día, los biólogos, ya en los años cincuenta y sesenta, acudieron a las aves con sus preguntas y sus métodos de investigación.

Hasta el día de hoy, sus experimentos parecen viajes de exploración a mundos desconocidos de la percepción, dando origen a campos como el estudio de la orientación, del biorritmo y de la genética de la migración, campos que no existían antes en esta forma. Los pioneros de esta segunda fase del estudio de la migración trabajan en institutos alemanes especialmente diseñados para los nuevos campos: un departamento de la Universidad de Frankfurt del Meno y los Centros de Investigación Ornitológica Max Planck de las localidades de Radolfzell, Seewiesen y Erling. Lo que buscan los investigadores, sin embargo, rara vez se puede localizar con precisión al aire libre. Los factores que influyen en las aves salvajes son demasiado variopintos y difíciles de controlar. Para determinar detalladamente a qué señales reaccionan los animales hay que sacarlos de su entorno natural y después, en el laboratorio, simular señales aisladas. Gracias a entornos artificialmente creados, los científicos plantean preguntas y el comportamiento de las aves migratorias (ejemplares criados y en este sentido “artificiales”) les da las respuestas. Las condiciones para el éxito de tales “entrevistas” son buenas. Cuando llega la época de migración, no hace falta estimular las ganas de desplazarse en las aves para realizar un experimento. En el laboratorio les llega la misma inquietud migratoria que a los ejemplares libres. Cada noche, cuando el 90% de las aves está de viaje, sus congéneres de laboratorio saltan y revolotean como si de verdad estuvieran realizando un viaje. “Hacen la migración sentadas”, describe Peter Berthold, profesor emérito en Radolfzell.

¿Qué provoca esta misteriosa ansia de migrar?

Esta pregunta se plantea a las aves en el laboratorio. Por ejemplo, en una cámara donde la “luz del día“ se enciende siempre a la misma hora y la temperatura se mantiene constante, es decir, las aves no pueden deducir la estación del año ni la duración del día, las ganas de volar aparecen exactamente en el mismo momento que a sus congéneres.

Experimentos con 20 especies de aves han demostrado que la fecha de salida de la migración es heredada y que la inquietud es provocada por un “reloj biológico interior”. Ya en 1967, el etólogo, ciencia que estudia el comportamiento de los animales en su hábitat natural, Eberhard Gwinner se llevó al Congo un grupo de mosquiteros musicales ansioso por migrar, transportándolos en un avión de línea. Aunque de esta forma llegaron al destino de su migración de la noche a la mañana, su saltar infatigable proseguía en África –y se prolongó durante el mismo tiempo que la inquietud del grupo que se quedó en el laboratorio–. Así se descubrió el “programa temporal”, una especie de calendario de vuelo con el que nacen las aves migratorias.

Aves migratorias: ¿Cómo determinan el rumbo?

Pero, ¿cómo saben dónde está el suroeste? Para encontrar las respuestas, unos animales que jamás habían migrado fueron puestos en una cámara con paredes en forma de embudo cubiertas de papel. La idea de los ornitólogos era que las aves dejaran sus respuestas sobre el papel. De hecho, los novatos demostraron que están equipados para la migración y que reciben las informaciones necesarias gracias a diversos sistemas de referencia o brújulas. En el embudo, los animales siempre asaltaron el papel en el mismo punto, lo rompieron con sus garras y comunicaron de esta forma en qué dirección se marcharían si se les dejara. El experimento terminó a los diez minutos, comparando las huellas de las garras con una brújula. Así quedó patente que las aves migratorias saben bien cómo llegar al sur, no importa que estén en el laboratorio o en libertad.

Es verdad que los resultados obtenidos en el laboratorio, con un número reducido de estímulos ambientales, sólo revelan parte de lo que pasa en la naturaleza. Las inequívocas respuestas de las aves reflejan la precisión de las preguntas de los científicos, pero no determinan cómo los animales de laboratorio se orientarían en el mundo real con sus muchos estímulos y señales. O en qué orden emplean las diversas brújulas. Tampoco queda claro si comparan las indicaciones de los distintos sistemas de guía; igualmente se desconoce cómo proceden o cuándo y dónde durante su viaje eligen qué método de orientación. Los científicos intuyen por tanto que debe tratarse de un mecanismo innato.

Si no fuera así, ¿como podrían llegar al destino aquellas aves jóvenes que parten por primera vez, haciéndolo sin los padres o algún congénere que conoce el camino? ¿Cómo sería posible que un cuco conozca la ruta a África central, un cuco que tal vez se haya criado en el nido de un chochín no migratorio o en el de un petirrojo que sólo va al Mediterráneo? Pero no sólo las rutas directas figuran en el programa genético, sino también los rodeos. En lugares significativos de la topografía real, algunos viajeros alados buscan alternativas: las cigüeñas occidentales, por ejemplo, cambian de suroeste a sur cerca de Gibraltar; mientras las cigüeñas orientales comienzan poniendo rumbo al sureste, hasta Siria, y luego continúa al sur. Ambas poblaciones rodean el mar Mediterráneo.

Un recodo semejante lo describen las currucas centroeuropeas al abandonar el viejo continente en la costa española, poniendo rumbo a su lugar de hibernación en África meridional. También las currucas en la jaula de orientación de Frankfurt, al comenzar su inquietud migratoria el 22 de agosto, saltan hacia suroeste y ponen rumbo sursureste a principios de octubre, tal y como prevé el “calendario” de su población para el salto de continente en continente. Mantenían el rumbo hasta que su inquietud se acabó en el momento en que, según su horario innato, debieron haber llegado. Estas observaciones hicieron sospechar que incluso los planes de vuelo forman parte de la herencia genética de las aves.

Cada ave, un rumbo

La prueba directa de que las rutas de hecho se heredan se consiguió en 1989 en el Instituto Max Planck de Radolfzell. Es allí donde Peter Berthold montó un centro para genética migratoria experimental, Blackcap City –según el nombre inglés de la curruca capirotada, blackcap– donde a principios de verano viven hasta 500 pájaros criados por los científicos en laboratorios, cámaras climatizadas y pajareras al aire libre. Currucas capirotadas originarias del sur de Alemania son cruzadas con ejemplares del este de Austria. Ambas poblaciones migran por caminos distintos a sus territorios de invierno: la occidental, por el suroeste; la oriental, por el sureste. Los descendientes heredan el 50% del comportamiento migratorio de ambos padres y muestran en la jaula una predilección por el centro: se dirigen al sur. Los resultados de estos experimentos de cruzamiento significan una revolución. Confirman la hipótesis de que la dirección de la migración puede ser manipulada genéticamente, tanto en la naturaleza como en el laboratorio. Y muestra –y esto es lo sorprendente– lo repentino que pueden ser los cambios.

Cambios en las migraciones

Otras conclusiones llegan a través de nuevos experimentos de Berthold, en los que la inquietud migratoria –es decir, la duración del vuelo– es reducida a la mitad en tan sólo una generación. Por ejemplo, cuando una curruca capirotada de 450 horas de actividad migratoria se aparea con una pareja de Cabo Verde, donde la especie permanece durante todo el año, es decir, no migra, la prole de ambos, observada en cautividad, “migra” sólo durante 210 horas. También en el mundo real de la migración de las aves se producen cambios. Desde hace años, ornitólogos de muchos países han descrito rutas cada vez más cortas y han observado especies que pasan el invierno en nuevos territorios. Gracias al trabajo de sus colegas, Berthold sabe que cada vez más aves centroeuropeas dejan incluso de migrar. Muchas cigüeñas blancas se conforman con un viaje a Israel, los carriceros tordales pasan el invierno en España en lugar de África central.

Culpables del nuevo comportamiento

También los datos de las currucas capirotadas del sur de Alemania indican un cambio de rumbo. Según estas informaciones, hace tiempo que se desvían muchísimo de la ruta habitual, volando al noroeste a principios de la estación fría, a las islas Británicas. Esto, al parecer, se debe a las grandes cantidades de comida ofrecidas en invierno por los británicos, y al calentamiento global, con temperaturas invernales mucho más suaves.

“Naturalmente no sabemos cuándo la primera curruca capirotada se lanzó a esta aventura”, dice Bertold. Pero fue en 1961 cuando el primer ejemplar anillado en Austria fue descubierto por un pastor en Irlanda. Las últimas dudas desaparecen cuando comienza la inquietud migratoria otoñal de la generación nacida en la primavera de 1992 en Radolfzell: en la jaula, todos ponen rumbo a Inglaterra. La nueva dirección ya está programada. No es nada extraño: el trayecto es mucho más corto que el de aquellos ejemplares que van a España o África. Sin esfuerzo y más temprano, los que han pasado el invierno en Inglaterra vuelven a sus territorios de cría, ocupan los mejores lugares para anidar, eligen pareja dentro del mismo grupo (pues los demás congéneres aún no han llegado), y heredan dos veces (del padre y de la madre) la nueva ruta. Como son los primeros en llegar, quizá logren tener más crías en una temporada que otras poblaciones de su especie. Sea como fuere, su innovación se ha impuesto.

Lo mismo ocurre en muchas otras especies de aves migratorias que se alejan de los caminos trillados desde que la estación fría se ha vuelto más corta, suave y húmeda en las latitudes septentrionales, y más seca en la cuenca mediterránea. Primero, algunos individuos adaptados a las nuevas condiciones aprovecharon la oportunidad, después, poblaciones enteras. Sus estrategias han sido las predilectas en el proceso denominado “selección natural”. “La velocidad de esta microevolución supera todo de lo que creíamos capaces a los vertebrados”, dice Bertold. El abanico de posibilidades de las aves para reaccionar a los cambios del entorno, al parecer, va desde la falta del deseo migratorio hasta las mil horas de actividad y un trayecto aéreo de 10.000 kilómetros; desde poblaciones sedentarias hasta corredores de fondo.

La genética, un campo de investigación

Aunque en el sentido estricto, las aves migratorias no existen como grupo; tampoco las aves sedentarias. Sólo hay aves que actualmente migran en menor o mayor medida y aves que actualmente son más o menos sedentarias. Pero todas poseen una herencia genética que las prepara para ambos estilos de vida. Por el tiempo que llevan existiendo en la Tierra, tienen “experiencia evolutiva” con cambios del medio ambiente ocurridos en el pasado. Sólo sobrevivieron aquellas especies que aprendieron a cambiar con relativa rapidez de la migración al sedentarismo y viceversa. Gracias a la migración, los pájaros se salvaron de la extinción. Los árboles genealógicos del ADN de grandes familias de aves confirman lo que Berthold descubre mediante la cría: los viajeros de largo recorrido no son parientes y las aves migratorias no descienden de aves migratorias, sino que surgen de grupos sedentarios.

La última gran transformación que provocó la migración de las aves es la fase después de la última glaciación. Desde sus refugios, probablemente tropicales, muchas especies han seguido a los glaciares en su retirada, colonizando el terreno que se quedaba libre de hielo. Pero lo que las aves migratorias han heredado sólo es parte de un conjunto de conocimientos. La imagen dentro del marco, dicen los expertos, está determinada por lo que aprenden los pájaros durante el viaje, por las decisiones que toman, y por el rendimiento físico.

¿Vale la pena la excursión?

Herbert Biebach estudia la ecofisiología de la migración bajo condiciones extremas, aquellas del Sahara en el norte de Egipto. Al menos el 50% de todas las aves pequeñas europeas que alcanzan la costa africana cada otoño han pasado por 600 kilómetros de mar abierto, y después les esperan otros 1.800 kilómetros de desierto. En ambos trayectos no hay ni comida ni agua potable. Las aves sufren hambre y sed hasta que finalmente alcanzan el borde sur del Sahara. Durante la migración, las temperaturas diurnas del aire oscilan entre los 25 y los 38 grados centígrados; en el suelo, la temperatura a veces puede alcanzar los 50 grados. La humedad se reduce al 10%.

Lo que lleva investigando en el campo hace años, Biebach lo simula en el laboratorio, bajo condiciones tan realistas como es posible, con 29 estorninos rosados de Ucrania, criados en cautividad. Se ha calculado exactamente cuánto “combustible” comen algunas especies antes de lanzarse a la travesía del Sahara, y también cuánta energía queman. Además, resulta cada vez más claro qué alimentos eligen las aves, por qué mezcla de insectos y moras o qué cóctel de frutas se decantan para engordar en el menor tiempo posible y almacenar suficientes proteínas antes de un largo trayecto. Durante los vuelos transcontinentales, el metabolismo básico se multiplica por diez. Esto Biebach lo calculó basándose en los registros de diminutos transmisores de frecuencia cardiaca que se metieron en el plumaje de las aves durante ensayos de vuelo. Ningún otro vertebrado es capaz de semejante rendimiento.

¿Cómo aguanta el cuerpo de un ave semejantes esfuerzos?

Esto se mide durante y después de una etapa en el túnel de viento, por ejemplo, en tomógrafos computerizados y cabinas diseñadas para medir el metabolismo. He aquí los resultados que Biebach obtuvo en sus experimentos de laboratorio y sus observaciones en el desierto: las aves migratorias no sólo queman sus depósitos de grasa durante sus largos viajes. El aparato digestivo completo se encoge, reduciendo su tamaño a la mitad. Para el vuelo, transforman en energía hasta el 50% del hígado y el 20% de los músculos de las patas, del pecho y del corazón. En cuanto llegan al sur del Sahara y encuentran abundante comida, el proceso se invierte. Al cabo de pocos días, los órganos encogidos recuperan su tamaño y vuelven a desempeñar las funciones de siempre, las aves vuelven a comer.

¿Cómo se desarrolla este aparatoso proceso, qué señales lo desencadenan?Durante largo tiempo se afirmaba que los millones de viajeros de largo recorrido, al atravesar la mortal franja de mar y arena, se las arreglaban con el combustible existente al comenzar el viaje, o sea, que estaban perfectamente adaptados. “Es un error –dice el ornitólogo–. Sencillamente no hemos hecho los cálculos; de hacerlos, nos habríamos dado cuenta de que las reservas de la mayoría de las aves pequeñas apenas alcanzan para 1.500 kilómetros”.

La ornitología de altos vuelos

Biebach, que pasa cada año varias semanas en el desierto, ha demostrado que las aves migratorias se aprovechan de corrientes de aire favorables, doblando su radio de alcance. Los vientos atraviesan el Sahara como cintas transportadoras. A partir de una altitud de 2.000 metros soplan en dirección septentrional; entre los 1.000 y los 500 metros, al sur, especialmente estables durante la noche. Precisamente durante este tiempo y a estas altitudes, hasta 5.000 millones de aves viajan durante las migraciones primaveral y otoñal. De día, cuando el esfuerzo bajo un sol implacable amenaza el organismo, la mayoría de las aves descansa a la sombra de los escasos arbustos en pleno desierto. Ni siquiera buscan agua o comida, simplemente ahorran sus fuerzas para el vuelo nocturno.

La teoría de una heroica travesía sin escalas como estrategia predilecta se desmorona. Igualmente obsoleta es la sospecha de que aquellas aves que se descubren en el suelo del Sahara están exhaustas y a punto de perecer. Al contrario: en su mayoría, están en buena forma e incluso bien alimentadas. Como mucho el 20% de las aves, según Biebach, se siente lo suficientemente fuerte como para atravesar el desierto de golpe, volando sin interrupción dos noches y un día y medio. Además, en este duro trayecto no existe ningún modelo válido para todos. Biebach piensa que cada individuo reacciona de forma flexible a las condiciones exteriores e interiores; que evalúa las condiciones meteorológicas, las reservas de grasa y agua y sólo después elige su estrategia individual de stop and go. “Las aves –dice Biebach– no salen ciegamente, empujadas por su inquietud migratoria, teledirigidas por un programa genético. Tienen diversas opciones y saben aprovecharlas.” Su éxito depende de las experiencias que acumulan durante el viaje, de las reglas que se dan a sí mismas y de decisiones individuales.

Durante sus observaciones de la naturaleza, Aristóteles llegó a la conclusión de que por doquier se reconocía una maravillosa eficacia. Las aves son una prueba irrefutable de ello.