Colibrí cabeza roja. Foto: William Overman/Premios de Fotografía Audubon

Ciencia

Nuevas investigaciones muestran que los colibríes necesitan cerebros excepcionales para cernerse

Para moverse en todas las direcciones, es necesaria una gran capacidad cerebral.

Los colibríes son únicos por muchos motivos. Si bien son de las aves más pequeñas del mundo, son los que vuelan más rápido en relación con la longitud de su cuerpo, y los únicos verdaderos especialistas en cernerse. Para que esta forma de vuelo especial sea posible, los colibríes han desarrollado varias adaptaciones, que van desde formas de alas especializadas hasta músculos en el pecho. Estos últimos componen hasta 30 por ciento de su peso corporal total (para la mayoría de las aves, el peso de su pecho representa entre el 15 y el 18 por ciento).

Los científicos siempre han sospechado que el complejo movimiento de los colibríes requiere de un cerebro más complejo, pero el cerebro de esta ave es muy pequeño y difícil de estudiar. Tanto es así que recién ahora un equipo de científicos canadienses logró descifrar el modo en el que los colibríes utilizan el cerebro para cernerse. Dicha investigación, publicada en la edición de este mes de Current Biology, muestra que el cerebro de los colibríes es diferente del de todas las demás aves (o incluso de los vertebrados de cuatro patas), algo que les permite volar en múltiples direcciones.

Para comprender estas diferencias, primero es importante considerar cómo y por qué nos movemos. Todas las criaturas de la Tierra son depredadores o presas, y muchas incluso cuentan con ambos roles según su posición en la cadena alimentaria. Para casi todos los animales, esto significa avanzar para hacer frente a cualquiera de las dos opciones: hacia el alimento o lejos del depredador para evitar ser convertido en alimento. Los humanos somos una rara excepción entre los vertebrados en cuanto a que tenemos la capacidad de movernos en muchas direcciones de manera relativamente eficiente (¿alguna vez ha visto a un perro trotando hacia atrás o subir una escalerilla?).

A pesar de esta diferencia, cuando enfrentamos un peligro, nuestro primer instinto es voltear y correr para alejarnos de la amenaza en lugar de movernos de manera campante hacia un costado en busca de seguridad. Este instinto se puede vincular con el modo en el que nuestro cerebro percibe el movimiento. Los centros visuales del cerebro de todas las criaturas de cuatro extremidades responden más enérgicamente al movimiento en el eje que va desde atrás hacia adelante (imagínenos persiguiendo algo o escapando de algo que nos persigue).

Pero la excepción de esto son los colibríes, según nuevas investigaciones. Los colibríes pasan gran parte del tiempo cerniéndose, lo que significa que tienen otras cosas que considerar además del eje que va de atrás hacia adelante.  Al cernerse, una ráfaga de viento puede empujarlos desde el costado. O un depredador puede llegar a atacarlos desde abajo. Por este motivo, no solo deben poder moverse hacia adelante para alimentarse de una flor colgante, sino en todas las direcciones.

Debido a esto, tendría sentido que el cerebro del colibrí no pusiera el mismo énfasis en el movimiento de atrás hacia adelante que el que pone nuestro cerebro, y eso es exactamente lo que han descubierto los científicos. El equipo de investigación descubrió que en un área del cerebro llamada lenticular encefálica —la parte que responde a los estímulos visuales— el colibrí no presenta una gran preferencia por el movimiento de atrás hacia adelante, como es el caso de todos los demás animales evaluados hasta el momento. En su lugar, parece no tener ninguna preferencia y responde del mismo modo al movimiento en todas las direcciones.

Los investigadores también descubrieron que el cerebro del colibrí está "configurado" para responder a los movimientos rápidos con más energía que a los lentos. Esto resultó ser una sorpresa porque los científicos habían asumido que su cerebro en realidad estaba configurado como para un ave que se cierne y vuela a baja velocidad. Pero si pensamos en esto, que tenga un cerebro optimizado para alta velocidad también tiene sentido. Un colibrí cabeza roja puede moverse a una velocidad equivalente a 385 veces la longitud de su cuerpo por segundo durante vuelos de apareamiento, lo cual es asombrosamente rápido. Como punto de comparación, un avión de combate F15 Eagle puede alcanzar una velocidad máxima de 2.5 Mach, lo que se traduce en 45 veces su longitud). A esa velocidad, la capacidad de cambiar el curso de manera casi instantánea hace la diferencia entre la vida y la muerte, o entre el hecho de aparearse o no, que en términos de evolución es básicamente lo mismo.

El hecho de que el cerebro del colibrí perciba el mundo de manera diferente a la de otros vertebrados es un descubrimiento ornitológico fascinante, sin embargo los investigadores cuentan con otras motivaciones para su estudio: comprender el vuelo en la naturaleza para diseñar mejores robots. El descubrimiento del cerebro de un animal que puede moverse de manera eficiente en tres dimensiones podría ser muy valioso para la inteligencia artificial de drones voladores, por ejemplo, o de sistemas de piloto automático para helicópteros. Pero dejando de lado las posibles aplicaciones a nivel comercial, ¿no es interesante pensar que los cerebros de las aves más pequeñas también podrían ser los más complicados?

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