Sobre alas, pelos y plumas
Si les dijera que piensen en algún animal que vuele, probablemente habrían pensado en un ave. No los culpo, es el martillo rojo de los animales voladores, y el vuelo es de las características más comunes en ellas.
Pero si empezamos a hablar del vuelo podemos decir que el vuelo batido es una de las actividades energéticamente más costosas del reino animal, lo que sugiere que la selección natural debería funcionar para optimizar el rendimiento del vuelo. También se nos da la pista de que solo 4 grupos han desarrollado el vuelo, y solo 3 existen actualmente (F por los Pterodáctilos).
En dos de los grupos actuales, existen especies que han perdido secundariamente su capacidad de volar, siendo estos las aves y los insectos. A ver, ¿qué es eso de aves e insectos no voladores? Existen muchas especies de aves que ya no pueden volar, la mayoría habitantes de remotas islas oceánicas como, por ejemplo, el pato de Campbell, el cormorán de las Galápagos o el rascón de Lord Howe, entre muchas otras.
¿Qué sucede si un ave queda confinada en una isla oceánica, donde no hay ningún depredador que pueda amenazarla? No está de más decir que las islas son lugares extremadamente particulares donde se encuentra la mayor biodiversidad y se dan cambios muy locos. Las aves que vivan en islas, podrán darse el lujo de no necesitar volar para huir de depredadores inexistentes. Por eso, la selección natural favorecerá aquellas mutaciones que reduzcan el tamaño de las alas ya que implica un considerable ahorro energético que podrá usarse en otras cosas. Si no necesito gastar energía en volar, entonces me sobran las alas, como el kiwi o el dodo.
¿Y qué pasa con los avestruces, ñandúes y demás? No vuelan, pero viven en continentes llenos de depredadores que se las pueden comer. No nos apuremos, porque también esto tiene una explicación. Las actuales aves paleognatas (kiwis, ñandúes, emús, avestruces entre otros) descienden de aves que tomaron el rol ecológico de los dinosaurios herbívoros. Para huir de los depredadores, desarrollaron dos armas, que son el gigantismo y la velocidad en carrera. Un avestruz a 70 km/h, a ver quien la frena.
Por hablar un poco de ellos, en condiciones de insularidad estricta y ausencia de depredadores, también insectos voladores han perdido la capacidad de vuelo, igual que las aves en las mismas condiciones. Un ejemplo de ello es el insecto palo de la Isla Lord Howe.
El grupo que no perdió el vuelo en ningún momento fue el de los murciélagos. Pero, ¿Por qué ningún murciélago ha perdido la capacidad de volar? ¿Es posible esto y bajo qué circunstancias?
¿Por qué tendrían que perder su capacidad de volar? Y... Por las mismas razones por las que hay aves que han perdido la capacidad de volar. ¿Por qué algunas aves sí y ningún murciélago no? El hacerse preguntas, cuál niño curioso, resulta fundamental para entender mejor lo que nos rodea.
Acá es donde entran nuestros protagonistas, los Quirópteros, conocidos popularmente como murciélagos, son los únicos mamíferos voladores y representan uno de los grupos más grandes y más diversos entre nuestros amigos peludos, conformar un quinto de las especies actuales de mamíferos (aproximadamente 1400 especies).
Estos animalitos peludos y voladores claramente inspiraron a los famosos vampiros, una fama mal ganada y ahora con el coronavirus y su origen ni les cuento. No será el aleteo de una mariposa la que puede provocar huracanes, pero el aleteo de un murciélago sí.
Según ciertos estudios, el vuelo de los murciélagos es más eficiente que el vuelo de las aves. Por el momento nos quedamos con que el vuelo es una actividad extremadamente costosa energéticamente y que se necesitan un montón de pequeñas adaptaciones y cambios para que se pueda producir. El vuelo batido consume mucho oxígeno, y necesita de drásticas modificaciones fisiológicas para poder satisfacer esta necesidad de energía. A cambio, el vuelo es un arma casi imbatible que los animales disponen para huir de un depredador. En cuanto éste se acerca al organismo huirá levantando el vuelo y dejando al depredador sin almuerzo, pero con mucha sorpresa de que estos animalitos puedan caminar en el aire.
Ahora centrémonos y volemos a los murciélagos. El vuelo de los murciélagos consume mucha menos energía que el de las aves, por dos razones:
La primera es que sus alas conservan más articulaciones óseas que las de las aves y la piel que forma las alas llamada patagio es más elástica y flexible que las plumas. Y si bien las aves desarrollan una mayor velocidad que los murciélagos, estos últimos pueden tener una mayor maniobrabilidad que las aves y están adaptados para el vuelo lento de la caza aérea de insectos.
Las plumas de los pájaros se desgastan con el uso y los ejes de las plumas pierden rigidez flexural y eficiencia aerodinámica por la repetición de la flexión durante el aleteo. Esta es la razón por la que las aves deben reemplazar sus plumas de vuelo (y del cuerpo) a intervalos regulares por un proceso llamado muda, que es energéticamente costoso debido a la síntesis de nuevo material de las plumas y porque la capacidad de vuelo se reduce debido a los huecos temporales de las alas. En la mayoría de las aves, la muda no se superpone con otros procesos que son energéticamente exigentes como la reproducción y la migración.
En los murciélagos, la membrana de la piel se mantiene y repara continuamente, presumiblemente con un impacto mucho menor en la programación de eventos de la historia de la vida en el ciclo anual.
Como consecuencia, el ala de murciélago es mucho más dinámica y flexible que la de las aves. Es capaz de desarrollar más movimientos y puede realizar micro correcciones de rumbo, posición y fuerza mucho más rápidamente. Un murciélago consume menos oxígeno que las aves en vuelo. A ver a ver, no se puede decir que las aves están mejor adaptadas para el vuelo que murciélagos o viceversa. No es así porque los pájaros y los murciélagos han evolucionado de forma completamente independiente hasta el presente y, en general, se adaptan a diferentes tareas ecológicas.
Volviendo a los murciélagos, ya podemos ir sospechando que, en un entorno de insularidad, a un murciélago no le interesa tanto reducir la energía consumida en vuelo dado que esta energía de por sí no es elevada, y está bastante optimizada.
¡Pero hay más razones (y más proteínas)! La mayoría de murciélagos capturan insectos en vuelo (por medio de la ecolocalización, pero eso ya es otro tema). Los insectos son de por sí voladores muy hábiles, y representan un reto de capturar en vuelo. Para el murciélago, el vuelo es un arma fundamental para consumir insectos. Una presión selectiva tendría que ser muy drástica para perderlo.
En fin, los murciélagos están sumamente adaptados al vuelo y su uso es para ellos una condición fundamental para su supervivencia, algo no prescindible en ninguna circunstancia actual. Por eso no hay ninguna especie de murciélago que haya perdido esta capacidad. Aunque hay algunos murciélagos en Nueva Zelanda que comenzaron a usar más su habilidad cuadrúpeda que el vuelo, quizá ese podría ser el inicio de los primeros murciélagos no voladores, pero eso lo sabremos en unos millones de años.
- Joaquin Ortiz
Bibliografía:
Riskin, D. K. (2006). Terrestrial locomotion of the New Zealand short-tailed bat Mystacina tuberculata and the common vampire bat Desmodus rotundus. Journal of Experimental Biology, 209(9), 1725-1736. https://doi.org/10.1242/jeb.02186
Hedenström, A., Johansson, L. C., & Spedding, G. R. (2009). Bird or bat: comparing airframe design and flight performance. Bioinspiration & Biomimetics, 4(1), 015001. https://doi.org/10.1088/1748-3182/4/1/015001