Plumas arcoíris, el secreto del color de los colibríes

El estudio óptico más grande jamás realizado sobre las plumas de los colibrís indaga en las razones de la espectacular variedad cromática de estas coloridas y fascinantes aves.

Tucusito rubí - Chrysolampis mosquitus

Tucusito rubí - Chrysolampis mosquitus

Foto: iStock

Los colibríes son algunos de seres más coloridos y brillantes de todo el reino animal. Sus plumas son iridiscentes: la luz rebota en ellas como en una pompa de jabón dando como resultado miles tonos brillantes que cambian al mirarlas desde diferentes ángulos.

Mientras que otras aves como los patos pueden exhibir unas plumas brillantes y de gran belleza, en lo que a color y espectacularidad se refiere nada puede compararse a las pinnŭlas de los colibríes, algo para lo cual los científicos desconocían las razones. No obstante, un estudio publicado a comienzos de año en la revista Evolutionha explicado que si bien las plumas de los colibríes tienen la misma composición básica que las de otras aves, es gracias a la forma especial de sus estructuras y a los pigmentos contenidos en ellas que consiguen reflejar las inverosímiles gamas cromáticas que algunas especies exhiben.

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Una explicación al color de los colibrís

Dicen que por la noches es cuando los seres humanos nos hacemos las preguntas más trascendentales: el amor, la vida, la belleza, la soledad, son algunas de esas cuestiones que ocupan nuestros pensamientos. En la intimidad de su cama, la gran pregunta que mantenía despierto por las noches a Chad Eliason era: ¿por qué algunos grupos de pájaros son más coloridos que otros? Eliason, autor del artículo e investigador postdoctoral en el Field Museum de Chicago comenta que: "puedes mirar por la ventana y ver pájaros pardos y marrones: pero luego tienes esta gema brillante revoloteando en tu comedero para colibríes y piensas: ¿por qué los colibríes son tan coloridos? ¿es el medio ambiente? ¿es la selección sexual? ¿o se trata algo sobre los mecanismos internos, la física o la forma en que se producen los colores? "

Para responder a estas preguntas, Eliason y su equipo internacional de colegas llevaron a cabo el estudio óptico más grande jamás realizado sobre las plumas del colibrí. Fue de este modo que con microscopios electrónicos de transmisión examinaron las plumas de 35 especies de colibríes y las compararon con las plumas de otras aves de colores brillantes para buscar diferencias en su composición.

Detalle del plumaje de un colibrí garganta de rubí - Archilochus colubris.

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Foto: Rafael Maia

Todas las plumas de las aves están hechas de queratina, el mismo material que nuestro cabello y uñas, y están estructuradas como árboles diminutos, con partes que se asemejan a un tronco, ramas y hojas. Las "hojas", llamadas bárbulas de las plumas, están formadas por células que contienen unos orgánulos productores de pigmento conocidos como melanosomas. Los humanos también tenemos melanosomas, de hecho estos son los responsables de producir la melanina; el pigmento que colorea nuestro cabello y piel. Sin embargo un pigmento no es la única manera de obtener un color. La forma y disposición de los melanosomas también puede influir, e influye de hecho, en la forma en que la luz rebota en ellos, produciendo colores brillantes.

"Con la estructura adecuada, puedes convertir algo incoloro en algo realmente colorido"

"Llamamos a estos colores iridiscentes 'colores estructurales' porque precisamente dependen de las dimensiones estructurales de las plumas", explica el coautor del estudio Matthew Shawkey de la Universidad de Gante de Bélgica. "Una buena analogía sería una pompa de jabón. Si solo miras un poco de jabón, será incoloro. Pero si lo estructuras de la manera correcta; si lo esparces en una película delgada para formar una burbuja, obtendrás esos brillantes colores del arco iris en los bordes. continúa. Con los melanosomas funciona de la misma manera: con la estructura adecuada, puedes convertir algo incoloro en algo realmente colorido".

"En los mamíferos, la melanina no está organizada de manera elegante dentro de los pelos, pero en las aves estos se organizan en capas. Cuando la luz rebota en las diferentes capas, obtenemos estos colores brillantes", añade Eliason revelando el gran secreto.

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No obstante, incluso entre las aves, los melanosomas de los colibríes son especiales. Los patos por ejemplo, tienen melanosomas en forma de tronco sin aire en el interior, pero los melanosomas de los colibríes tienen forma de lenteja, y contienen en su interior cientos de burbujas de aire diminutas. Es de este modo que la forma aplanada y las burbujas de aire de los melanosomas de los colibríes crean un conjunto de superficies más complejo que, al reflejar la luz rebota de una manera que produce iridiscencia.

La variedad cromática de los colibrís

Los investigadores también encontraron que los diferentes rasgos que hacen que las plumas de los colibríes sean especiales, como la forma del melanosoma y el grosor del forro de las plumas, son rasgos que evolucionaron por separado, lo que permite a los colibríes mezclar y combinar una variedad más amplia de rasgos de color que otras especies de aves. "Es como si en el armario de los atuendos de los pájaros los colibrís contaran con tres camisas y tres pares de pantalones, en lugar de con tres vestidos" dice Eliason "En general, las plumas de los colibríes son súper complejas, y eso es lo que las hace mucho más coloridas que otras aves." añade.

Chrysolampis mosquitus

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Foto: iStock

Este proyecto abre la puerta hacia una mayor comprensión de por qué los colibríes desarrollan unos colores específicos tan fascinantes, defienden los investigadores. Sin embargo, no todos los colores de los colibríes son brillantes y estructurales. "Algunas especies tienen un plumaje monótono y en otras tantas, las hembras son menos coloridas que los machos", señala por su parte el coautor del estudio Rafael Maia, biólogo y científico de datos de Instacart.

"En este artículo describimos un modelo de cómo se pueden lograr todas estas variaciones dentro de las plumas. No obstante, ahora aparecen serie de preguntas maravillosas. Por ejemplo, si es posible mostrar una amplia variedad de colores, ¿por qué muchos colibríes son verdes?" se pregunta el también coautor del estudio Juan Parra, de la Universidad de Antioquia de Colombia. "El papel de la depredación o la selección sexual siguen siendo cuestiones muy abiertas y poco estudiadas respecto a los colibrís" añade.

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"Este estudio prepara el escenario para comprender realmente cómo se desarrollan los patrones de color. Ahora que tenemos una mejor idea de cómo la estructura de las plumas se asigna al color, realmente podemos analizar qué genes están detrás de esos colores realmente locos en las aves", concluye Eliason.