El canto de las aves como indicador temprano de los efectos de la fragmentación del hábitat

Por: Clementina González Zaragoza

Instituto de Investigaciones sobre los Recursos Naturales, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. clementina.gonzalez@umich.mx

El estudio de los patrones de flujo y estructura genética a través de poblaciones animales en hábitats complejos debido a la fragmentación es crítico para entender cómo el paisaje y el ambiente estructuran a la variación genética y mantienen la conectividad entre poblaciones. Como consecuencia de la fragmentación del hábitat, la variación genética puede erosionarse mientras que la divergencia genética entre poblaciones puede incrementarse. Esto, debido a la acción de la deriva genética, la endogamia, el flujo genético restringido y por lo tanto al incremento de la probabilidad de extinciones locales. Esta información es importante para poder plantear estrategias de conservación efectivas y para mejorar la conectividad del hábitat con el propósito de mantener poblaciones suficientemente grandes, saludables y sostenibles. Sin embargo, la detección de los cambios en patrones de flujo y estructura genética como resultado de eventos de fragmentación reciente no es fácil, puesto que necesita haber transcurrido suficiente tiempo para que se refleje en los marcadores genéticos, además de la inversión en tiempo y dinero para obtener los datos. Como alternativa, existen otras formas de detectar de manera más rápida o temprana los efectos de la fragmentación en poblaciones animales de especies susceptibles, como por ejemplo a través del estudio de la conducta. Esto, debido a que se sabe que el aislamiento provocado por la fragmentación y otros factores antropogénicos pueden modificar ciertos patrones conductuales.

   Por ejemplo, la mayoría de las aves utilizan sus cantos para atraer parejas y defender sus territorios. Por lo tanto, cualquier alteración puede tener consecuencias genéticas y demográficas importantes. Al igual que el lenguaje humano, las señales vocales en aves canoras, pericos y colibríes son aprendidas socialmente y transmitidas entre individuos creando flujos de información (memes) a través del paisaje (Lynch 1996). Por lo tanto, estas señales pueden cambiar rápidamente debido a la evolución cultural, ya que durante el proceso de aprendizaje, que es mediante la imitación, pueden cometerse errores; Aplin 2019). Una vez que existe variación en rasgos culturales, estos pueden ser seleccionados por los “usuarios”, cambiando sus frecuencias y su persistencia.  

Figura 1. Los colibríes al tener la capacidad de aprender sus vocalizaciones también están sujetos a alteraciones en su conducta vocal por el aislamiento debido a la fragmentación. En el video se muestra a Saucerottia beryllina realizando un llamado.
Figura 2. Patrón de evolución cultural en Pampa curvipennis a lo largo de su distribución en la Sierra Madre Oriental. El análisis de similitud muestra un mayor número de sílabas compartidas entre poblaciones cercanas geográficamente.

De manera análoga al flujo génico, el flujo de memes entre poblaciones puede tener grandes efectos en la diversidad acústica de un sitio. Cuando el flujo es alto, los memes tienden a ser similares entre poblaciones, mientras que si el flujo de memes es bajo o inexistente, estos pueden diferenciarse a través del efecto fundador y la deriva. Es así que la variación geográfica en los cantos a distintas escalas espaciales puede surgir rápidamente a través del aislamiento, debido a una interrupción en el flujo de memes entre poblaciones, de manera similar  a como lo hacen las barreras al flujo genético. Si esto ocurre, con el tiempo se pueden llegar a formar dialectos únicos entre poblaciones a través del paisaje creando, en algunos casos, barreras conductuales al flujo génico.

Figura 3. Pheugopedius felix, ave endémica estrechamente  relacionada a los bosques secos de México en la que actualmente estudiamos el efecto de la fragmentación en sus patrones vocales.

Entonces dado que los memes pueden cambiar más rápido que los genes, los sistemas de comunicación de especies sensibles al hábitat pueden utilizarse para identificar estados tempranos de diferenciación y por lo tanto como un indicador conductual del deterioro ambiental. Debido a su rápida evolución cultural, las vocalizaciones de las aves pueden convertirse en un sistema de alerta temprana que detecte los efectos de la fragmentación en tiempos relativamente cortos y antes de que otros indicadores (como los marcadores genéticos) muestren algún cambio.

Referencias

  • Aplin L.M. (2019). Culture and cultural evolution in birds: a review of the evidence. Animal Behaviour 147: 179-187.
  • Lynch A.M. (1996). The Population Memetics of Birdsong. – In: Kroodsma D. E. and Miller E. H. (eds), Ecology and Evolution of Acoustic Communication in Birds, Comstock Publishing, Ithaca, USA, pp. 181–197.

Reseña de la autora

Clementina González Zaragoza. Es bióloga por la Universidad Veracruzana y doctora en ciencias por la UNAM. Actualmente es profesora-investigadora del Instituto de Investigaciones sobre los Recursos Naturales (INIRENA) de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Su línea de investigación es la biología evolutiva y está interesada en estudiar la evolución y función de las señales acústicas en colibríes y en otras aves, así como en evaluar el efecto de la selección natural y sexual en los procesos de especiación de distintos organismos. Actualmente investiga el efecto de la fragmentación en los patrones vocales de aves endémicas al bosque seco del occidente de México, y junto con sus estudiantes, investiga la influencia de las características del paisaje en procesos microevolutivos como la selección natural y el flujo genético, así como la detección de señales de selección a nivel genómico y su relación con las características ambientales en diferentes taxa endémicos al bosque seco. Ha publicado numerosos artículos científicos citados más de 400 veces y ha dirigido tesis de licenciatura, maestría y doctorado.

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