Un enigma sin resolver

 Introducción

Probablemente, una de las características morfológicas más llamativas y enigmáticas de ciertos cetáceos, es la aleta dorsal doblada. Una peculiaridad que, aunque a simple vista parece sencilla y curiosa, resulta relativamente complicada de explicar en cuanto a su origen. Además, cualquiera que la observe por primera vez, se preguntará: "¿Por qué tiene la aleta dorsal doblada?". Por eso, hoy he decidido hablar en este artículo sobre esta interesante característica que presentan algunos individuos.

Individuo de Orca (Orcinus orca) con la aleta dorsal doblada. Créditos de la imagen: Ciencia Verde

 ¿Qué es y para qué sirve una aleta dorsal?

Una aleta dorsal es un tipo de aleta ubicada en la región dorsal (como su nombre indica) de algunos grupos de vertebrados marinos, como los cetáceos, peces cartilaginosos, peces óseos y también en los imponentes e increíbles reptiles marinos.

El propósito principal de esta estructura anatómica, que carece de huesos y está formada por tejido conectivo resistente, es estabilizar al animal para evitar que gire sobre si mismos. Además, facilita cambios de dirección rápidos, lo que resulta crucial para la maniobrabilidad en el agua. Al estar situada en la línea media del cuerpo, la aleta dorsal actúa como un estabilizador que mantiene al animal equilibrado durante sus desplazamientos (Mortero, 2003; Kastelein et al., 2016).

Sin embargo, en algunos individuos de ciertas especies, esta aleta puede presentar un colapso parcial o total. Pero, ¿cuál es el origen de esta condición?

 El origen

La verdad es que la respuesta a esta pregunta puede ser muy diversa, aunque hay una correlación evidente entre los individuos que se encuentran en cautiverio y la incidencia de esta morfología en la aleta dorsal, siendo particularmente notorio en orcas (Orcinus orca) (Hoyt, 1992).

La mayoría de las orcas machos cautivas, y algunas hembras, tienen una aleta dorsal que está parcialmente o totalmente colapsada. La aleta dorsal se mantiene erecta gracias al colágeno, que normalmente se endurece al final de la adolescencia.

Las posibles explicaciones para este fenómeno incluye: (1) alteraciones en el equilibrio hídrico, causadas por el estrés del cautiverio o cambios en la dieta, (2) sobrecalentamiento del colágeno, provocado por una mayor exposición de la aleta al aire del ambiente; y (3) el colapso de la aleta debido a la gran cantidad de tiempo que pasan en la superficie, donde la aleta no está sostenida por la presión del agua. Esta última idea podría tener cierto sentido y explicaría por qué la mayoría de las orcas en las que sucede el colapso de la aleta son machos, ya que su aleta dorsal es más grande que la de las hembras, y por tanto, son más susceptible.

Comparación del tamaño de la aleta dorsal entre un macho y una hembra. Crédito de la imagen a sus respectivos autores.

Aunque esta peculiar anomalía se presenta principalmente en orcas en cautiverio, también se ha registrado en estado salvaje, aunque con una incidencia mucho menor. En Nueva Zelanda, destaca por ser la región con la mayor proporción de casos, donde el 23% de los machos adultos exhiben aletas dorsales colapsadas o en proceso de colapso. Por  el contrario, en la Columbia Británica, esta condición afecta a menos del 5% de las orcas, y en Noruega la incidencia es aún más rara, con registros inferiores al 1% (Visser, 1998).

Bigg (1982) señaló que las aletas dorsales de los machos adultos tienden a desarrollar con el tiempo ciertas debilidades estructurales, lo que puede provocar que la punta de la aleta se curve, pierda rigidez y se produzca el colapso de la aleta y que este fenómeno podría estar relacionado con la edad.

Por otra parte, también se han registrado aletas colapsadas en diversas especies de cetáceos, como el delfín de pico blanco (Lagenorhynchus albirostris), debido a una herida de bala como posible causa (Higdon y Nieve, 2008), entre otras especies (Stack et al., 2019).

Fotografía de un delfín de pico blanco (Lagenorhynchus albirostris) con la aleta dorsal colapsada. De Higdon y Nieve, 2008

Pero, ¿por qué se presentan esta condición en poblaciones salvajes? Típicamente, se asume que el colapso de la aleta es provocado por algún tipo de lesión o evento traumático, aunque no se puede afirmar con certeza.

 ¿Consecuencias?

Ciertamente, se desconoce en gran medida si el colapso de la aleta dorsal podría representar un problema significativo o si los individuos afectados podrían sobrevivir en la naturaleza con esta morfología en su aleta. Como he comentado un poco más arriba, se sabe que la aleta dorsal contribuye a la estabilidad durante la natación y función de manera óptima cuando está erguida (Fish, 1998; Kastelein et al., 2016).

Además, se ha sugerido que la disposición vascular dentro de la aleta dorsal desempeña un papel importante en la termorregulación, permitiendo que los cetáceos eviten los sistemas de intercambio de calor contracorriente y disipen el exceso de calor corporal (Kastelein et al., 1997; Meagher et al., 2002), siendo la principal zona la punta distal (parte más lejana de la base de la aleta dorsal), donde se concentra el flujo de calor (Meagher et al., 2002)

 Conclusión

En este artículo he intentado abarcar los posibles orígenes de esta peculiar anomalía. Es evidente que las condiciones de cautiverio nunca podrán equipararse a las del estado salvaje, por mucho que algunos piensen lo contrario. Asimismo, me gustaría aclarar que este artículo lo he escrito únicamente con el propósito de abordar este tema desde una perspectiva anatómica y fisiológica, y no por ser animalista (ni lo soy y ni lo pienso ser).

Simplemente he presentado aquí las principales hipótesis detrás de este fenómeno. Sin embargo, debo enfatizar que se trata únicamente de hipótesis. Para determinar el verdadero motivo en animales que se encuentran en cautiverio, sería necesario llevar a cabo un estudio riguroso con una muestra significativa de individuos, probando en diferentes condiciones y evaluando múltiples factores. Pero no hay nadie que pueda hacer ese estudio, y nadie que realmente quiera hacerlo (por obvias razones).

 Referencias

1. Morteo, Eduardo. (2003). Morfología y función de la aleta dorsal de los delfines (Familia Delphinidae) y su relación con el ambiente: Un enfoque adaptativo. 10.13140/RG.2.2.30772.24966. https://www.researchgate.net/publication/316450865_Morfologia_y_funcion_de_la_aleta_dorsal_de_los_delfines_Familia_Delphinidae_y_su_relacion_con_el_ambiente_Un_enfoque_adaptativo
2. Kastelein, Ronald & Triesscheijn, Rob & Jennings, Nancy. (2016). Reversible Bending of the Dorsal Fins of Harbor Porpoises (Phocoena phocoena) and a Striped Dolphin (Stenella coeruleoalba) in Captivity. Aquatic Mammals. 42. 218-226. 10.1578/AM.42.2.2016.218. https://www.researchgate.net/publication/303478500_Reversible_Bending_of_the_Dorsal_Fins_of_Harbor_Porpoises_Phocoena_phocoena_and_a_Striped_Dolphin_Stenella_coeruleoalba_in_Captivity
3. The Preforming Orca - Why the Show Must Stop
4. Prolific body scars and collapsing dorsal fins on killer whales (Orcinus orca) in New Zeland.
   
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6. Higdon, Jeff & Snow, Dave. (2008). First Record of a Collapsed Dorsal Fin in a White-beaked Dolphin Lagenorhynchus albirostris , with a Gunshot Wound as a Possible Cause. Canadian Field Naturalist. 122. 10.22621/cfn.v122i3.609. https://www.researchgate.net/publication/277735702_First_Record_of_a_Collapsed_Dorsal_Fin_in_a_White-beaked_Dolphin_Lagenorhynchus_albirostris_with_a_Gunshot_Wound_as_a_Possible_Cause
7. Stack, Stephanie & Currie, Jens & McCordic, Jessica & Olson, Grace. (2019). Incidence of Odontocetes with Dorsal Fin Collapse in Maui Nui, Hawaii. Aquatic Mammals. 45. 257-265. 10.1578/AM.45.3.2019.257. https://www.researchgate.net/publication/333116305_Incidence_of_Odontocetes_with_Dorsal_Fin_Collapse_in_Maui_Nui_Hawaii
8. Fish, Frank. (1998). Comparative kinematics and hydrodynamics of odontocete cetaceans: Morphological and ecological correlates with swimming performance. The Journal of experimental biology. 201. 2867-77. https://www.researchgate.net/publication/13420985_Comparative_kinematics_and_hydrodynamics_of_odontocete_cetaceans_Morphological_and_ecological_correlates_with_swimming_performance
9. Kastelein, Ronald & JL, Dubbeldam & Luksenburg, Jolanda & Staal, Carolien & AAH, van. (1997). An anatomical atlas of an adult female harbour porpoise (Phocoena phocoena). https://www.researchgate.net/publication/233747036_An_anatomical_atlas_of_an_adult_female_harbour_porpoise_Phocoena_phocoena
10. Fougeres, Erin & McLellan, William & Westgate, Andrew & Wells, Randall & Frierson, Dargan & Pabst, D. (2002). The relationship between heat flow and vasculature in the dorsal fin of wild bottlenose dolphins Tursiops truncatus. The Journal of experimental biology. 205. 3475-86. 10.1242/jeb.205.22.3475. https://journals.biologists.com/jeb/article/205/22/3475/9163/The-relationship-between-heat-flow-and-vasculature

La sorprendente diversidad de los gorriones

Introducción

Sin duda alguna, en algún momento tenía que dedicar, al menos un artículos para hablar sobre los gorriones pertenecientes al género Passer, ya que no solo son uno de los animalitos más graciosos y adorables, sino que también destacan como un fascinante caso de estudio desde el punto de vista evolutivo. Esto se debe a su increíble diversidad de especies (de ahí el nombre del artículo) y a su notable capacidad de adaptación a una variedad de entornos, especialmente urbanos.

Gorrión molinero (Passer montanus). Créditos de la imagen: Ornagrion.

Orígenes y diversificación del género Passer

Passeridae es un clado de aves passeriformes del linaje Passeri, también conocido como aves cantoras, es decir, aquellas que poseen una desarrollada siringe y por tanto un complejo y amplio repertorio de vocalizaciones. Las especies de este grupo se distribuyen por todo el Afrotrópico y buena parte de Eurasia, estando ausentes en Madagascar y Australasia. El área de mayor diversidad para Passeridae la constituye el valle de Rift en el este de África. Exhiben un diverso abanico de adaptaciones para zonas, tanto desérticas como hábitats con una pronunciada altitud. Los géneros Petronia, Onychostruthus, Montifringilla y Pyrgilauda forman un clado y son el grupo hermano del clado constituido por Gymnoris y el género Passer, al cual pertenece el gorrión común (Passer domesticus)

Los gorriones constituyen un grupo diverso de aves distribuido por todo el mundo. Dentro de este grupo, los gorriones de Europa, Asía y el área mediterránea pertenecen a los denominados "gorriones del Viejo Mundo", originarios África. Este mismo grupo también ha sido introducido por el hombre, en regiones como América ("Nuevo Mundo"), Australia y diversas islas del Pacífico, donde han logrado establecerse exitosamente.

Pero es importante destacar a qué tipo de aves nos estamos refiriendo cuando hablamos de "gorriones", ya que esta palabra (del ingles sparrow) puede referirse a distintos grupos taxonómicos. Por un lado encontramos a los gorriones del Viejo Mundo, que pertenecen a la familia Passerellidae. Aunque ambos grupos comparten el término sparrows, estos grupos no están absolutamente nada relacionados desde el punto de vista evolutivo (Bryson et al., 2016) sino que representan una convergencia evolutiva debido a su adaptación a hábitats similares.

Panel A (izquierda): Gorrión de corona blnaca (Zonotrichia leucophrys), como representante de los gorriones del Nuevo Mundo (familia Passerellidae). Panel B (derecha): Gorrión común (Passer domesticus), como representante de los gorriones del Viejo Mundo (familia Passeridae). Créditos de la imagen: (A) uzun y (B) La mirlina de campo.

El origen del género Passer parece estar en África, dado que la mayor diversidad de especies actuales de este género se encuentran en este continente (Summer-Smith, 1988). Los análisis filogenéticos, basados en datos genéticos, indican que el gorrión del Cabo (Passer melanurus) representa una de las ramas más basales del género (Allende et al., 2001). Este hallazgo es consistente con la hipótesis de que las especies de Passer más antiguas se originaron en África y posteriormente se expandieron a otras regiones, como Eurasia y el área mediterránea.

Filogenia simplificada del género Passer. Las especies están dispuestas jerárquicamente en ramas que indican sus relaciones de parentesco, desde linajes más basales hasta los más recientes. Junto a cada nombre de especies, se encuentra adjunta una imagen representativa del gorrión correspondiente, y los créditos de cada imagen están atribuidos al lado de ellas. Representación filogenética creada por Ciencia Verde, basada en Arnaiz-Viella et al. 2009

Una vez dispersas, las especies de Passer, seguramente llegaron a experimentar un segundo proceso de radiación adaptativa en Eurasia, lo que resulto ser en una mayor diversificación en esta región, siendo el gorrión saxaul (Passer ammodendri) y el gorrión rutilante (Passer rutilans), las ramas basales del género en Asia (Bryson et al., 2016; Arnaiz-Villena et al., 2009). Pero...¿qué factores pudieron impulsar la expansión de estas aves hacia el norte?

Bien, pues la expansión del género a través de Eurasia y su posterior diversificación pudo haber estado influenciado por las fluctuaciones climáticas del Pleistoceno. Durante los periodos interglaciares, las temperaturas más suaves y el retroceso de los glaciares habrían hecho habitables regiones más septentrionales (deMenocal, 2004). Los gorriones por su capacidad de adaptarse rápidamente a condiciones cambiantes (Parn et al., 2012), podrían haber seguido la expansión de recursos vegetales en estas áreas abiertas.

La conquista del medio urbano y el inició de una divergencia

El gorrión común ha estado asociado con las ciudades y seres humanos desde la aparición de la agricultura hace aproximadamente 10.000 años (Summer-Smith, 1963). Ya en el siglo XVII, Conrad Gesner, en su obra Volgelbuch (1669) documentó que los gorriones y otras especies de aves anidaban en estrecha asociación con los humanos.

Créditos de la imagen: Ornagrion

Además, en estos entornos urbanos, los gorriones tienen acceso constante a fuentes de alimentos proporcionados por los productos agrícolas (Perkins et al., 2010; Whelan et al., 2015), lo que les ha permitido prosperar en zonas donde otras especies no podrían (Moller, 2007; Bonier et al., 2007). En este contexto, un estudio de Vangestel et al. (2011) descubrió que las poblaciones urbanas de gorriones domésticos presentan niveles de parentesco más altos en comparación con las poblaciones rurales, lo que sugiere que las poblaciones urbanas están experimentando una posible deriva genética.

Conclusión

A pesar de conocer el posible origen de Passer es evidente que aún falta una mayor comprensión de su filogenia y su evolución. Los datos existentes apuntan a una notable diversidad de especies de este género, pero la información sobre las relaciones exactas entre ellas, así como factores que han impulsado su expansión y diversificación, siguen siendo inciertas. Aunque se han realizados algunos estudios filogenéticos, como el de Arnaiz-Viella et al. (2011), estos siguen siendo insuficientes, dado que el género contienen 28 especies y en dicho estudio solo se representan 10. La falta de un árbol filogenético comprensivo que abarque todas las especies del género limita enormemente nuestra capacidad para entender las relaciones evolutivas precisas entre ellas.

Referencias

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2. Robert W. Bryson, Brant C. Faircloth, Whitney L. E. Tsai, John E. McCormack, John Klicka, Target enrichment of thousands of ultraconserved elements sheds new light on early relationships within New World sparrows (Aves: Passerellidae), The Auk, Volume 133, Issue 3, 1 July 2016, Pages 451–458, https://doi.org/10.1642/AUK-16-26.1
3. Summers-Smith J (1988) The Sparrows. Calton
4. Allende LM, Rubio I, Ruíz-Del-Valle V, Guillén J, Martínez-Laso J, Lowy E, Varela P, Zamora J, Arnaiz-Villena A. The Old World sparrows (genus Passer) phylogeography and their relative abundance of nuclear mtDNA pseudogenes. J Mol Evol. 2001 Aug;53(2):144-54. doi: 10.1007/s002390010202.
5. Peter B deMenocal, African climate change and faunal evolution during the Pliocene–Pleistocene, Earth and Planetary Science Letters, Volume 220, Issues 1–2, 2004, Pages 3-24, ISSN 0012-821X, https://doi.org/10.1016/S0012-821X(04)00003-2
6. Pärn H, Ringsby TH, Jensen H, Sæther BE. Spatial heterogeneity in the effects of climate and density-dependence on dispersal in a house sparrow metapopulation. Proc Biol Sci. 2012 Jan 7;279(1726):144-52. doi: 10.1098/rspb.2011.0673
7. The house Sparrow, By. Summers-Smith
8. Conrand Gesner, Vollkommenes Volgelbuch / Vogel-Buch Nachdruck der Ausgabe 1669
9. Whelan, Christopher & Brown, Joel & Hank, Amy. (2015). Diet Preference in the House Sparrow Passer domesticus: Hooked on Millet?. Bird Study. 10.1080/00063657.2015.1089838.
10. Perkins, Allan & Anderson, Guy & Wilson, Jeremy. (2010). Seed food preferences of granivorous farmland passerines: Capsule Large buntings prefer cereal grains whilst sparrows also take oily seeds.. Bird Study. March 1. 46-53. 10.1080/00063650709461455.
11. Urban birds have broader environmental tolerance Frances Bonier, Paul R Martin and John C Wingfield Published:31 August 2007 https://doi.org/10.1098/rsbl.2007.0349
12. CARL VANGESTEL, JOACHIM MERGEAY, DEBORAH A. DAWSON, VIKI VANDOMME, LUC LENS (2011) Spatial heterogeneity in genetic relatedness among house sparrows along an urban–rural gradient as revealed by individual-based analysis. https://doi.org/10.1111/j.1365-294X.2011.05316.x