El famoso pico del tucán

Los tucanes (Ramphastidae) son un grupo de aves tropicales que habitan principalmente en los bosques del Neotrópico desde México hasta Sudamérica. Se caracterizán sobre todo por su gran y colorido pico, que aunque parezca bastante pesado en realidad es muy ligero, pero al mismo tiempo muy rígido y resistente (Seki et al., 2005). Este lo suelen utilizar principalmente para alimentarse frutos (Remsen et al., 1993), aunque en ocasiones también pueden emplearlo para capturar invertebrados o algún pequeño vertebrado (Baussart et al., 2009).

A parte de utilizar su característico pico para alimentarse, este también cumple una función importante en la termoregulación de la temparatura corporal, ya que está recorrido por una red de vasos sanguíneos superficiales que sostienen la ranfoteca, lo que permite ajustar el flujo de sangre según la temperatura ambiental. Cuando las temperaturas son altas, estos vasos se dilatan y aumenta el paso de la sangre hacia el pico, facilitando la pérdida de calor, mientras que cuando hace frío, los vasos se contraén y reducen esa circulación para conservar el calor corporal (Tattersall et al., 2009). Por esta razón, los tucanes suelen guardar su pico bajo las alas cuando descansan, especialmente en ambientes fríos, ya que su estructura interna y su elevada capacidad para transferir calor puede favorecer su perdida (Tattersall et al., 2016).

En lo que se refiere al extraordinario colorido del pico, no existen muchos estudios que traten de forma directa su función específica, aunque la hipótesis más ampliamente aceptada es que estos colores pueden estar relacionados con la selección sexual, posiblemente representando una señal honesta que indique el estado de salud de los individuos, siendo algo similar a lo que se observa en el caso del mirlo (Turdus merula), en el que los machos presentan un plumaje completamente negro que constrata con el inteso color amarillo de su pico, mientras que las hembras son de color marrón y no presentan una coloración tan intensa en el pico. Además, en Aulacorhynchus caeruleogularis parece también cumplir como una señal disuasoria frente a otras aves (Skutch, 1944).

Aulacorhynchus caeruleogularis. Créditos de la imagen: Rich Kostecke (CC BY-NC 4.0) Imagen original extraída de aquí.

A parte de todas particularidades de los tucanes, lo más enigmático es cómo alguna especie de este grupo de aves desarrollaron sus enormes picos. Por lo que sabemos, en general, los picos de las aves evolucionan rápidamente, como demuestra el hecho de que incluso especies estrechamente relacionadas pueden llegar a desarrollar morfología de pico muy diversas, tal y como ocurre en los pinzones de Darwin, donde especies procedentes de un mismo ancestro presentan picos completamente distintos en función de su dieta.

Esto se debe a que los picos son un rasgo fenotípicamente plástico, cuya plasticidad tiene su base en el desarrollo embrionario y sobre la que posteriormente actúa la selección natural (véase La caja de herramienta). Sin embargo, es importante tener en cuenta que esta plasticidad puede dar lugar a evolución convergente, lo que puede inducir a errores a la hora de reconstruir la historia filogenética si solo tenemos en cuenta la morfología del pico, ya que especies no estrechamente emparentadas pueden llegar a presentar picos muy similares debido a presiones de selección parecidas.

De hecho, en un inicio, en base a la morfología, los tucanes estaban relacionados con los pájaros carpinteros (Picidae) y los barbudos (Capitonidae), todos incluidos dentro del orden Piciformes (Prum, 1988). Aunque posteriormente los anális moleculares mostraron que los tucanes están más estrechamente relacionados con los barbudos neotropicales, separándose de estos hace aproximadamente 20-30 millones de años, después de que los barbudos del Nuevo Mundo se hubieran separado de los del Viejo Mundo alrededor de 50 millones de años (Lanyon y Hall, 1994).

Lo que implica que el característico pico del tucán evolucionó a partir de un antepasado con un pico mucho más pequeño, similar al de los barbudos actuales. Aunque realmente se desconoce cuáles han sido las presiones de selección que han favorecido el aumento de tamaño, mientras que en los barbudos se ha conservado una morfología más parecida a la ancestral. Una posible explicación es que los tucanes, al vivir en ambientes mucho más cálidos, hayan desarrollado un pico más largo para poder disipar más fácilmente el calor, pero realmente esta hipótesis no tiene mucho sentido ya que ambos grupos de aves ocupan regiones muy similares dentro del Neotrópico y también en ese caso cabría esperar una correlación evidente entre ambientes más cálidos y picos más grandes. Una hipótesis alternativa, y que probablemente sea la causa, es que los tucanes podrían haber desarrollado picos más largos como resultado de su nicho ecológico, ya que su asociación con los estratos más altos del bosque y con recursos alimenticios más dispersos o de difícil acceso habría favorecido progresivamente el aumento del tamaño del pico.

Bibliografía

1. Seki, Yasuaki & Schneider, Matthew. (2005). Structure and mechanical behavior of a toucan beak.
   https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1359645405004647
2. Remsen, J. & Hyde, Mary & Chapman, Angela. (1993). The Diets of Neotropical Trogons, Motmots, Barbets and Toucans.
   https://www.researchgate.net/publication/251320579_The_Diets_of_Neotropical_Trogons_Motmots_Barbets_and_Toucans
3. Baussart, Sabine & Korsoun, Leonid & Libourel, Paul-Antoine & Bels, Vincent. (2009). Ballistic food transport in toucans.
   https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/jez.542?casa_token=IcOyJPUB4YUAAAAA:M4SsHUz9Y2qLhJ_M65IgA3UpxcbSMLRSBoDTWc4Vf37grLRWOnu55fdaDf9qMCK0VDk74lBa4wHnE9M
   
4. Tattersall, Glenn & Andrade, Denis & Abe, Augusto. (2009). Heat Exchange from the Toucan Bill Reveals a Controllable Vascular Thermal Radiator.
   https://www.researchgate.net/publication/26692147_Heat_Exchange_from_the_Toucan_Bill_Reveals_a_Controllable_Vascular_Thermal_Radiator
5. Tattersall, Glenn & Arnaout, Bassel & Symonds, Matthew. (2016). The evolution of the avian bill as a thermoregulatory organ.
   https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/brv.12299
6. Skutch, A. F. (1944). Life History of the Blue-Throated Toucanet.
   https://www.jstor.org/stable/4157349?casa_token=gm2eMfu2ypwAAAAA%3Ac33PBETDzHErGVIbWnCuuRrtOILU-jmp7GztBMbYD0sQgCc3rwQo2gFm1-ytjfGjrg2n24jq6P3HeQFK1A24EEdW9vDS06Ar4HRKKqCLsFzZiCvdQe8&seq=2
7. PRUM, R.O. (1988), Phylogenetic interrelationships of the barbets (Aves: Capitonidae) and toucans (Aves: Ramphastidae) based on morphology with comparisons to DNA-DNA hybridization.
   https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1096-3642.1988.tb01728.x
8. Lanyon, S. M., & Hall, J. G. (1994). Reexamination of Barbet Monophyly Using Mitochondrial-DNA Sequence data.
   https://www.jstor.org/stable/4088602