El precio de la herbivoría

La obtención de eneríga a partir del alimento vegetal representa uno de los grandes retos fisiológicos a los que han enfrentado los animales a lo largo de laa evolución. A diferencia de la carnivoría, las plantas presentan una importante abudancia de celulosa y otros compuestos difíciles de degradar, lo que limita su aprovechamiento directo por la mayoría de los vertebrados. Para superar esta dificultad, diverso linajes han desarrollado relaciones simbioticas con microorganismos capaces de fermentar estos compuestos y transformarlo en sustancias más fácilmente asimilables. Incluso han tenido que desarrollar el mismo tipo de lisozimas (véase Lo importante es fermentar)

En los mamíferos herbívoros este problema se ha resuelto mediante la evolución de sistemas digestivos altamente especializados que incluyen cámaras de fermentación como el rumen, que les permite digerir la celuosa, pero a costa de un incremento considerable del volumen del aparato digestivo y de un proceso de digestión lento que requiere retener el alimento durante largos periódos.

Muchas aves consumen materia vegetal, pero solo en el hoatzin (Opisthocomus hoazin), un ave sudamericana, la materia vegetal constituye más del 80% de su dieta, lo que ha hecho que esta ave haya tenido que desarrollar un sistema de fermentación en el intestino anterior (Grajal et al., 1989). En este sistema, el buche está agrandado y actúa como una cámara donde se aloja una compleja comunidad microbiana, formada por hasta 40 filos bacterianos, así como arqueas, para fermentar el material vegetal ingerido (Godoy-Vitorino et al., 2010). Pero a pesar de presentar este eficiente sistema digestivo, ¿por qué la evolución hacia la folivoría ha sido tan poco frecuente en las aves?

Hoatzin (Opisthocomus hoazin). Créditos de la imagen: Karl Kroeker (CC BY-NC 4.0). Imagen original extraída de aquí.

El vuelo exige un cuerpo ligero, compacto y altamente eficiente desde el punto de vista energético. Cualquier aumento del peso o el volumen de los órganos representaría una desventaja porque incrementa el gasto energético necesario para volar y reduce la capacidad de maniobrabilidad. Por esta razón la mayoría de las aves han evolucionado hacia sistemas digestivos relativementes simples y rápidos que evitan la necesidad de grandes cámaras de fermentación.

Por el contrario, el hoatzin ha sido capaz de desarrollar este sistema de fermentación porque ha reducido en gran medida su dependencia del vuelo. Se trata de un ave que vuela de forma torpe y únicamente en distancias cortas y que pasa la mayor parte del tiempo posada en la vegetación. Además, el hoatzin, al vivir en ambientes donde hay una densa y constante disponibilidad de alimento, la selección natural no ha favorecido el desarrollo de comportamientos de grandes desplazamientos como ocurre en otras aves. Asimismo, este tipo de hábitats cerrado reduce la eficacia del vuelo como principal estrategia de escape, ya que la vegetación densa limita las trayectorías de vuelo y obliga a realizar movimientos cortos entre ramas. Es más, tienden a permanecer quietos y ocultos en la vegetación, antes que desplazarse activamente.

Todo esto, a su vez, también podría extrapolarse y plantear que otras aves de gran tamaño que han perdido completamente la capacidad de volar, como los moas de Nueva Zelanda (Dinornithidae), las aves elefantes de Madagascar (Aepyornithidae) o el kakapo (Strigops habroptilus), podrían haber desarrollado un sistema digestivo basado en la fermentación. Puesto que al no depender del vuelo, estas habrían quedado liberadas de las restricciones asociadas al vuelo, por lo que en principio podrían haber desarrollado este tipo de sistema digestivo. De hecho, en el kakapo ya se ha propuesto debido a que también presenta una dieta compuesta principalmente por brotes y hojas (Morton, 1975)

Bibliografía

1. Grajal, Alejandro & STRAHL, STUART & PARRA, RODRIGO & DOMINGUEZ, MARIA & NEHER, ALFREDO. (1989). Foregut Fermentation in the Hoatzin, a Neotropical Leaf-Eating Bird.
   https://www.researchgate.net/publication/6092306_Foregut_Fermentation_in_the_Hoatzin_a_Neotropical_Leaf-Eating_Bird
2. Godoy-Vitorino, Filipa & Goldfarb, Katherine & Brodie, Eoin & Garcia-Amado, Maria & Michelangeli, Fabian & Dominguez-Bello, Maria. (2010). Developmental microbial ecology of the crop of the folivorous Hoatzin.
   https://www.researchgate.net/publication/41405543_Developmental_microbial_ecology_of_the_crop_of_the_folivorous_Hoatzin
3. .Morton ES. (1975) Avian arboreal folivores: why not?