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¿Por qué los huevos de ave tienen diferentes formas?

23/06/2017 - 11:54
  • La forma del huevo está relacionada con la capacidad de vuelo
  • La membrana del huevo puede desempeñar un papel crítico
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Huevos de pájaro. Imagen: Pixabay

Los huevos puestos por los pájaros tienen una variedad asombrosa de formas: elipses en colibríes a ovoides puntiagudos en aves playeras. La forma del huevo aviar ha fascinado a los seres humanos durante milenios -incluso Aristóteles escribió al respecto-, pero todavía falta la respuesta a esta simple pregunta, ¿por qué evolucionaron las diferentes formas de huevo y cómo?

Una investigación que se publica en Science tiene la respuesta: la forma del huevo está relacionada con la capacidad de vuelo y la membrana del huevo puede desempeñar un papel crítico en la determinación de la forma. "A diferencia de las hipótesis clásicas, descubrimos que el vuelo puede influir en la forma del huevo", afirma la autora principal del trabajo, Mary Caswell Stoddard, de la Universidad de Princeton, en Nueva Jersey, Estados Unidos.

"Las aves que son buenas voladoras tienden a poner huevos asimétricos o elípticos. Además, proponemos que la membrana elástica del huevo, no la cáscara dura, es responsable de generar la diversidad de formas del huevo que vemos en la naturaleza", explica esta investigadora.

Para desentrañar el misterio de la forma del huevo, un equipo internacional de científicos utilizó un proceso multidisciplinario de múltiples pasos, aplicando herramientas de informática, biología comparada, matemáticas y biofísica. En primer lugar, el equipo utilizó fotografías para analizar las formas de casi 50.000 huevos que representan 1400 especies.

Los huevos, de la base de datos digital del Museo de Zoología de Vertebrados en Berkeley, California, Estados Unidos, llegaron de todas partes del mundo y fueron recogidos en gran parte por naturalistas a finales del siglo XIX y principios del siglo XX. Usando códigos de ordenador, los investigadores cuantificaron la asimetría y la elipticidad de cada huevo.

Al combinar la potencia del análisis de imágenes digitales de alto rendimiento con la riqueza de datos de la colección de huevos de los museos, el equipo pudo mapear el mundo de las formas de los huevos. El huevo más asimétrico fue el de la menudilla ('Calidris minutilla') y el más elíptico, el huevo en forma de sandía del talégalo maleo, una especie indonesia que incuba sus huevos, enterrándolos en la arena calentada por el sol o en suelos volcánicos.

El equipo entonces desarrolló un modelo biofísico para explicar cómo los procesos en el oviducto de las aves podrían generar diferentes formas de huevo. Comenzaron con la simple observación de que la forma de un huevo no está determinada por la cáscara: tras disolver la cáscara calcificada y dejar el huevo sin cáscara, envuelto en la membrana, aún conserva su forma.

"Al ajustar dos propiedades básicas -cambios en el espesor de la membrana del huevo en función de la ubicación y la dispersión de la presión a través de la membrana- mostramos que nuestro modelo puede producir una amplia variedad de formas de huevo, abarcando toda la gama observada. Este enfoque mecanicista de la forma tiene una larga historia en biología y nuestro trabajo sugiere cómo juguetear con sólo dos formas funcionales podría permitir que la evolución se mueva a través del morfoespacio bidimensional de las formas de huevo", dice el autor principal, L. Mahadevan, de la Universidad de Harvard, en Estados Unidos.

Formas en función de la ecología

Finalmente, el equipo utilizó un marco evolutivo para probar hipótesis sobre la forma del huevo. Usando una filogenia, o árbol genealógico, recientemente construida de las aves, los investigadores compararon formas de huevo a través de diferentes linajes de aves. En este análisis, incluyeron detalles sobre el tipo, la ubicación y el tamaño del nido, así como la dieta y la capacidad de vuelo.

"La variación entre las especies en el tamaño y la forma de sus huevos no es simplemente aleatoria, sino que está relacionada con las diferencias en la ecología, particularmente en la medida en que cada especie está diseñada para un vuelo fuerte y aerodinámico", afirma el doctor Joseph Tobias, del Imperial College de Londres, Reino Unido.

El análisis reveló que las aves tienden a poner huevos que son más asimétricos y más elípticos si son mejores voladores. Los investigadores sugieren que, a medida que los cuerpos de las aves se adaptaron para el vuelo propulsado, esto dio lugar a cambios morfológicos como la reducción del tamaño del cuerpo y una cavidad abdominal reducida.

Las aves pueden haber tenido un problema de envasado, necesitando encajar un gran volumen en un huevo (para el desarrollo sano del polluelo), manteniendo todavía un cuerpo sano para el vuelo. Probablemente, lo resolvieron poniendo huevos que eran puntiagudos y más elípticos, lo que aumenta el volumen del huevo sin aumentar el ancho máximo del huevo.

El descubrimiento de que las limitaciones morfológicas asociadas con el vuelo pueden contribuir a la forma del huevo desafía la sabiduría convencional de que la forma del huevo está influenciada en gran medida por el tamaño del nido o la ubicación. El estudio abre nuevas líneas de investigación, como, por ejemplo, que las aves son especiales en que pueden poner huevos puntiagudos y asimétricos, que no se han dado en ningún otro lugar en vertebrados, excepto en algunos dinosaurios terópodos.

"La idea de que el vuelo propulsado y los huevos puntiagudos evolucionó alrededor del mismo tiempo es particularmente intrigante. Estamos emocionados de explorar cómo cambiaron de forma los huevos durante el tránsito de dinosaurio a pájaro", concluye Stoddard.

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