Tocar canciones a los pinzones de Darwin ayuda a confirmar el vínculo entre el cambio ambiental y la aparición de nuevas especies

Dicen que en retrospectiva es 20/20, y aunque la teoría de la especiación ecológica (que sostiene que nuevas especies emergen en respuesta a cambios ecológicos) parece válida en retrospectiva, hasta ahora ha sido difícil demostrarla experimentalmente.

En una investigación publicada en Cienciabiólogos de la Universidad de Massachusetts Amherst han identificado una conexión clave entre la ecología y la especiación en los pinzones de Darwin, famosos residentes de las Islas Galápagos, Ecuador.

Trabajos anteriores con estas aves habían establecido que los picos de las aves se adaptan a entornos ecológicos cambiantes y que los cambios en los picos afectan la forma en que cantan las aves. Pero, hasta este artículo, nadie había podido demostrar experimentalmente que tales cambios impulsen la aparición de nuevas especies. ¿La clave innovadora de este descubrimiento? Los fantasmas de los futuros pinzones.

El nuevo estudio muestra que los cambios en las canciones impulsados ​​por los picos pueden afectar el reconocimiento de las especies y, por lo tanto, impulsar la separación de las especies.

“Comencé a trabajar con estas aves hace 25 años”, dice Jeffrey Podos, profesor de biología en la UMass Amherst y autor principal del artículo. “En mi primera publicación sobre los pinzones, allá por 2001, demostré que los cambios en los picos de los pinzones de Darwin conducen a cambios en las canciones que cantan, y especulé que, debido a que los pinzones de Darwin usan canciones para atraer parejas, entonces canción Los cambios relacionados con la evolución del pico tal vez podrían catalizar la especiación ecológica”.

Pero, en ese momento, Podos no tenía evidencia experimental concluyente con la cual probar su hipótesis de que los cambios en las formas de los picos impulsados ​​por el medio ambiente estaban impulsando la aparición de nuevas especies de pinzones.

Parte de la dificultad es que la especiación es un proceso histórico, lo que dificulta su documentación. Poder verlo desarrollarse sería como atrapar un rayo en una botella. Como solución alternativa, Podos ideó un estudio experimental basado en simulaciones y tenía algunas pistas útiles con las que trabajar.

Sabía, por ejemplo, que los picos pueden evolucionar poderosamente para triturar semillas duras o pueden permanecer más delicados, permitiendo así los movimientos más rápidos necesarios para un canto más elaborado. “Se necesita un gran rendimiento motor para cantar una canción compleja, como la del gorrión de los pantanos”, dice Podos, “y un pico grande y poderoso es demasiado torpe para realizar los movimientos necesarios”.

Gracias a décadas de investigación cuantitativa que la comunidad biológica en general ha llevado a cabo sobre los cambios exactos que sufren los picos de los pinzones de Darwin debido a diferentes cambios ambientales, Podos se dio cuenta de que podía modelar cómo cambiarían los picos en el futuro.

En este caso, eligió la sequía como motor ecológico, que tiende a seleccionar pinzones de pico más grueso. Y también sabía que podía predecir y luego simular los cantos de los pinzones a medida que cambiarían a lo largo de sucesivos episodios futuros de sequía.

“Básicamente, diseñamos las llamadas de los futuros pinzones”, dice Podos.

En general, cuanto más grueso es el pico, más lentos son los cantos y más estrecho el ancho de banda de las frecuencias. Se predice que cada evento de sequía posterior generará picos cada vez más gruesos, lo que debería ralentizar aún más la velocidad y disminuir el ancho de banda de las canciones.

Finalmente, Podos y su equipo regresaron a la población específica de pinzones terrestres medianos de Darwin y les reprodujeron los cantos de los futuros pinzones.

“Descubrimos que no hubo cambios en las respuestas de los pinzones a nuestras llamadas modificadas, incluso cuando las canciones simuladas habían cambiado en el equivalente a tres eventos de sequía”, dice Katie M. Schroeder, coautora del artículo que participó en esta investigación durante su formación doctoral con Podos en UMass Amherst. “Pero después de seis sequías, habían cambiado tanto que los pinzones apenas respondieron”.

Estos hallazgos sugieren que, debido a los vínculos entre los picos y el canto, una nuevas especies de los pinzones terrestres medianos de Darwin podrían evolucionar en respuesta a seis sequías importantes en Galápagos.

“Nuestro investigación No es una revolución conceptual”, afirma Podos, “sino una confirmación empírica y experimental de la especiación ecológica y su plausibilidad”.