A Fondo A Fondo
domingo 07 de agosto de 2016

Las aves migratorias duermen mientras vuelan

Entran en breves periodos de sueño profundo y REM cada noche sin perder el control. En situaciones difíciles mantienen un hemisferio cerebral despierto y el ojo correspondiente abierto.

Las fragatas son expertas en largos viajes. Englobadas en la familia Fregatidae, todas son de gran tamaño, superando los dos metros de envergadura alar. Sin embargo, pese a su tamaño, el esqueleto apenas supera los 100 gramos.

Esta combinación de tamaño y ligereza les permite planear sin esfuerzo sobre el mar, su área de campeo habitual para obtener alimento. De hecho, pueden volar durante más de dos meses sin posarse en sus migraciones transoceánicas y cubren, según una investigación publicada recientemente en Science, unos 410 kilómetros de media cada día. Y es que, a pesar de ser aves marinas, no tienen plumas preparadas para el agua, por lo que evitan el aterrizaje en el agua y se mantienen en el aire durante largos períodos de tiempo para encontrar comida.

Sorprendentemente, se encontró que los ejemplares jóvenes, se embarcan en viajes aún más largos que los de sus padres, y lo hacen solos, lo que sugiere que sus patrones de vuelo los llevan en los genes. Además, saben sacar el máximo partido a los vientos favorables. La mayoría de las aves se quedan a una altitud que requiere muy poco aleteo para permanecer planeando en el aire, entre 30 a 2000 metros.

Para ascender se sumergen en corrientes de aire para alcanzar los 1.600 metros sin batir sus alas, a veces ascendiendo a una velocidad de 4 a 5 metros por segundo.

Pero, por asombrosas que parezcan estas cualidades, no son las únicas. Aún hay más. Se sospechaba que las aves migradoras que recorren largas distancias pueden dormir en vuelo. Y por primera vez, un equipo internacional liderado por Niels Rattenborg, del Instituto Max Planck para la Ornitología, ha medido la actividad cerebral de fragatas para comprobarlo. Y ha encontrado que efectivamente duermen en vuelo, ya sea con uno de sus hemisferios cerebral o ambos al mismo tiempo. Lo han publicado en Nature Communications

A pesar de ser capaces de experimentar todos los tipos de sueño en vuelo, las aves dormían menos de una hora al día, apenas una fracción del tiempo dedicado a dormir cuando están en tierra. Sin embargo, cómo las fragatas son capaces funcionar con tan poco sueño sigue siendo un misterio.
¿Medio despiertas?

Y la pregunta es cómo puede dormir un pájaro en vuelo sin chocar con los obstáculos o sin caerse. Una solución sería que sólo desactivaran la mitad del cerebro a la vez, como hacen las ánades reales que duermen en lugares peligrosos en tierra. Cuando duermen en el borde de un grupo, mantienen un hemisferio cerebral despierto y el ojo correspondiente abierto y dirigido hacia el exterior del grupo para detectar una amenaza potencial. Los delfines también pueden nadar mientras duerme con uno de los hemisferios del cerebro, por lo que se asume que las aves también utilizan esta estrategia de "piloto automático" para mantener el control aerodinámico durante el vuelo.

Sin embargo, otra posibilidad es que las aves evolucionaran para saltarse "las reglas del sueño". El reciente descubrimiento de que los playeritos pectorales macho (Calidris melanotos) que compiten por las hembras pueden estar varias semanas durmiendo muy poco planteó la posibilidad de que las aves simplemente renuncian por completo al sueño en vuelo. Pero todas estas hipótesis, sin una medida directa del cerebro de las aves durant el vuelo no dejan de ser una mera especulación.
Siestas en vuelo

Para resolverlo, los investigadores necesitan registrar los cambios en la actividad cerebral y el comportamiento que distinguen a la vigilia de los dos tipos de sueño que se encuentran en las aves: sueño de ondas lentas y el movimiento ocular rápido (REM). Niels Rattenborg y Alexei Vyssotski, de la Universidad de Zurich y el Instituto Federal Suizo de Tecnología, desarrollaron un pequeño dispositivo para medir los cambios en la actividad electroencefalográfica (EEG) y los movimientos de la cabeza de los pájaros en vuelo.

El equipo se centró en las grandes fragatas que anidan en las Galápagos. Pusieron temporalmente una pequeña "caja negra de vuelo" en la cabeza de hembras de fragata. El aparato registro los la actividad cerebral durante sus vuelos en busca de alimento para sus crías, que duran hasta diez días y se extiende a lo largo de 3.000 kilómetros.

Durante este tiempo, se registró la actividad del EEG de ambos hemisferios y los movimientos de la cabeza, mientras que un dispositivo GPS registraba su posición y altitud. Y vieron que durante el día, las aves se mantienen despiertas durante la búsqueda activa de alimento. Pero a medida que el sol se puso, el patrón del EEG característico del cerebro despierto cambió a otro de ondas lentas, propio del sueño, por períodos que duraban varios minutos. Este sueño de ondas lentas, sorprendentemente podría ocurrir en un hemisferio sólo o ambos a la vez. Lo que significa que el sueño "monohemisférico" no es necesario para mantener el control aerodinámico. Sin embargo, cuando se compara con la forma en que duermen en tierra, el sueño de ondas lentas en vuelo era más a menudo de un solo hemisferio.

Cuando ascienden en círculos aprovechando las corrientes de aire, el hemisferio cerebral conectado con el ojo que coincide con la dirección del giro estaba despierto, mientras que el otro estaba dormido, lo que sugiere que las aves estaban viendo a dónde iban. "Las fragatas manteniendo un ojo abierto siguen la misma estrategia para evitar colisiones que los patos para evitar a los depredadores", explica Rattenborg.

Además de participar en ambos tipos de sueños de ondas lentas en vuelo, en raras ocasiones era interrumpido por breves episodios de sueño REM. Este hallazgo puede parecer sorprendente, ya que en mamíferos este tipo de sueño, durante el cual tenemos las ensoñaciones, va acompañado por una pérdida completa de tono muscular. Sin embargo, en las aves, el sueño REM solo dura varios segundos y aunque la reducción en el tono muscular puede causar que la cabeza se caiga, no pierden el tono totalmente y pueden incluso sostenerse sobre una pata. Por eso en las fragatas, aunque su cabeza cae momentáneamente, el patrón de vuelo se mantiene sin cambios.
Atención «24/7»

La mayor sorpresa fue que a pesar de ser capaces de experimentar todos los tipos de sueño, en promedio las fragatas dormían tan sólo 42 minutos por día, frente a las más de doce horas que duermen cada día cuando están en tierra. Además, los episodios de sueño eran más largos y más profundo en la tierra. En conjunto, esto sugiere que en realidad las fragatas tienen falta de sueño durante el vuelo. La escasa cantidad de sueño en vuelo sugiere que la tarea de buscar comida (forrajeo) requiere más atención que la que proporciona dormir con la mitad del cerebro. Lo que sugiere que en el aire las fragatas se enfrentan a demandas de plena atención "24 horas al día, 7 días a la semana" (24/7).

A largo plazo, Rattenborg espera determinar cómo fragatas son capaces de mantener un rendimiento adaptativo con tan poco sueño. "Por qué nosotros, y muchos otros animales, sufrimos dramáticamente la pérdida de sueño, mientras que algunas aves son capaces de realizar de rendir con mucho menos sueño sigue siendo un misterio", resalta Rattenborg. La conciliación de los resultados obtenidos en las fragatas con la gran cantidad de estudios que subrayan la importancia del sueño en otros animales puede proporcionar nuevas perspectivas sobre la comprensión del sueño y las consecuencias de su pérdida.
Fuente: abc.es

Dejanos tu comentario

Más Leídas