Por qué y cómo son rojas las patirrojas

 

Muchos animales exhiben coloraciones espectaculares. Para nosotros, y otras muchas especies, el color rojo es probablemente el más llamativo de todos. Contrasta enormemente con el fondo (las plantas, el suelo). Por esto, y por otras razones que trataremos aquí, parece ejercer un efecto claro sobre las emociones del observador. Para explicar por qué la perdiz (y otros animales) exhiben ornamentos rojos debemos utilizar la lente de la evolución.

Pasando por alto aquellos colores de advertencia o peligro (“aposemáticos”) que muestran muchas especies peligrosas y/o venenosas (por ejemplo, avispas, salamandras, etc.), la evolución de la mayoría de los ornamentos coloreados de los animales se puede asociar a un proceso que definió por primera vez Darwin: la “selección sexual”.

Los machos o las hembras de muchas especies escogen su pareja observando ciertos caracteres (el color, pero también el canto, exhibiciones, etc.) los cuales les servirían para conocer la calidad de cada animal. Al escoger una buena pareja, se producen más descendientes que, a su vez, heredarán ese mismo rasgo, aumentando su frecuencia en la población.

A diferencia de la selección natural que promueve la aparición de rasgos que contribuyen a la supervivencia, como por ejemplo un plumaje o pelaje grueso para soportar el frío o fuertes alas para escapar de depredadores, la selección sexual favorece los caracteres que directamente mejoran el éxito reproductor. […]

Así pues, la coloración roja de la perdiz parece haber evolucionado porque ayudaría a conseguir pareja y, sobre todo, a conseguir dejar más descendientes. Esta es teóricamente la respuesta al POR QUÉ del título. Decimos “teóricamente” porque se basa en estudios en otras muchas especies animales. ¿Pero tenemos pruebas de esto en la perdiz?

Que la selección sexual actúa sobre un carácter y una especie concreta se ha tratado de demostrar muchas veces estudiando si existe diferencias entre machos y hembras en el grado de expresión del rasgo en cuestión. Lo habitual es enfocar en aquellas especies cuyos machos presentan coloraciones más llamativas que las hembras.

El mismo hecho de esa diferencia entre ambos sexos hace pensar que el rasgo concreto, por ejemplo, la cresta de un gallo, habría evolucionado porque las hembras escogen aquellos con crestas mayores, que son claramente diferentes a las crestas de las hembras. Pero volviendo a la coloración roja de la perdiz, esto no es tan evidente.

Machos y hembras son muy parecidos. De hecho, el ojo humano no es capaz de apreciar la sutil diferencia en intensidad de color rojo entre sexos. Solo con tecnología (colorímetros, foto digital) se ha podido demostrar definitivamente que existe, y no en todas las poblaciones o estudios.

Por tanto, o bien el rasgo rojo ha evolucionado por puro azar, o bien, el nivel de exigencia con el que la hembra de perdiz selecciona el color rojo del macho no es tan diferente del nivel de exigencia del macho seleccionando a su hembra. Si lo último es cierto, existiría una selección mutua: no solo un sexo escogería pareja mediante el color rojo, sino ambos. Este fenómeno es común a otras aves donde machos y hembras se parecen mucho.

Por tanto, la diferencia entre sexos como prueba del papel de la selección sexual parece débil en el caso de la perdiz roja. ¿Qué otras pruebas tenemos? Por resultados en el campo, parece que existe una relación positiva entre la intensidad de coloración roja de los machos y la probabilidad de encontrar luego dicho macho incubando.

Pero tal vez, la mejor prueba viene de un experimento en cautividad. En él decidimos alterar la coloración de los machos de perdiz mediante pintura roja. Sabíamos, estudiando perdices de granja, que el rojo se intensifica a principios de la primavera y va decayendo poco a poco a lo largo de la reproducción, hasta el inicio del verano.

Lo que hicimos fue mantener en algunos machos ese color intenso durante la reproducción comparándolo con machos no pintados. Lo que ocurrió es que  las parejas de los machos pintados de rojo produjeron huevos antes y en mayor número. Eso demostraba que las hembras efectivamente observaban el rasgo rojo, e invertían más recursos (energía, proteínas, lípidos, etc.) en la reproducción. Los machos más rojos probablemente excitaban más a sus parejas, y éstas pondrían más huevos.

El efecto último era que, de algún modo, parecía que las hembras veían en ellos mejores padres y por ello producían más descendencia. Esto demuestra que no solo es importante en sí mismo el hecho de emparejarse, si no lo que hace tu pareja durante la reproducción.

Hay que pensar que la coloración roja de la perdiz se sitúa en la piel de las patas, pico y anillos alrededor del ojo. Son tejidos cuyo color cambia en cuestión de días, a diferencia del plumaje, que una vez formado es un tejido muerto que mantiene su aspecto durante meses.

Por esa velocidad de cambio, sospechamos que el color rojo de la perdiz no sería tan importante ni fiable a la hora del primer encuentro con la pareja, donde otros rasgos como el canto o la agresividad a la hora de expulsar competidores pudieran ser más relevantes y seleccionados.

El rojo sería clave más bien a distancias cortas, donde se puede observar mejor. Pero, además, debido a su plasticidad requeriría un seguimiento en el tiempo. Se usaría así para ajustar el esfuerzo reproductor de la pareja, en el día a día, influyendo al final en el éxito reproductor a través del tamaño de puesta. Probablemente volverse pálido pronto alteraría el comportamiento de la pareja, favoreciendo la ruptura.

Otra manera de deducir el papel de la selección sexual en la evolución del rojo de la perdiz es descubrir si las aves más rojas son efectivamente mejores, más sanas, en mejor condición física, y por tanto capaces de colaborar más en la cría y/o de pasar buenos genes a sus descendientes lo que favorecería su supervivencia y reproducción. Esto implica que el color rojo, como señal de calidad, sería fiable, y explicaría por qué la selección hacia aves más rojas se mantiene.

De esta relación entre color rojo y calidad de la perdiz tenemos varias pruebas. Primero, como ya saben muchos cazadores, las aves de campo son más rojas que las de granja. Nosotros demostramos esto estadísticamente y, además del color, observamos que existía una menor cantidad de pigmentos en los ornamentos rojos.

Por otro lado, en perdices de granja se observó que las aves más rojas desencadenaban una respuesta inmune más fuerte frente a antígenos, presentando un menor grado de infestación de parásitos intestinales.

Igualmente, las perdices más pesadas respecto a su tamaño también eran más rojas, y cuando se disminuía artificialmente el acceso a la comida perdían peso y su color rojo empalidecía. Todos estos resultados demuestran que el color rojo es sensible a un gran número de factores negativos que pueden afectar a la salud del ave, pero también todo indica que el rojo transmite una información fiable sobre la calidad individual. […]

Pero para comprender por qué el color rojo es tan sensible ante diferentes factores y, por tanto, aparentemente tan fiable, es necesario abordar la cuestión de CÓMO se produce dicho color. La historia realmente es aquí compleja y fascinante.

La perdiz genera el color rojo depositando en el pico, anillo ocular y patas unos pigmentos llamados carotenoides, adquiridos con la comida. El nombre proviene de la zanahoria, llamada en latín “carota” (en inglés carrot y en francés carotte). […]

En los 90, los investigadores dedicados a estudiar las coloraciones animales repararon en que los carotenoides no solo son pigmentos, si no que tienen funciones vitales en el organismo. En particular, actúan como antioxidantes, es decir contribuyen a proteger el organismo del estrés oxidativo, el cual resulta de un desajuste entre la cantidad de defensas antioxidantes y la producción de moléculas pro-oxidantes como los conocidos radicales libres. […]

Recientemente se ha sugerido que los colores rojos podrían indicar algo más básico, fundamental, de los animales. La capacidad de respirar de todas sus células. Pero esto solo en aquellas especies capaces de oxidar mediante enzimas los carotenoides de colores amarillentos-naranjas obtenidos con la dieta (como los de la zanahoria), produciendo carotenoides rojos. La perdiz es una de esas especies.

Lo que descubrimos fue que la coloración roja de la perdiz no es debida a cantaxantina [un carotenoide rojo de origen natural], si no a otro carotenoide llamado astaxantina y, en menor medida, a uno más raro llamado papilioeritrinona. El primero se produciría mediante la oxidación de la zeaxantina, el segundo a partir de reacciones similares sobre la luteína.

De hecho, probamos a aumentar la cantidad de estos pigmentos en la dieta y sí, efectivamente, aumentaba la coloración de la perdiz. Probamos también a darle directamente astaxantina, pero el resultado fue similar al de la dieta suplementada con cantaxantina, es decir, perdían color.

Por tanto, las perdices pertenecen a ese tipo de animales que producen el color rojo mediante oxidaciones de carotenoides más amarillentos adquiridos con la dieta natural. Por ello, la manera mejor de incrementar la coloración en la granja sería aumentar la cantidad de zeaxantina y luteína en la comida. Ambos pigmentos están presentes en muchos cereales, incluyendo el trigo y el maíz, pero sobre todo en brotes verdes y en pétalos de algunas flores.

Esto explica por qué al reducir la cantidad de comida estándar (sin suplementos) también se pierde coloración (Pérez-Rodríguez y Viñuela 2008). Pero, la cuestión es que no solo es importante disponer de estos carotenoides amarillentos en la dieta, si no ser capaz de transformarlos en pigmentos rojos.

Aquí es donde volvemos a la relación entre coloración y respiración celular mencionada antes. Se ha propuesto que las reacciones químicas que permiten alterar los carotenoides como la zeaxantina y la luteína de la dieta en pigmentos rojos como la astaxantina y papilioeritrinona se realizarían dentro de la mitocondria, el orgánulo celular responsable de la respiración celular.

Este proceso es el encargado de generar energía en el organismo, pero también responsable de la producción en exceso de radicales libres capaces de causar estrés oxidativo, daños a la célula y envejecimiento acelerado.

Se sugirió que la transformación de carotenoides compartiría la maquinaria respiratoria celular. De este modo, la coloración roja indicaría directamente y de manera infalsificable la calidad de los animales. […]

Hemos visto como el estudio de la coloración roja de la perdiz, además de generar información valiosa para entender los procesos evolutivos de los animales, puede aportar información útil para aquellas empresas que se dedican a producir pienso de perdiz.

Hay que decir que la cría y suelta de perdiz mueve millones de euros en este país. Por dar un dato, hace varios años se calculó que en España se soltaban alrededor de tres millones de perdices provenientes de granjas de cría.

El estudio de la coloración roja puede servir también en labores de manejo. Por ejemplo, pensamos que este color podría ayudar para, antes de la suelta, filtrar de manera sencilla aquellas perdices con menos probabilidad de sobrevivir en el campo. Por todo ello, el estudio del color rojo de la perdiz es un bonito ejemplo de cómo la ciencia básica puede traducirse en resultados prácticos

 

Carlos Alonso-Alvarez, Lorenzo Pérez-Rodríguez, Esther García-de Blas y Rafael Mateo