Las aves migratorias nos impresionan con la enormidad de sus hazañas, desde millas voladas hasta días (¡incluso meses!) sin descanso. Pero la migración también es un asunto muy pequeño, microscópico, de hecho. Investigaciones recientes revelan un misterio nuevo y más sutil Migración: A medida que las aves viajan durante todo el año, las bacterias en sus intestinos cambian constantemente, lo que contrasta fuertemente con las comunidades bacterianas relativamente estables, o microbiomas, que se encuentran dentro de los mamíferos, incluidos los humanos.
“Son realmente los hábitats locales los que influyen en su microbioma”, dice Heather Skeen, autora principal del estudio publicado recientemente en Molecular Ecology. “Se detienen en algún lugar para descansar y recargar energías, y de inmediato se ven inundados por los microbios locales”.
Debajo (y entre) sus plumas, cada ave rebosa de vida. La comunidad microbiana dentro del tracto digestivo de las aves es particularmente vibrante, hogar de bacterias, parásitos e incluso hongos, aunque lo que estos microbios realmente les hacen a sus anfitriones aviares sigue siendo en gran parte desconocido. Si bien investigaciones anteriores han demostrado que las aves y los murciélagos tienen microbios más alterados que la mayoría de los mamíferos, el nuevo estudio lleva estos hallazgos un paso más allá. La comunidad bacteriana en los intestinos de las aves no solo se ve diferente en la primavera que en el otoño, o la temporada de reproducción en comparación con la temporada de no reproducción, sino que cambia constantemente. Y a diferencia del plumaje estacional, los microbiomas de las aves no parecen seguir un ciclo predecible. Esto significa que las bacterias presentes en el intestino de un ave en un momento dado pueden ser solo “una instantánea”, dice Skeen, quien realizó la investigación como estudiante de doctorado en la Universidad de Chicago.
Para recopilar las “imágenes” que analizó, Skene recurrió a un recurso único: pájaros que murieron después de estrellarse contra edificios en Chicago. Durante la migración de primavera y otoño, los voluntarios patrullan los muelles y llevan las aves muertas que encuentran al Museo Field de Historia Natural. Shannon Hackett, curadora asociada de aves y coautora del nuevo artículo, dice que la colección de ventanas del museo no se inició inicialmente con un objetivo claro de investigación, sino “por el deseo de que ningún pájaro sacrifique su vida en vano”. Aunque su muerte podría haberse evitado, las aves al menos pueden contribuir a nuestra comprensión de su vida.
Trabajando en estrecha colaboración con voluntarios y colaboradores, Skeen tomó muestras del contenido intestinal de casi 700 aves durante un período de tres años, un proceso que implicaba presionar el contenido intestinal de aves recientemente fallecidas. “Los voluntarios prefecales lo llaman”, dice ella. en papel pergamino La filtración especializada conserva el ADN. El análisis molecular de las muestras reveló casi 27.000 especies de bacterias. Sorprendentemente, Skeen y su equipo descubrieron que, más que la edad, el sexo o incluso la especie de ave muestreada, el factor que más influía en el microbioma de un ave era simplemente el tiempo. En los intestinos de las aves, los microbios van y vienen, dice Skeen. “Pasan. Pasan”.
El estudio incluyó cuatro tipos estrechamente relacionados de candidiasis: candidiasis, enfermedad de Swenson, candidiasis gris y candidiasis ferrítica. Skeen lo eligió principalmente porque es abundante, está bien pensado y “desafortunadamente, demasiados castillos se estrellan contra las ventanas”.
Pero Skeen también tiene una conexión personal con estos géneros. Hace diez años, cuando apenas comenzaba a mojarse los pies como investigadora de campo, Skene viajó a Perú. Está abrumado por las coloridas mandarinas, motmots y otras aves neotropicales, cuando de repente aparece un pequeño pájaro marrón “monótono”. Skene se dio cuenta de que era el zorzal de Swenson, un ave que podría haber viajado uno o dos meses antes a través de América del Norte. “Fue muy extraño ver estas aves en medio del Amazonas cuando normalmente las veo a lo largo de la orilla del lago en Chicago”, dice. “Entiendo el concepto de migración, pero al verlo en acción, tu mente se queda en blanco por un segundo al pensar en la improbabilidad de que estas aves pudieran viajar tan lejos”.
La bióloga evolutiva Sarah Hurd, que no participó en el estudio, dice que estudiar las aves migratorias, por no hablar de sus microbios internos, es inherentemente desafiante debido a las grandes distancias que viajan. Hurd, que trabaja con microbios aviares en la Universidad de Connecticut, donde Skeen es actualmente investigador postdoctoral, aprecia los vínculos que establece el nuevo estudio entre la “increíble hazaña” de la migración y el microbioma, que probablemente realiza funciones clave para las aves, incluso si los científicos aún no los han identificado. . “La conexión de estos dos importantes rasgos aviares es fascinante”, dice Hurd.
La investigación en humanos ha demostrado que nuestro microbioma nos ayuda a mantener un sistema inmunológico fuerte y prevenir enfermedades. Pero de alguna manera, a pesar de que las aves carecen de una comunidad microbiana estable, “todavía pueden funcionar”, dice Marcella Baez, investigadora de microbioma aviar en Penn State que no participó en el estudio. Los científicos aún no saben qué significa eso, pero una cosa que podría indicar, dice Bayes, es “redundancia funcional”. Puede haber muchos tipos de bacterias que cumplen la misma función en las entrañas de las aves, y con el tiempo se adhieren entre sí como corredores de relevos.
Skeen reflexiona sobre la misma idea: “Tal vez hay cinco bacterias diferentes que ayudan en la digestión de los insectos”, protegen contra los patógenos o cualquiera de las funciones que hemos aprendido que realiza el microbioma en los humanos, sugiere. “¿Podemos encontrar procesos similares en las aves?” Pero admite que “este es un gran próximo paso”, que requerirá determinar la función de las miles de especies de bacterias que se encuentran en las entrañas de las aves. “Me retiraré tan frustrado porque todavía hay un millón de preguntas sin respuesta”, dice Skeen.
Hackett es más optimista: “Tienes que empezar en alguna parte”. Su visión de lo que aprendieron es claramente filosófica. Aunque nuestros microbiomas funcionan de manera muy diferente, las aves migratorias son como nosotros, moldeadas por nuestro entorno y las elecciones que hacemos, las acciones que tomamos. “Cuando vas a algún lugar, cambias debido a las experiencias que tienes. Veo a estas aves de la misma manera”, dice. “Un pájaro que se dirige al sur en otoño no es el mismo pájaro que vuela de regreso en primavera”. cambia con cada viaje de ida y vuelta. . Hackett dice que cambian según con lo que interactúan en cualquier entorno en el que se detengan. “Estas conexiones son muy profundas”.