Cada año, millones de aves migratorias desprevenidas se estrellan contra las ventanas de edificios altos a una velocidad vertiginosa. Normalmente, no sobreviven. Ahora, los científicos han recogido las aves muertas y han sometido sus heces a análisis.
El análisis del ADN de litros de excrementos de aves muestra que el microbioma de las tripas de las aves, formado por billones de bacterias que conviven con levaduras, hongos y virus, está estructurado de forma completamente diferente al de los mamíferos. También es interesante que el contenido vivo de la flora intestinal cambia enormemente a lo largo del año: las especies van y vienen. Se trata de un enorme rompecabezas para los investigadores que quieren comprender mejor el sistema inmunitario de las aves migratorias.
"El microbioma intestinal humano es enormemente importante para la salud en general. El estado del intestino puede incluso influir en nuestro comportamiento. Pero si lo mismo ocurre con las aves sigue siendo un gran misterio para la ciencia. Estamos ocupados intentando averiguar cuál es el papel del microbioma en las aves", afirma la ornitóloga Heather Skeen.
Coevolución de los simbiontes
Investigaciones anteriores sugieren que casi todas las especies de mamíferos son portadoras de una combinación única de microbios intestinales que les ayuda a digerir los alimentos y les protege de las enfermedades. Los estudios de ADN demuestran que esta colaboración tiene a veces millones de años: la relación simbiótica entre mamíferos y microbios beneficia a ambos bandos. En este proceso, huésped y simbionte evolucionan mutuamente.
Sin embargo, las investigaciones demuestran que el microbioma de las aves es un poco diferente. “Los organismos del microbioma intestinal de las aves no parecen tener una relación tan estrecha con el huésped. Nos gustaría saber por qué esto funciona de forma diferente a los mamíferos y qué factores influyen en ello”, explica Skeen. “El objetivo de nuestro estudio era averiguar si el microbioma intestinal de las aves es constante o si el contenido intestinal cambia significativamente en un corto periodo de tiempo”.
Muestras de 747 aves
Para el estudio, Skeen se centró en cuatro especies de zorzales comunes para que su muestra fuera suficientemente amplia. Para saber más sobre el microbioma de los pájaros cantores, fue directa al grano: “Mi método consiste en hacer una pequeña incisión en el abdomen del tordo para exponer los intestinos. Luego se exprime el contenido así”, dice Skeen. Tomó muestras de excremento de un total de 747 aves a lo largo de tres años. No se trataba solo de zorzales de Chicago, sino también de congéneres reproductores que se habían asentado en Michigan, Minnesota y Manitoba durante el verano.
Diferentes en cada temporada
En cada caso, extrajeron el excremento del ave desde los intestinos directamente a un papel de filtro especial, y así enviar las cadenas de ADN en las mejores condiciones posibles para su análisis. El material genético de las bacterias del excremento de todas estas muestras se recogió pieza a pieza en el laboratorio. “Analizando el ADN bacteriano presente, por fin sabemos exactamente qué tipos de microbios hay en los excrementos de las aves”, afirma Skeen. “Se descubrió que unas 27 000 especies diferentes de bacterias nadaban en la sustancia blanca”.
Pájaros muertos, cuyos excrementos fueron examinados, en el Museo Field de Chicago. Foto: Heather Skeen
Su equipo buscó tendencias en las especies bacterianas presentes. Descubrieron que los distintos zorzales no tenían su propio conjunto microbiano único, como ocurre en los mamíferos, sino que el vínculo más fuerte entre microbioma y ave se encuentra en la época del año: cada estación y cada año, las bacterias intestinales de las aves cambian. “Las bacterias de los excrementos eran diferentes cada año. Esto me sorprendió mucho”, dice Skeen. Parece que el microbioma de las aves tiene más que ver con el entorno en el que viven. No es que haya una composición fija por especie, como ocurre en los mamíferos.
Un microbioma misterioso
“La investigación de Heather ofrece una nueva interpretación de lo que es un microbioma y de lo que puede hacer, es fascinante”, afirma la investigadora Shannon Hackett. “¿Cómo es posible que el sistema inmunitario de las aves funcione tan bien, a pesar de que su microbioma cambia totalmente en pocos meses? Es muy difícil formular una buena teoría científica sobre cómo digieren los alimentos las aves, cómo se defienden de los parásitos y todo tipo de cosas que se nos ocurren cuando pensamos en las funciones del microbioma humano. ¿Cómo funciona esto en las aves?”.
40 años de observación de aves
Hackett relata los inicios de la captura de aves y la investigación sobre pájaros estrellados por el profesor emérito Dave Willard en el Chicago de los años ochenta. “Al principio, la gente era escéptica. Decían: ¿Qué estáis haciendo? Pero el hecho de que llevemos 40 años investigando las aves de esta manera significa que tenemos un catálogo de más de 100 000 aves estrelladas, un activo increíblemente valioso”, dice Hackett. “La tecnología avanza y nuevos científicos como Heather Skeen están recogiendo el guante. Seguimos extrayendo información nueva y útil de esta base de datos”.
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