Sobre humanos, aves y escarabajos peloteros: usando las estrellas como guía

 

Cuando Calipso fue finalmente convencida por Hermes para dejar a Ulises volver a su isla, la ninfa dio al héroe griego instrucciones muy precisas. Tras dejar Ogygia, la isla de Calipso, Ulises debía "mantener [la Osa llamada el Carro por sobrenombre] a mano izquierda durante la travesía". En el hemisferio norte, todas las estrellas parecen rotar alrededor de un punto fijo en el cielo, el polo norte celeste, que indica la dirección norte geográfica. El Carro (Ursa Major) está cerca de dicho polo celeste, más aún entonces que ahora. Durante la noche esta constelación "gira siempre en el mismo lugar, [...] y es la única que no se baña en el Océano". Manteniéndola a babor, Ulises pudo navegar hacia el este sin apartarse de su rumbo y, tras muchas peripecias, llegó a Ítaca a tiempo para agradecer a todo el mundo haber respetado a su mujer y sus propiedades.

Este pasaje de la Odisea es probablemente la mención más antigua del uso de las estrellas para la navegación y se pueden encontrar otros ejemplos en la literatura clásica. Algunos de los métodos de orientación celeste más elaborados, como el inventado por Polinesios y Micronesios para navegar largas distancias entre las islas del Pacífico, sobrevivieron mucho tiempo a la adopción generalizada de la brújula magnética por otras civilizaciones. Aunque parezca sorprendente, otras especies también han usado las estrellas para la navegación mucho antes que nosotros, y aún siguen haciéndolo.

Figura 1. El polo norte celeste cambia de lugar lentamente, un proceso llamado precesión. Ahora está cerca de la estrella Polaris, y lo volverá a estar en unos 26 000 años, pero en el momento en el que la Odisea fue escrita estaba en otro punto del cielo. | Fuente: Tauʻolunga / Wikimedia Commons

Muchas aves migratorias tienen la extraordinaria habilidad de regresar tras haber sido desplazadas —sin visión exterior durante el recorrido— miles de kilómetros hacia zonas geográficas desconocidas para ellas [1]. Sabemos que algunas de ellas usan información del cielo estrellado y del campo magnético para orientarse [2]. En los años 60 y 70, Stephen y John Emlen llevaron a cabo cuidadosos experimentos en un planetario, descubriendo que el azulejo (Passerina cyanea), un pequeño pájaro, puede usar el cielo para orientarse hacia una determinada dirección. Experimentos posteriores por Wiltschko y sus colegas mostraron que las currucas mosquiteras (Sylvia Borin) pueden aprender el punto de rotación de un cielo estrellado artificial, y usarlo luego para orientarse. Estos pájaros no parecen tener ideas innatas sobre la posición del polo celeste en el cielo estrellado, una posición que ha cambiado de todos modos durante su evolución (ver figura 1).

Figura 2. La pulsión migratoria en ciertas aves es tan grande que durante la noche saltan hacia la dirección de migración mientras están enjauladas. Estos saltos se pueden registrar con sensores (o cinta de máquina de escribir en la época analógica) en un dispositivo experimental conocido como Embudo de Emlen. | Fuente: Mouritsen (2001)

Algunos navegadores nocturnos son insectos bastante poco sospechosos de tener habilidades astronómicas. Los escarabajos peloteros no necesitan migrar a territorios lejanos, pero tienen que cumplir con la igualmente digna tarea de rodar sus bolas de excremento hacia una zona de tierra húmeda, donde puedan enterrarlas antes de que se sequen o sean robadas por otro escarabajo. Como un humano, sin información sobre la dirección el escarabajo empezaría a andar en círculos y se arriesgarían a encontrar el punto adecuado cuando sus bolas de excremento se hayan secado demasiado como para poner sus huevos en ellas. Es aquí donde saber algo de orientación celeste puede ayudar al escarabajo pelotero.

Si la intención de Ulises hubiese sido huir rápidamente de su amante sin preocuparse tampoco de volver a Ítaca, podría haber elegido cualquier estrella o la Luna como referencia, garantizándole un camino recto al menos por un par de horas. El escarabajo pelotero, sin embargo, tiene un problema para seguir esta estrategia. Sus ojos compuestos sacrifican parte de su ya de por sí baja resolución espacial para tener más sensibilidad y muy probablemente son incapaces de detectar incluso las estrellas más brillantes. Pueden usar la luna como referencia, o el tenue halo de luz polarizada que produce en el cielo, pero... ¿Qué pueden hace en una noche sin luna?

En un reciente artículo, Marie Dacke, Eric Warrant y sus colegas de Suecia y Sudáfrica responden a esta pregunta. Observaron que escarabajos peloteros africanos podían caminar en (razonablemente) línea recta bajo un cielo sin luna, pero que caminaban sin rumbo cuando los investigadores ocultaban su visión de las estrellas con un gorrito de cartulina (ver figura 3, A y B). Escarabajos con gorros similares, pero transparentes, andaban en línea recta. Queda claro que usaban alguna información del cielo estrellado para orientarse.

Pero dado que el ojo de un escarabajo pelotero es probablemente incapaz de distinguir estrellas, Marie Dackie y sus colegas probaron si podía detectar su distribución general, que no es homogénea dado que la mayor parte están cerca de la banda de la Vía Láctea. Para ello, dejaron que los escarabajos rodasen sus bolas de excremento bajo el cielo artificial de un planetario. Los escarabajos siguieron caminos razonablemente rectos al proyectar todas las estrellas o sólo la Vía Láctea, pero no podían si sólo se proyectaba la distribución de las 18 o de las 4000 estrellas más brillantes (ver figura 3).

Figure 3. A) Caminos del escarabajo pelotero en una noche sin luna, con posibilidad de ver el cielo o impidiéndoselo B) Gorro de cartón usado para ocultar la visión del cielo de los escarabajos. C) Cielo nocturno visto por el ojo de un escarabajo. Sólo la Vía Láctea y quizás la estrella Vega (en el círculo azul) son distinguibles. D) El tiempo tomado por los escarabajos para llegar al borde de un círculo de 2m se tomó como medida de la habilidad de los escarabajos para caminar en línea recta tanto en el planetario y en el campo. Un escarabajo al que se le muestra la Vía Láctea se orienta sólo un poco peor que uno al que se le muestra todo el cielo estrellado. | Fuente: A,B and D tomados de Dacke et al (2012) , C tomado de  J.L. Gould “Animal Navigation: A Galaxy of Cues.” Current Biology Biol 2013 23:R149-R150. ; doi:10.1016/j.cub.2013.01.003.

El artículo de Dackey sus colegas recibió el premio Ig-Nóbel este año porque es imaginativo, divertido y abre todo un mundo de posibilidades. Ahora que sabemos que no se necesita un ojo como el humano para orientarse con las estrellas, insectos y pequeños anfibios se unen al grupo de los sospechosos habituales formado por aves migratorias y mamíferos marinos. No me sorprendería si hay todo un mundo de pequeños Ulises esperando a ser descubiertos.

Referencias

1. K. Thorup and R. A. Holland “The bird GPS: Long-range navigation in migrants” J Exp Biol 2009 212:3597-3604. ; doi:10.1242/jeb.021238 
2. H. Mouritsen ”Navigation in birds and other animals” Image and Vision Computing 2001 19:713-731 
3. Dacke M., Baird E., Byrne M., Scholtz C. Warrant E. (2013). Dung Beetles Use the Milky Way for Orientation, Current Biology, 23 (4) 298-300. DOI: 10.1016/j.cub.2012.12.034 

Originalmente publiqué este artículo en inglés como colaboración para Mapping Ignorance: "On humans, birds and dung beetles: using stars for orientation".