Foto: Jordi Muntaner. Interrogants: Aina Bonner
Solució al Repte 13
Com comentava a l’enunciat del Repte 13, la vista és el sentit més important per als ocells. En general, amb molt poques excepcions, els ulls dels ocells són grossos en relació amb la mida dels seus caps i amb la mida dels seus cossos. La importància de la vista s’entén, ja que és un sentit de summa importància per al vol.
El vol. Si deixem de banda el planatge, el vol batut (realitzat amb energia) s’ha “inventat” cinc vegades al llarg de la història de la vida: els insectes, els pterosaures, els ocells, les ratapinyades, i els humans (nosaltres fent servir fonts d’energia externa, no produïda pels nostres cossos). La vista és molt important per gestionar el vol, ja que permet calcular distàncies, profunditats, frenats, canvis de direcció, etc… i poder fer del vol una estratègia vital exitosa. Penseu els requeriments de bona vista que tenen els pilots dels caces F-16, per exemple, tot i estar ajudats per volar per instruments sofisticats. Amb la possible excepció de les libèl·lules, cap altre animal ha conquerit els cels com els ocells, i en aquesta conquesta la visió ha jugat un paper molt important. L’evolució de la visió als ocells ha comportat l’adquisició dels ulls més elaborats de tots els vertebrats.
Si mirau el crani d’un ocell veureu que les conques oculars són quasi sempre molt grosses en relació a la mida del crani. En aquestes conques oculars s’instal·len uns ulls molt grossos. Estan tan encastats a les conques oculars que no es poden moure, de manera que per mirar als costats del seu camp visual els ocells han de girar el cap. En ocasions el pes dels dos ulls supera el pes del cervell, tal és la seva importància!
Crani de colibrí. El seus ulls pesen més que el seu cervell. Agafat de West i Butler (2010).
Així com els colibrís són uns dels ocells que tenen els ulls més grossos en relació no sols al seu cap, sinó al seu cos, els kiwi, Apteryx sps. (5 espècies vivents), tenen uns ulls de només 6 mm, i són els que tenen els ulls més petits en relació al seu cos.
Els ulls dels kiwi (triangles invertits) són els més petits dels ocells en relació al pes de l’au. Agafat de Brooke et al. (1999). Proc. R. Soc.Lond. B, 266: 405–412.
A Hawaii va viure una espècie d’ànnera endèmica, Talpanas lippa, que tenia unes conques oculars molt reduïdes, així com també uns foràmens per als nirvis òptics molt reduïts. Es pensa que era una espècie amb uns ulls molt petits, funcionalment cega o quasi cega, i que la seva percepció del món devia ser més aviat tàctil. De l’estil dels kiwi. Un ocell increïble, no?
Crani de Talpanas lippa, l’ànnere-talp “cego” de Hawaii. Agafat de Iwaniuk et al. (2009). Zootaxa 2296: 47-67.
A més, hi ha un altre ocell amb unes òrbites oculars bastant reduïdes: el kakapo de Nova Zelanda, Strigops habroptilus. Com sabeu, és un lloro avolador i de costums nocturns, en perill d’extinció (es va pensar que s’havia extingit, després es va trobar una població supervivent a una banda remota de l’illa Sud de Nova Zelanda, i crec que després van fer una translocació a l’illa Stewart, on actualment sobreviu una petita població).
Un altre cas d’aus amb una visió reduïda és la el d’uns parents del kiwi que van viure (fins ser exterminat pels humans) a l’illa de Madagascar: les au-elefants. Es tracta d’un grup d’aucells (els Aepyornitiformes) que inclou 7 espècies. Un estudi publicat el 2018 en base a reconstruccions digitals del crani de dues espècies d’au-elefants (Aepyornis maximus i A. hildebrandti) ha constatat que presentaven, com presenten els kiwi, uns lòbuls òptics cerebrals extremadament reduïts. Els autors del treball consideren que aquestes espècies havien de tenir hàbits nocturns.
El fet que les espècies que fins aquí vos he comentat que tenen els ulls més petits siguin totes insulars, avoladores i nocturnes no és cap casualitat. L’adquisició de l’avoladuria (és a dir, la pèrdua de la capacitat de volar) és bàsicament una característica de l’evolució insular, d’una evolució que es dóna en absència de mamífers depredadors. Ja hem vist que la visió és molt important per a les espècies voladores. Una prova d’aquesta importància és que per a les que han perdut o reduït molt la capacitat del vol, i a més són nocturnes, sembla que la visió no és tan important.
Els hàbits nocturns, d’altra banda, són compartits per aquests ocells insulars que podem dir que tenen o tenien pitjor agudesa visual (però que tenen més desenvolupats altres sentits) i per altres ocells que no han perdut la capacitat del vol (per exemple, mussols i òlibes, enganapastors i altres). S’ha comprovat que els ocells voladors nocturns tenen un foramen per al nirvi òptic més estret que els ocells voladors diürns.
No hi ha cap ocell volador cego o quasi-cego. Hi ha, però, un cas particular que mereix ser esmentat. A Austràlia viu un lloro petit, essencialment nocturn i volador, molt peculiar, el periquito nocturn, Pezoporus occidentalis, que presenta al cervell uns lòbuls òptics reduïts i un foramen per al nirvi òptic també reduït. S’ha deduït que ha de ser un lloro amb una agudesa visual molt petita, però suficient com per poder volar i poder fugir dels depredadors. Es tracta d’una espècie críptica, que viu a l’interior de les zones àrides d’Austràlia. Entre 1845 i 1875 se’n recol·lectaren 25 espècimens “per a la ciència” (conservats a museus), i després l’espècie es va donar per extinta, fins que el 1990, el 2005 i el 2006 se’n trobaren alguns cadàvers. El 2013 se’n fotografiaren de vius i posteriorment s’han descobert algunes poblacions. Es considera l’au més rara d’Austràlia i és molt poc coneguda.
En canvi, com a mínim hi ha quatre gèneres insulars avoladors (2 amb espècies vivents, altres 2 amb extingits) amb els ulls extremadament petits. Les illes són fàbriques de rareses evolutives. Com sabeu, jo som un enamorat de les faunes insulars, que no em deixen de sorprendre. En veurem més.
Penseu, també, que el que veu no són els ulls, sinó el cervell, que interpreta les imatges que passen a través de la còrnia transparent, el cristal·lí, el cos vitri, fins estimular els fotoreceptors que hi ha a la retina (cons i bastons), al fons de l’ull. Aquests fotoreceptors transformen l’energia lumínica en impulsos nirviosos que s’interpreten al cervell, que és on realment veiem. Això se fa mitjançant diferents foto-pigments que capten diferents longituds d’ona de la llum.
L’ull dels ocells normalment és aplanat, però els Falconiformes i Accipitriformes el tenen globular, i els Strigiformes més aviat ovoide, sortint.
A la retina dels ocells, els bastons permeten detectar nivells baixos de llum, mentre que els cons permeten detectar diferents longituds d’ona de la llum. Els ocells i els rèptils tenen 4 tipus de cons, que els permeten detectar el vermell, el verd, el blau i l’ultraviolat. Nosaltres, els mamífers només tenim 3 o 2 tipus de cons. A més tenen una major quantitat de bastons que els mamífers. Hi ha ocells que tenen dues fòvees (són zones d’alta concentració de fotoreceptors), mentre que els mamífers només tenim un. Els ulls dels ocells són més perfectes que els dels mamífers, més protegits (tenen tres parpelles: superior, inferior i una intermèdia que és la membrana nictitant; a més un cercle de petites peces òssies que formen l’anell escleròtic) i fins i tot tenen alguns refinaments que no tenim els mamífers (per exemple, alguns tenen damunt alguns cons unes gotetes d’un oli que permet dispersar la llum i eixamplar l’espectre de fotorecepció de colors).
Deixant de banda tot això:
Les afirmacions que vos vaig presentar són, llevat de dues (tal volta de tres), totes certes. Les afirmacions 2 i 7 són falses.
2. Els ocells que tenen els ulls més petits en mesures absolutes no són els Steatornis, sinó els colibrís. De qualsevol forma, els colibrís són els ocells que tenen la major mida relativa dels ulls en relació amb la mida del seu cap…
7. L’au que te una major agudesa visual no és el voltor negre, sinó l’àguila Aquila audax d’Austràlia i Tasmània.
Hi ha, però, una tercera qüestió que s’ha de revisar: la 4. He llegit a diferents bandes que l’ull més gros (en mides absolutes) de la fauna vertebrada terrestre actual és el de l’estruç, que arribaria a fer 50 mm de diàmetre. Si és així, realment les aus serien les campiones. De totes formes, cercant treballs científics he vist que li donen a l’ull de l’estruç 39 mm de diàmetre i a l’elefant africà 39,6 mm. Aquesta afirmació queda pendent de valorar. Potser es tracti d’un “empat tècnic”…
Queda clar que els ocells són la hòstia!
Referències
Brooke, M. d. L., Hanley, S. i Laughlin, S. B. 1999. The scaling of eye size with body mass in birds. Proc. R. Soc.Lond. B, 266: 405–412.
Hall, M.I., Iwanniuk, A.N. i Gutiérrez-Ibáñez, C. 2009. Optic foramen morphology and activity pattern in birds. The Anatomical Record, 292: 1827-1845.
Iwaniuk, A.N., Keiman, A.R., Janetzki, H., Mardon, K., Murphy, S., Leseberg, N.P. i Weisbecker, V. 2020. The endocast of the Night Parrot (Pezoporus occidentalis) reveals insights into its sensory ecology and the evolution of nocturnality in birds. Scientific Reports, 10: 9258.
Iwaniuk, A.N., Olson, S.L. i James, H.F. 2009. Extraordinary cranial specialization in a new genus of extinct duck (Aves: Anseriformes) from Kauai, Hawaiian Islands. Zootaxa, 2296: 47-67.
West, G.C. i Butler, C.A. 2010. Do hummingbirds hum?: fascinating answers about hummingbirds. Rutgers University Press, 185 pàgines.