La delgada lengua del colibrí ha sido malinterpretada durante más de 180 años, según un nuevo estudio.
Desde 1833, los científicos pensaban que la lengua del colibrí utilizaba la acción capilar -fenómeno en el que el líquido fluye a través de zonas estrechas, incluso trabajando en contra de la gravedad- para sorber el néctar floral. Los investigadores tuvieron esta intrigante (pero equivocada) idea porque las aves tienen largos surcos en sus lenguas que parecen cilindros abiertos, dijo Alejandro Rico-Guevara, investigador principal del nuevo estudio e investigador asociado de morfología funcional en la Universidad de Connecticut.
Pero la acción capilar es lenta, al menos para los estándares de los colibríes. Utilizando vídeos de alta velocidad, los investigadores del nuevo estudio determinaron que las lenguas de los colibríes actúan como microbombas elásticas, lo que permite a las aves alimentarse a velocidades rápidas, dijo Rico-Guevara.
La mayoría de la gente está familiarizada con las bombas simples: la paja para beber, por ejemplo. Al sorber una bebida con una pajita, la gente contorsiona sus mejillas para crear un vacío en la pajita y succionar el líquido, dijo Rico-Guevara.
La lengua del colibrí funciona de forma ligeramente similar, pero sin vacío. Después de acercarse a una flor, el colibrí aplana su lengua extendida, y «la lengua comprimida permanece aplanada hasta que entra en contacto con el néctar», escribieron los investigadores en el estudio. «Tras el contacto con la superficie del néctar, la lengua se remodela llenándose por completo de néctar.»
Para extraer el néctar, la parte superior de la lengua (la más cercana a la boca) se dobla, por lo que ya no es plana, y esta flexión almacena energía elástica, dijo Rico-Guevara. Esa energía ayuda a extraer el néctar de la flor y llevarlo a la boca del ave, dijo.
«Demostramos que la lengua funciona como una microbomba elástica», dijeron los investigadores. «El fluido en la punta es impulsado hacia los surcos de la lengua por las fuerzas resultantes de la reexpansión de una sección colapsada» de la lengua más cercana a la boca.
Esta rápida técnica permite al pájaro drenar entre cinco y 10 gotas de néctar de una flor en 15 milisegundos (una centésima de segundo), dijo Rico-Guevara.
Flores transparentes
El montaje del experimento llevó cinco años, dijo Rico-Guevara, e implicó la construcción de «flores» en las que los investigadores pudieran mirar dentro.
«Cuando el pico entra en una flor, no se ve en absoluto lo que está pasando dentro», dijo Rico-Guevara a Live Science. «Mi primer reto fue hacer flores transparentes»
Utilizó pequeños tubos de cristal, los llenó de néctar artificial y colocó las cámaras de vídeo de alta velocidad cerca de los tubos. Este montaje se repitió en varios lugares, como Connecticut, Texas, California, Ecuador, Colombia y Brasil.
«Intenté conseguir el mayor número posible de tipos de colibríes», dijo Rico-Guevara. «No sólo para conseguir diferentes especies, sino los locos, los extremos, sólo para poder generalizar lo que sucede» cuando se alimentan.
En total, filmó 96 combates de forrajeo, que incluyeron 32 aves de 18 especies lamiendo néctar artificial de los tubos transparentes.
Los investigadores pasaron horas examinando las imágenes. En 2011, publicaron un estudio que explicaba que la lengua del colibrí no es un tubo capilar, sino que funciona atrapando líquido. Sin embargo, aún no sabían exactamente cómo funcionaba. En el nuevo estudio, los investigadores explicaron que la lengua es una diminuta bomba que puede aspirar néctar.
Rico-Guevara desarrolló dos modelos informáticos con Tai-Hsi Fan, profesor asociado de ingeniería mecánica y experto en dinámica de fluidos de la Universidad de Connecticut, para determinar cómo funciona la lengua del colibrí. Un modelo representaba la acción capilar y el otro emulaba la microbomba elástica.
«Tradujimos todas las piezas en matemáticas para crear predicciones que pudiéramos probar», dijo Rico-Guevara. «La coincidencia era realmente grande con la de la microbomba elástica, así que estábamos muy contentos».
Los modelos mostraron que si los colibríes utilizaran la capilaridad en la naturaleza, tendrían que reducir su velocidad, dijo. El método de la microbomba elástica permite a los colibríes lamer una flor hasta 20 veces por segundo, es decir, a 20 hercios.
«Pero si utilizaran la capilaridad, tendrían que reducir la velocidad a 5 hercios», dijo Rico-Guevara. «Lo cual sigue siendo bastante rápido, pero cuando estás ahí fuera y tienes tanta presión, cada milisegundo cuenta».
El hallazgo puede impulsar a los científicos a dar una segunda mirada a las investigaciones existentes sobre colibríes. Por ejemplo, estudios anteriores sugerían que algunas flores desarrollaban néctar diluido, que es más fácil de consumir por los colibríes a través de la acción capilar que el néctar concentrado.
Pero si los colibríes no utilizan la acción capilar, entonces no está claro por qué ciertas flores tienen néctar diluido, dijo Rico-Guevara. (Los niveles de dilución no importan mucho para el método de la microbomba elástica, dijo.)
«Tenemos que volver a desarrollar los modelos y ver por qué esas flores tienen esas concentraciones en general», dijo Rico-Guevara.
El estudio se publicará en línea el miércoles (19 de agosto) en la revista Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.
Siga a Laura Geggel en Twitter @LauraGeggel. Siga a Live Science @livescience, Facebook & Google+. Artículo original en Live Science.