¿Porque cantan las aves? ¿Cómo la bioacústica nos ayuda a conocer el canto de las aves?

Las aves son el grupo de vertebrados terrestres más numeroso y ampliamente distribuido. Es un grupo llamativo por lo tanto existen sobre ellos un gran numero de estudios. Uno de los principales atractivos de las aves son sus melodiosos cantos. Todas las personas donde sea que vivan, en la ciudad o el campo, han escuchado los cantos de las aves al amanecer o al anochecer, han paseado por un parque o un bosque y en medio de la naturaleza han apreciado los cantos que las aves hacen para poder comunicarse.

El canto ademas de ser melodiosos cantos para nosotros es para las aves una de las características más importantes. Esto debido a que tienen múltiples funciones para ellas, tales como: mecanismo de comunicación (mandar y recibir llamados de alerta), como medio para atraer pareja, para marcar y defender el territorio, llamar las crías a sus padres, reconocerse entre parejas etc. y ha cobrado un lugar muy relevante en los estudios de las aves en las últimas décadas.

El cenzontle (Mimus polyglottos) es un ave conocida por imitar muchos sonidos, tanto de animales e incluso maquinas.

Las aves son capaces de producir sonidos armoniosos gracias a un hueso llamado siringe, el sonido se debe a que esté hueso vibra cuando pasa el aire por él. A diferencia del hombre que solo posee uno, las aves pueden controlar estas dos salidas de sonido, una aparte de la otra. Mientras pasa el aire y se crea la nota, el ave puede cambiar como vibra el canal y modificar el sonido o la nota que esta cantando.

En la siguiente pagina se puede observar como el aire pasa por ambos canales de la siringe y el ave controla cuanto de este pasa por cada canal de forma que puede producir diferentes notas, alargándolas o cortándolas.

¿Todas las aves cantan?

Popularmente se cree que todas las aves cantan. Sin embargo, no todas las aves son cantoras, solo aquellas que pertenecen al grupo Passeri dentro del orden passeriforme. Las Passeriformes poseen hasta 5000 especies, lo que las hace el grupo más amplio de las aves. El grupo Passeri posee alrededor de 4000 especies. Si bien existen 3 grupos en el orden passeriformes, sus cantos son más simples y mecánicos.

Árbol evolutivo o Cladograma de la Clase Ave. El grupo Passeri es uno de los más novedosos evolutivamente y se encuentra en la parte inferior del árbol

En el uso común y no técnico los cantos son los sonidos melodiosos para el ser humano. En términos científicos la canción o vocalizaciones son relativamente complejas y se distinguen de las llamadas que son vocalizaciones mas simples. Las vocalizaciones de las aves incluyen una amplia variedad de llamadas y cantos, y son un medio de comunicación social.

¿Por qué cantan las aves?

La pregunta de porque cantan las aves es muy complicada de poder responder, ya que el canto tiene múltiples funciones. El canto de las aves es un mecanismo de comunicación altamente evolucionado y al origen del canto se le ha considerado como arbitrario (los órganos para producirlos no aparecen con el único fin de cantar), se sabe que muchas fuerzas influyen en él.  

Una de las funciones del canto más importante y beneficiosa para el ave es servir como un medio para atraer a su pareja, principalmente para los machos que son los que cantan en la mayoría de las especies de aves cantoras. Es muy abundante la evidencia que muestra que los machos usan su canto para atraer a su pareja y cuando un macho carece de canto no logra atraer pareja.

Pareja de Mirlo primavera (Turdus migratorius)

Por otra parte, el canto en los machos también cumple una función como estimulador ya que este induce a la hembra a iniciar su periodo reproductivo. En algunas especies el periodo de canto del macho coincide perfectamente con el inicio del periodo reproductivo

Canto de Turpial dorsidorado (Icterus chrysater) ave tropical que se distribuye desde el Istmo de Tehuantepec hasta el norte de Sudamérica. El canto suele usarse en la época de apareamiento.

También, los cantos tienen como función repeler competidores entre machos machos. Cuando los machos cantan repelen a otros machos que se encuentran cerca de su territorio. Se han realizado experimentos donde han puesto bocinas reproduciendo los cantos de machos de una especie y los demás machos no se acercan.

Machos peleando por el territorio.

Bioacústica y cantos

La bioacústica es el estudio de como los animales usan el sonido, la percepción acústica y las diversas adaptaciones que reflejan una relación con el hábitat y sus alrededores.  El estudio del comportamiento (a esta rama de la biología se le llama etología), la biología marina, los sonidos del paisaje, la ecología y la taxonomía (la clasificación de los seres vivos) actualmente se encuentran entrelazados para dar una mejor explicacion acerca de las aves y su canto. Y todo este gran estudio en el área se ha logrado gracias al adelanto tecnológico en materia de sonido, debido a que solo se pueden estudiar los cantos y llamados de los animales por medio de grabáciones. Tener acceso a micrófonos, parábolas, grabadores ambientales y equipo subacuático, es vital para esta área. Así como los programas para poder analizar todos estos datos.

Grabador de cantos con su equipo. Lleva grabadora, micrófono con parábola y audífonos.

La bioacústica también se ha servido del uso de métodos de la ciencia de datos para poder estudiar la gran cantidad de datos que se generan. Estos estudios y avances han permitido crear herramientas para una mejor interpretación a través de espectrogramas y otras formas de visualizar los sonidos.

Foto: Marcelo Araya. Un espectrograma nos muestra el sonido convertido en una imagen donde se representan a las ondas sonoras de forma que se puedan estudiar y analizar.

La bioacústica nos ayuda a comprender el canto de las aves desde una perspectiva científica, identificar sus patrones ecológicos, su conducta y como los cambios ambientales les afecta. Actualmente, gracias a el abaratamiento de muchos de los equipos con los que se llevan acabo este tipo de investigaciones ha sido posible estudiar de forma más completa el canto de las aves. Ahora vamos a revisar un poco del impacto que ha tenido la bioacústica sobre el conocimiento del canto.

Desarrollo del canto de las aves

Los sonidos de las aves se pueden clasificar en dos tipos:

Los llamados: Que son vocalizaciones cortas, sencillas que indican huida o peligro. Como es un medio de defensa esta disponible todo el año en cualquier momento.

Canto: Es una vocalización regularmente larga, compleja y solo la producen en una época del año, durante la época de apareamiento. Las canciones se forman por medio de frases, que a su vez se forman por silabas y estas a su vez por notas.

Imagen: Sherwood. Imagen con diferentes notas, estás forman frases y conjuntos de frases cantos. Las diferentes formas responden a la frecuencia, la fuerza con la que canta el ave,

Cada especie tiene su propio repertorio, tiene diferentes versiones de una canción. No solo cambian las versiones de los cantos, también el tamaño de estos. Solo un tercio de todas las especies de aves cantoras, tienen un tipo de canción en su repertorio, mientras que en aproximadamente el 20% de todas las especies, el repertorio consta de más de cinco canciones, En algunos casos, como los cuitlacoches rojizos (Toxostoma rufum), ¡los tipos de canciones pueden superar los 2000!

Toxostoma rufum cuyo repertorio puede alcanzar hasta los 2000 cantos diferentes
Espectrograma del canto de Toxostoma rufum.

Variaciones ambientales

Desde los años 70’s se ha estudiado como el canto se ve modificado por las condiciones ambientales. Las aves deben de realizar variaciones en su canto, ellas cambian la intensidad o la frecuencia de su canto dependiendo la vegetación o el biotopo (todos los factores físicos del ambiente, el clima, relieve, lluvias, etc.) donde vive. Los ecosistemas más húmedos, con mayor vegetación presentan más obstáculos para la propagación de las ondas sonoras. Por otro lado, los ecosistemas con menor vegetación, de menor tamaño y espacios amplios van a ser propicios para la propagación de las ondas sonoras. Algo interesenta que se ha estudiado son los cambios que estos provocan en la morfología,en si en todo el cuerpo de las aves.

Variación geográfica

El papel de la bioacústica en los estudios sobre la variación geográfica de las aves ha sido inmenso. La variación geográfica son las variaciones que presentan las poblaciones de una especie a lo largo de su distribución. Mientras más grande sea el área donde vive una especie, en las pequeñas poblaciones habrá variaciones entre esos individuos. La variación geográfica ha sido ampliamente estudiada y tiene mucho peso cuando se han hecho estudios sobre la clasificación de las aves. El canto ha servido para determinar una variación que no se logra ver ni en plumaje, ni el cuerpo o en la información genética y ha permitido corroborar o desechar nuevas clasificaciones, por lo que es de gran importancia para los estudios de taxonomía y evolución.

Foto: Singh & Price. Cantos de Phylloscopus reguloides, un ave del Himalaya, cada canto pertenece a una subespecie diferente. Se ve las deferencias entre cada canto, en el artículo investigan como varia el canto entre estas subespecies y la latitud, que tan al norte o al sur están y si influye en las variaciones de la canción.
Canto de Empidonax fulvifrons rubicundus. El género Empidonax es conocido por ser homogéneo en su apariencia, a simple vista o por registro fotográfico es muy difícil o casi imposible diferenciar las especies de este género, pero sus cantos son muy diferentes por lo que un observador experimentado en la identificación por canto puede diferenciarlos fácilmente.

Monitoreo bioacústico en la investigación de aves

Las aves suelen ser fáciles de observar para el ser humano, la mayoría de las especies han podido ser estudiadas con ayuda de binoculares, cámaras y otros dispositivos. Sin embargo, no todas las especies toleran la presencia humana o sus hábitos de caza nocturnos no son fáciles de observar, por lo que este tipo de especies necesitan de otros medios para monitorearlos. Aquí es donde entra la bioacústica, las grabaciones de los cantos permiten monitorear especies difíciles de encontrar y ver, cripticas, porque sabemos que ahí están, pero difícilmente obtendremos evidencia directa.

Grabadora ambiental, sirve para grabar todos los sonidos a su alrededor. Las grabadoras ambientales han servido para poder monitorear especies difíciles de ver.

Las aves al ser el grupo de vertebrados más estudiado y conocido es utilizado como un indicador que muestra los efectos del cambio climático, sobre todo los generados en las regiones de los trópicos, ya que la mayoría de las aves tropicales son únicas de un sitio y no se mueven de esa región donde viven. Uno de los efectos más claros del cambio climático es la desaparición de hábitats tanto en altas montañas como en tierras bajas, hábitats de muchas aves. Por lo que un estudio de los cantos en dichos lugares nos podría ayudar a determinar como el cambio climático afecta a las aves.

Colecciones y bases de datos.

Al igual que las pieles de los animales, especímenes de plantas y ADN en las colecciones biológicas tambien se almacenan grabaciones de cantos. Estas grabaciones tienen el mismo papel que las otras muestras, proporcionar información sobre la biodiversidad. En los museos de zoología o de historia natural es donde se guardan dichas colecciones. En México las dos colecciones más importantes son las de INECOL y la colección de la Facultad de ciencias de la UNAM. La colección de INECOL (Instituto de Ecología A.C.), uno de los institutos de investigación financiados pertenecientes a CONACYT, a cargo del Dr. Fernando González García es la primera y más grande. La colección del museo de zoología de la Facultad de Ciencias de la UNAM resguarda 6000 cortes de grabaciones de 400 especies diferentes de aves de México cuyo objetivo es representar la variación de los cantos de las aves. La colección se encuentra a cargo del M. en C. Alejandro Gordillo Martinez y el Dr. Marco Ortiz Ramírez.

Las bases de datos publicas o repositorios de datos han tenido un gran auge y existen muchas apoyadas por instituciones publicas donde se almacenan los datos de relevancia biológica como la ubicación geográfica, imágenes, etc. Entre estos existen bases de datos que se han dedicado a almacenar grabaciones de cantos. Algunas de ellas son:

Xeno canto que es uno de los repositorios más grandes de cantos, es originario de Holanda, y tiene por propósito la popularización y divulgación de la grabación de cantos, con fines educativos, científicos y de entretenimiento. Bajo el principio de que todos pueden hacer aportaciones importantes y que las grabaciones deben de ser compartidas con todos, por eso con un sencillo registro se puede comenzar a subir las grabaciones que se deseen compartir. Es posible consultar en la pagina un mapa que nos muestra que cantos se han hecho en una cierta área, ¡podemos saber que cantos se han grabado cerca de nuestra casa!.

Xeno canto.

Macaulay Library la biblioteca de sonidos animales más grande del mundo. Esta es considerada como parte del laboratorio de ornitología de Cornell, de la Universidad de Cornell NY, EUA. El laboratorio de Cornell es uno de los más prestigiados en el estudio de las aves, paralelamente también manejan EBird que es el mayor repositorio de avistamientos de aves, en Macaulay también se puede contribuir con grabaciones de cantos. Por otra parte, el laboratorio de Cornell es uno de los desarrolladores de software para análisis de canto más conocido y utilizado por expertos.

Macaulay Library.

El canto de las aves ha y sigue siendo ampliamente estudiado ya que aun falta mucho por descubrir. Si queremos conocer más de esto podemos acercarnos de algunas formas, desde consultado las bases de datos con cientos de miles de grabaciones, yendo al parque más cercano y comenzar a escuchar a las aves, o bien, a un nivel más científico podemos contactar museos y grupos de observación para aprender a identificar los cantos.

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