Colores vivos en el reino animal: por qué unos los usan para impresionar y otros para intimidar

En lo alto de un árbol se encuentra un papamoscas bermellón de color rojo brillante. Los machos de esta especie de pájaro cantor utilizan sus plumas rojas para atraer a las hembras. Mientras tanto, una serpiente rey de las montañas de Arizona se desliza entre las rocas de abajo. Su vívida coloración roja, amarilla y negra imita la de la venenosa serpiente de coral para mantener alejados a los depredadores. Pero, ¿por qué estas dos especies desarrollaron colores similares para enviar mensajes completamente diferentes?

Investigadores de la Universidad de Arizona se propusieron comprender mejor cómo evolucionaron los patrones de colores vibrantes en los vertebrados terrestres. Encontraron un vínculo fuerte y consistente entre la función de los colores brillantes de los animales y los patrones de actividad de sus antepasados. Se descubrió que las especies que usan sus colores brillantes como señal sexual descienden de ancestros que estaban activos durante el día. Por el contrario, se descubrió que las especies que usan aposematismo (coloración brillante que advierte a los depredadores que las especies son tóxicas) tenían antepasados ​​​​que estaban activos durante la noche.

La investigación, publicada en la revista Evolución, fue realizado por Zachary Emberts y John J. Wiens, ambos en el Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la UArizona. Sus hallazgos abren una puerta para comprender las diferencias evolutivas entre muchas de las coloridas especies actuales.

«Este patrón generalmente parece mantenerse entre los vertebrados terrestres, un grupo con unas 40.000 especies que evolucionaron durante 350 millones de años», dijo Wiens, profesor de ecología y biología evolutiva y autor principal del artículo. «No importa cómo una especie produce los colores. La forma en que un pájaro se vuelve rojo es diferente de cómo un lagarto lo hace, pero este patrón general de actividad diurna y nocturna aún funciona».

Según los investigadores, los lagartos y pájaros de colores vivos suelen utilizar su coloración como señal sexual para aparearse. En contraste, los coloridos anfibios y serpientes generalmente los usan como una señal de advertencia para los depredadores. Muchos de estos anfibios y serpientes son diurnos, lo que significa que están activos durante el día, pero sus antepasados ​​​​eran nocturnos o activos durante la noche.

Los resultados no mostraron una conexión clara entre los colores de advertencia y la actividad diurna o nocturna actual. Sin embargo, cuando los científicos utilizaron relaciones evolutivas y estadísticas para estimar los patrones de actividad día-noche en los ancestros de estas especies, surgió un patrón: la coloración sexual se asoció con los ancestros que estaban activos durante el día, mientras que la coloración de advertencia se asoció con los ancestros que tenían un estilo de vida nocturno.

Al principio de su evolución, la mayoría de los ancestros de las especies estudiadas comenzaron siendo monótonos y de colores apagados. Con el tiempo, la coloración vívida evolucionó por separado en muchos linajes diferentes. Debido a que ayudaron a los animales a sobrevivir y reproducirse, los patrones de colores brillantes se establecieron y se transmitieron a las generaciones futuras, dijo Emberts, investigador asociado postdoctoral en EEB y primer autor del artículo.

«Los rasgos que vemos hoy en las especies pueden ser el resultado de su historia evolutiva», dijo. «Estábamos buscando patrones evolutivos, así que hicimos dos análisis separados, uno que usó su actividad diurna y nocturna actual y otro que usó su actividad diurna y nocturna ancestral».

Los antepasados ​​de los anfibios y las serpientes pasaban tiempo apareándose e interactuando con miembros de su propia especie en la oscuridad. Tener colores brillantes no les ofrecía ninguna ventaja sexual porque las posibles parejas no podían ver los colores. Según los investigadores, esta ausencia de señales sexuales visuales en la noche puede haber abierto la posibilidad de que los colores intensos evolucionen con un propósito muy diferente: una señal de advertencia para los depredadores.

«Los colores de advertencia han evolucionado incluso en especies sin ojos», dijo Wiens. «Es cuestionable si la mayoría de las serpientes o los anfibios pueden ver los colores, por lo que sus colores brillantes generalmente se usan para señalar a los depredadores en lugar de a los miembros de la misma especie».

Los investigadores tienen otra idea que podría ayudar a explicar los resultados.

«La explicación potencial más directa para esta tendencia son las situaciones en las que se molesta a un animal en momentos de inactividad», dijo Emberts. «Cuando duermen durante el día y un depredador los molesta, esa coloración brillante se vuelve importante».

Wiens señaló el ejemplo de la rana arborícola de ojos rojos, una rana principalmente verde que se encuentra en las selvas tropicales de América Central. Mientras duerme, su color verde uniforme se mezcla con el follaje circundante. Cuando un depredador la asusta, la rana puede exponer sus ojos rojos, manos y pies de color naranja brillante y flancos azules y amarillos vibrantes. La exhibición inesperada de colores brillantes puede darle a la rana el tiempo suficiente para escapar.

Los investigadores analizaron datos de 1.824 especies de vertebrados terrestres, buscando correlaciones entre ser diurno versus nocturno y la función del color brillante de los animales.

Clasificaron los colores como señales de advertencia si una especie calificaba como venenosa o desagradable, o imitaba a otra especie con estas características disuasorias. Los colores se clasificaron como señales sexuales si un sexo, comúnmente los machos, desarrollaban colores vibrantes en la madurez sexual, mientras que el otro sexo no.

«Los animales generalmente usan estos colores como una señal sexual o como una señal de advertencia, rara vez ambas cosas», dijo Wiens.

Los investigadores analizaron si una especie era diurna o nocturna, si tenía colores llamativos o no, y si esos colores se usaban como advertencia o señales sexuales. Los colores «conspicuos» incluían rojo, naranja, amarillo, azul y morado. Pocas especies residen en ambientes coloridos, por lo que los llamativos colores de los animales se destacan del fondo natural. Los resultados indicaron que esta paleta de colores se utilizó para los dos propósitos diferentes en aproximadamente la misma medida, siendo el azul una excepción.

«Es interesante ver que algunos colores, como el rojo, el naranja y el amarillo, se usan con una frecuencia similar tanto para evitar a los depredadores como para atraer a la pareja», dijo Emberts. «Por otro lado, la coloración azul se asoció más frecuentemente con el apareamiento que con la evitación de depredadores».

Los análisis de los investigadores incluyeron todos los grupos principales de vertebrados terrestres: anfibios, mamíferos, aves, cocodrilos, tortugas, lagartos y serpientes.

Wiens y Emberts planean seguir estudiando la evolución del color en otros animales, insectos y plantas. Además, esperan determinar cuándo evolucionaron por primera vez los colores llamativos y cómo han cambiado sus funciones con el tiempo.