Descubren cómo los colibríes recalculan su camino en pleno vuelo

Los animales que se mueven en su entorno utilizan múltiples señales sensoriales para controlar su locomoción. Una pista visual clave es el flujo óptico, definido como el movimiento de superficies y bordes del entorno a través de la retina debido al automovimiento. Cuando las señales de flujo óptico son fuertes, se utilizan para impulsar respuestas optomotoras y controlar la locomoción en curso.

Esa reacción es un ejemplo de una conducta impulsada por un estímulo externo, en la que la conducta cancela el estímulo que la provocó. Se ha demostrado que los colibríes mantienen una posición flotante mediante el uso de una respuesta optomotora para contrarrestar el flujo óptico inducido experimentalmente.

Ahora, los científicos revelaron que esta especie en particular utiliza dos estrategias sensoriales distintas para controlar su vuelo, dependiendo de si están flotando o en movimiento hacia adelante. Así lo revela una investigación realizada por zoólogos de la Universidad de Columbia Británica (UBC) de Vancouver, Columbia, que fue publicada en Actas de la Royal Society B.

Cuando van hacia adelante, los colibríes dependen de lo que los científicos llaman un modelo interno hacia adelante, casi un piloto automático intuitivo y arraigado para medir la velocidad. Los especialistas verificaron que simplemente llega demasiada información como para confiar directamente en cada señal visual de su entorno. Pero cuando flotan o se enfrentan a signos que podrían requerir un cambio de altitud, descubrieron que dependen mucho más de la retroalimentación visual directa y en tiempo real de su entorno.

Los hallazgos no solo proporcionan información sobre cómo estas pequeñas y ágiles aves perciben el mundo durante las transiciones en vuelo, sino que también podrían informar la programación de la navegación a bordo para vehículos voladores y estacionarios autónomos de próxima generación.

Los investigadores hicieron que los colibríes realizaran vuelos repetidos desde una percha hasta un comedero en un túnel de cuatro metros. Para probar cómo reaccionaban las aves a una variedad de estímulos visuales, el equipo proyectó patrones en las paredes frontales y laterales de la cámara. Cada vuelo fue filmado.

En algunos escenarios, los investigadores proyectaron franjas verticales que se movían a varias velocidades en las paredes laterales para imitar grados de movimiento hacia adelante. A veces, las franjas horizontales en los costados imitaban los cambios de altitud. En la pared frontal, los investigadores proyectaron remolinos giratorios, diseñados para crear la ilusión de un cambio de posición.

Si las aves siguieran sus señales directamente de los estímulos visuales, los especialistas esperarían que ajustaran su velocidad de avance a la de las franjas verticales en las paredes laterales. Pero si bien las aves cambiaron de velocidad o se detuvieron por completo dependiendo de los patrones, no hubo una correlación clara.

Sin embargo, los colibríes se adaptaron más directamente a los estímulos que indicaban un cambio de altitud. Y durante el vuelo estacionario, las aves también trabajaron para ajustar su posición mucho más estrechamente a las espirales cambiantes que el equipo de investigación proyectó en la pared frontal.

Estos experimentos fueron diseñados para investigar cómo los colibríes controlan la velocidad de vuelo. Pero debido a que tomaron descansos espontáneos para flotar durante sus vuelos, los científicos descubrieron estas dos estrategias distintas para controlar diferentes aspectos de sus trayectorias. En conjunto, estos resultados son consistentes con la idea que indica que los colibríes controlan la velocidad de vuelo a través de mecanismos que utilizan un modelo interno hacia adelante para predecir el flujo óptico esperado, mientras que la altitud y la posición de vuelo estacionario se controla más directamente mediante la retroalimentación sensorial del medio ambiente.

* Vikram B. Baliga es zoólogo de la Universidad de Columbia Británica de Vancouver, Columbia