Aves con armas secretas: descubre las plumas neurotóxicas

A lo largo de la historia evolutiva de los seres vivos, la toxicidad ha sido una característica que ha surgido varias veces y de forma independiente. Esta facultad de tantos organismos se relaciona con funciones importantes relacionadas con la caza, la defensa, o la disuasión. Hay organismos capaces de producir toxinas entre las bacterias, protozoos, algas, plantas, hongos y animales. Entre estos últimos encontramos veneno en la mayoría de los grupos: medusas, moluscos, arácnidos, insectos… y por supuesto, vertebrados.

Muchos grupos de peces, anfibios y reptiles producen toxinas. Sin embargo, entre las aves no hay ninguna especie conocida que produzca veneno, y entre los mamíferos, solo el ornitorrinco, algunas musarañas y el almiquí.

Pero hay otras formas de presentar toxinas, aparte de producirlas. Una opción es vivir en simbiosis con organismos que produzcan esas toxinas —y ser inmunes a ellas, claro—, y otra es obtener el veneno de la dieta y ser capaz de acumularlo en alguna parte de su cuerpo, para su posterior aprovechamiento.

Las aves con plumas tóxicas

Si bien ningún ave conocida puede producir su propio veneno, sí existen especies capaces de obtener el veneno de sus presas y migrarlo a sus plumas. El primer caso descubierto fue el de Pitohui dichrous, un ave oriolídea nativa de Nueva Guinea, aunque hoy se sabe que hay al menos tres familias más de aves que contienen especies que presentan este rasgo: los ifrítidos, los paquicefálidos y los oreoícidos. Se conocen en total ocho especies distintas con esta capacidad, todas endémicas de Nueva Guinea.

La toxina que presentan estas aves es una batracotoxina, una sustancia descubierta en la rana dardo dorada y otras especies del género Phyllobates, nativas de Colombia, y que tienen la particularidad de ser, también, inmunes a su propio veneno. Se trata de un veneno tan potente, que un solo gramo puede matar a 15 000 personas. Es, de hecho, una de las sustancias más tóxicas del planeta, y la neurotoxina no peptídica más potente conocida.

El origen de la batracotoxina

A pesar de su nombre —batracotoxina procede del griego βάτραχος, batrachos, que significa ‘rana’—, ningún vertebrado es capaz de producir esta toxina por sí solo. Como las aves, las ranas que presentan este veneno en la piel, lo han obtenido a través de la dieta. Y para poder hacerlo, han de ser, evidentemente, inmunes a él.

No está claro cuál de los componentes de la dieta es el que proporciona la toxina. Con las ranas, se pensaba que podría ser alguna especie de hormiga, puesto que son parte fundamental de la dieta estos anfibios, pero las investigaciones más recientes apuntan al escarabajo de la familia Melyridae, y más específicamente, al género Choresine. Este grupo de coleópteros, presente tanto en Nueva Guinea como en Sudamérica, es capaz de sintetizar la batracotoxina mediante su propio metabolismo.

Las aves tóxicas de Nueva Guinea se alimentan de estos escarabajos. Pero la capacidad de obtener toxinas del exterior y acumularlas en el plumaje requiere adaptaciones complejas. En primer lugar, debe desarrollar resistencia a la toxina, para evitar un impacto perjudicial en el organismo que la consume. Además, debe asegurarse un transporte seguro desde el tubo digestivo hasta el órgano final, en este caso, las plumas, sin que la toxina se destruya ni se metabolice.

Adaptaciones genéticas

La batracotoxina afecta directamente a las neuronas; abre un tipo de proteína transportadora, llamada canal de sodio, presente en la membrana celular de la neurona, que interviene en la transmisión del impulso nervioso. Al hacerlo, despolariza la membrana, provocando un efecto fatal en el funcionamiento de la neurona, que deja de transmitir impulsos. Sus efectos, además del sistema nervioso, afectan también a neuronas presentes en la musculatura, incluyendo el corazón.

Recientemente, un grupo de investigación liderado por Knud A. Jønsson, del Museo de Historia Natural de Copenhague, Dinamarca, ha analizado los genes SCN, que son los que codifican para los canales de sodio de las neuronas, en las aves tóxicas neoguineanas, y las ha comparado con los genes homólogos del ser humano, el ratón, el pollo y otros animales. Encontraron que las aves presentan dos mutaciones compartidas en el gen SCN4A, que codifica para la parte del canal de sodio que forma el poro en la membrana.

Según este trabajo, publicado en la prestigiosa revista Molecular Ecology, las mutaciones alteran la parte de la proteína donde la toxina se asociaba para abrir el canal, y, por lo tanto, en estas aves, no puede actuar en modo alguno.

Sin embargo, este tipo de canal mutado no está presente en todas las neuronas del ave. Por ejemplo, el tejido cardíaco presenta otros canales de sodio diferentes, que no están mutados, por lo que si la toxina llegara al corazón, el animal moriría. Para evitar el riesgo, probablemente las aves deben de emplear algún mecanismo que captura e inactiva temporalmente la batracotoxina en el tracto digestivo, y se mantiene inactiva, hasta que es depositada en las plumas y, ya en su lugar, ser reactivada.

Hasta ahora, el mecanismo de secuestro y transporte de la toxina es desconocido, y será necesario continuar con más investigaciones. Aún queda mucho por aprender sobre estas aves fascinantes con plumas tóxicas.

Referencias: