Coloración animal para niños
La coloración animal es el aspecto que tienen los animales debido a cómo sus superficies reflejan o emiten luz. Algunos animales tienen colores muy llamativos, mientras que otros son difíciles de ver. Por ejemplo, en el pavo real, el macho tiene patrones fuertes y colores brillantes, mientras que la hembra es mucho menos visible.
Los animales han desarrollado diferentes colores por varias razones. El camuflaje les ayuda a esconderse. La señalización les permite comunicar información, como una advertencia de que pueden defenderse (esto se llama aposematismo). Los animales también usan el color para anunciar servicios, como la limpieza de otros animales; para indicar su estado a otros de su misma especie; y para imitar la coloración de advertencia de otra especie.
Algunos animales usan el color para asustar a los depredadores (comportamiento deimático), sorprendiéndolos con manchas que parecen ojos o destellos de color. También pueden usar el "deslumbramiento por movimiento", que confunde a un depredador al mover rápidamente un patrón llamativo (como las rayas de una cebra).
El color también puede servir para protección física, como los pigmentos en la piel que protegen contra las quemaduras solares. Algunas ranas pueden cambiar el color de su piel para regular su temperatura. Finalmente, algunos colores son simplemente accidentales. Por ejemplo, la sangre es roja porque el pigmento hemo, necesario para transportar oxígeno, es de ese color.
Los animales producen color de diferentes maneras. Los pigmentos son partículas de material de color. Los cromatóforos son células que contienen pigmento y pueden cambiar de tamaño para hacer el color más o menos visible. Algunos animales, como muchas mariposas y aves, tienen estructuras muy pequeñas en sus escamas, pelos o plumas que les dan colores brillantes e iridiscentes. Otros animales, como los calamares y algunos peces de aguas profundas, pueden producir su propia luz, a veces de diferentes colores. A menudo, los animales combinan varios de estos mecanismos para lograr los colores y efectos que necesitan.
Contenido
Historia de la Coloración Animal
La coloración animal ha sido un tema de gran interés en la biología durante siglos.
En 1665, Robert Hooke describió los colores "fantásticos" (estructurales, no de pigmentos) de las plumas del pavo real en su libro Micrographia. Él notó que las plumas tenían muchas partes diminutas que reflejaban la luz de manera brillante y cambiaban de color según la posición, como las conchas de nácar.
En 1859, Charles Darwin propuso su teoría de la selección natural. Explicó que las características como la coloración evolucionaron porque daban a los animales una ventaja para sobrevivir y reproducirse. Por ejemplo, los animales con mejor camuflaje tenían más posibilidades de tener descendencia. Darwin escribió que el color de aves como la perdiz nival o el urogallo les ayudaba a protegerse del peligro.
En 1863, Henry Walter Bates publicó "El Naturalista en el río Amazonas", donde describió sus estudios sobre insectos, especialmente mariposas. Descubrió que algunas mariposas inofensivas imitaban a otras venenosas o de mal sabor para evitar ser atacadas. A este fenómeno se le llamó mimetismo batesiano.
En 1890, Edward Bagnall Poulton publicó "Los colores de los animales, su significado y su uso, especialmente en el caso de los insectos". En este libro, apoyó la idea de Darwin sobre la selección de pareja, explicando que las diferencias entre machos y hembras, como el plumaje brillante de los machos, eran elegidas por las hembras. También introdujo el término aposematismo para la coloración de advertencia, que se ve en muchos animales como mofetas, abejas y mariposas.
En 1909, Abbott Handerson Thayer y su hijo Gerald H. Thayer publicaron "Encubrimiento-Coloración en el Reino Animal". Argumentaron que el camuflaje era muy común en los animales y describieron por primera vez el contracoloración. Sin embargo, exageraron al decir que el camuflaje era el único propósito de la coloración, incluso para aves de colores brillantes como el flamenco, lo que llevó a críticas.
En 1940, Hugh Bamford Cott publicó "Coloración Adaptativa en Animales", un libro de 500 páginas que describía sistemáticamente los principios del camuflaje y el mimetismo. Cott se centró en el "contraste perturbador máximo", un tipo de patrón usado en el camuflaje militar, que rompe la forma del cuerpo para que parezca una serie de superficies separadas.
¿Por qué los Animales Tienen Colores?
Camuflaje: Esconderse a Plena Vista
El camuflaje ayuda a los animales a mezclarse con su entorno para no ser vistos por depredadores o presas. Edward Bagnall Poulton, un pionero en el estudio de la coloración animal, clasificó las formas de coloración protectora.
- Semejanza de protección especial: El animal se parece a otro objeto, como una oruga que parece una rama o una mariposa que imita una hoja seca.
- Semejanza de protección general (cripsis): El animal se mezcla con el fondo. Por ejemplo, el color y el patrón de una polilla se confunden con la corteza de un árbol.
La semejanza agresiva es usada por depredadores o parásitos para acercarse a sus presas.
- Semejanza especial agresiva: El animal se parece a algo que atrae a la presa, como una mantis flor que imita una orquídea.
- Semejanza general agresiva: El depredador se mezcla con el fondo, como un leopardo que es difícil de ver en la hierba.
Algunos animales usan materiales como ramitas o arena para ocultar su forma, esto se llama protección accidental. Por ejemplo, una larva de mosca caddis construye una cubierta decorada.
La semejanza de protección variable permite a animales como los camaleones, peces planos o pulpos cambiar rápidamente el patrón y color de su piel usando células especiales llamadas cromatóforos para parecerse al fondo donde están.
Los principales métodos de camuflaje incluyen:
- Cripsis: Mezclarse con el fondo para ser difícil de ver.
- Patrón perturbador: Usar colores y patrones para romper el contorno del animal.
- Mimesis: Parecerse a objetos que no interesan al observador.
- Contrasombreado: Usar colores graduados (más oscuro arriba, más claro abajo) para crear la ilusión de que el animal es plano y se mezcla con el fondo. Esto fue descrito por primera vez por Abbott Handerson Thayer.
- Contrailuminación: Producir luz para igualar el fondo, común en algunos calamares.
Señalización: Comunicarse con Colores
El color se usa mucho para la señalización en animales como aves y camarones. La señalización tiene al menos tres propósitos:
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Las señales de coloración de publicidad indican la capacidad de un animal a otros. Esto puede ser dentro de la misma especie (como en la selección de pareja) o entre diferentes especies (como en la simbiosis de limpieza). Por ejemplo, las estaciones de limpieza del camarón coralino Stenopus hispidus son visitadas por muchas especies de peces e incluso tortugas marinas.
Selección de Pareja
Darwin notó que los machos de algunas especies, como las aves del paraíso, eran muy diferentes de las hembras. Explicó que las hembras eligen a los machos basándose en ciertas características, como una cola larga o una cresta de color. Esto hace que esas características se vuelvan más y más pronunciadas en los machos. Este proceso es tan fuerte que puede crear características que son desventajosas para los machos de otras maneras. Por ejemplo, algunas aves del paraíso macho tienen alas o colas tan largas que les dificultan volar, y sus colores brillantes los hacen más vulnerables a los depredadores.
Advertencia
La coloración de advertencia (aposematismo) es lo opuesto al camuflaje. Su función es hacer que el animal, como una avispa o una serpiente de coral, sea muy visible para los depredadores, para que lo reconozcan, lo recuerden y lo eviten. Los colores de advertencia funcionan porque los depredadores los asocian con algo desagradable o peligroso.
Esto se logra de varias maneras:
- Mal sabor: Las orugas, pupas y polillas cinabrio, así como las mariposas monarca, tienen químicos de mal sabor en su sangre.
- Mal olor: Las mofetas pueden expulsar un líquido con un olor fuerte y duradero.
- Agresividad: Animales como los tejones de miel pueden defenderse.
- Veneno: Una avispa puede picar dolorosamente, y serpientes como la víbora o la serpiente de coral pueden dar una mordedura peligrosa.
La coloración de advertencia puede funcionar por instinto de los depredadores o por aprendizaje. Los experimentos muestran que las aves, mamíferos, lagartos y anfibios aprenden a evitar estos colores.
Mimetismo: Imitar para Sobrevivir
El mimetismo significa que una especie animal se parece mucho a otra para engañar a los depredadores. Para que esto evolucione, la especie imitada debe tener coloración de advertencia (ser de mal sabor o peligrosa). Una vez que una especie tiene un parecido, aunque sea leve, con una especie de advertencia, la selección natural puede llevar a una imitación más perfecta. Los tipos más conocidos son:
- Mimetismo Batesiano: Una especie comestible se parece a una especie de mal sabor o peligrosa. Esto es común en insectos como las mariposas. Un ejemplo son los sírfidos (moscas inofensivas) que se parecen a las abejas.
- Mimetismo Mülleriano: Dos o más especies de mal sabor o peligrosas se parecen entre sí. Esto es común entre insectos como avispas y abejas (Hymenoptera).
El mimetismo batesiano fue descrito por Henry Walter Bates. Si un animal comestible se parece, aunque sea un poco, a uno de mal sabor, la selección natural favorece a los individuos que se parecen más. Esto reduce la depredación y aumenta sus posibilidades de sobrevivir y reproducirse.
El mimetismo de Müller fue descrito por Fritz Müller. Cuando un animal de mal sabor se parece a otro animal de mal sabor más común, la selección natural favorece a los individuos que se parecen mejor. Por ejemplo, muchas especies de avispas y abejas son de color negro y amarillo. Si un pájaro joven ataca a una avispa y aprende que los colores negro y amarillo significan peligro, evitará a todas las abejas y avispas que tengan esos colores, protegiendo a ambos grupos.
Distracción: Sorprender y Confundir
Alarma
Algunos animales, como muchas polillas, mantis y saltamontes, tienen un comportamiento que asusta o sorprende. De repente, muestran manchas que parecen ojos o parches de colores brillantes y contrastantes para ahuyentar o distraer momentáneamente a un depredador. Esto le da al animal una oportunidad para escapar. Este comportamiento es deimático (sorprendente) y no aposemático, porque estos insectos son comestibles para los depredadores, por lo que los colores de advertencia son engañosos.
Deslumbramiento por Movimiento
Algunos animales, como las cebras, tienen patrones de alto contraste que pueden confundir a sus depredadores, como los leones, durante una persecución. Las rayas llamativas de una manada de cebras en movimiento hacen que sea difícil para los depredadores calcular la velocidad y dirección de la presa, o identificar animales individuales. Esto da a las cebras una mayor probabilidad de escapar.
Protección Física
Muchos animales tienen pigmentos oscuros como la melanina en su piel, ojos y pelaje para protegerse de las quemaduras solares (daño causado por la luz ultravioleta).
Regulación de Temperatura
Algunas ranas, como Bokermannohyla alvarengai, que toman el sol, aclaran el color de su piel cuando hace calor (y la oscurecen cuando hace frío). Así, su piel refleja más calor y evita el sobrecalentamiento.
Coloración Incidental
Algunos animales tienen coloración puramente incidental debido a los pigmentos en su sangre. Por ejemplo, anfibios como el olm, que viven en cuevas, pueden ser en gran parte incoloros porque el color no tiene función allí. Sin embargo, muestran un poco de color rojo debido al pigmento hemo en sus glóbulos rojos, que es necesario para transportar oxígeno. También tienen un poco de color naranja debido a la riboflavina en su piel.
¿Cómo Producen Color los Animales?
La coloración animal puede ser el resultado de una combinación de pigmentos, cromatóforos, coloración estructural y bioluminiscencia.
Coloración por Pigmentos
Los pigmentos son sustancias químicas de color (como la melanina) que se encuentran en los tejidos de los animales. Por ejemplo, el zorro ártico tiene un pelaje blanco en invierno (con poco pigmento) y marrón en verano (con más pigmento). Muchos animales, incluyendo mamíferos, aves y anfibios, no pueden producir la mayoría de los pigmentos que colorean su piel o plumas, excepto las melaninas de color marrón o negro. Por ejemplo, el amarillo brillante de un jilguero, el naranja de un tritón, el rojo intenso de un cardenal y el rosa de un flamenco provienen de pigmentos carotenoides que son producidos por las plantas. En el caso de los flamencos, el ave come camarones rosados, que obtienen su color de algas rojas microscópicas.
Coloración por Cromatóforos
Los cromatóforos son células especiales que contienen pigmentos y pueden cambiar de tamaño, alterando así el color y el patrón del animal. El control voluntario de los cromatóforos se llama metacrosis. Por ejemplo, los calamares y los camaleones pueden cambiar rápidamente su apariencia, tanto para camuflarse como para señalizar, como Aristóteles observó hace más de 2000 años:
Los pulpos... buscan a su presa, por lo que cambian su color para parecerse al color de las piedras adyacentes a ellos; también lo hacen cuando están asustados.Aristóteles
Cuando los moluscos cefalópodos como el calamar están sobre un fondo claro, contraen muchos de sus cromatóforos, concentrando el pigmento en un área más pequeña, lo que hace que parezcan claros. Cuando entran en un ambiente más oscuro, permiten que sus cromatóforos se expandan, creando un patrón de grandes manchas oscuras, y haciendo que sus cuerpos se vean oscuros. Los anfibios como las ranas tienen tres tipos de células cromatóforas en capas separadas de su piel: xantóforos (pigmentos naranjas, rojos o amarillos), iridóforos (pigmento que refleja la luz plateada) y melanóforos (melanina oscura).
Coloración Estructural
Aunque muchos animales no pueden producir pigmentos carotenoides para colores rojos y amarillos, los colores verde y azul de las plumas de las aves y los caparazones de los insectos generalmente no son producidos por pigmentos, sino por la coloración estructural. La coloración estructural se produce por superficies con estructuras microscópicas tan finas que interactúan con la luz visible. A veces se combina con pigmentos: por ejemplo, las plumas de la cola del pavo real son de color marrón por pigmentos, pero su estructura las hace parecer azules, turquesas y verdes. La coloración estructural puede producir los colores más brillantes, a menudo iridiscentes. Por ejemplo, el brillo azul/verde en el plumaje de aves como los patos, y los colores púrpura/azul/verde/rojo de muchos escarabajos y mariposas son creados por coloración estructural. Los animales usan varios métodos para producir coloración estructural, como se describe en la tabla.
| Mecanismo | Estructura | Ejemplo |
|---|---|---|
| Rejilla de difracción | Capas de quitina y aire | Colores iridiscentes de las escamas de las alas de la mariposa, plumas del pavo real |
| Rejilla de difracción | Matrices de tres de quitina | Placas de las alas de la mariposa Morpho |
| Espejos selectivos | Hoyuelos de tamaño micrométrico forrados con capas de quitina | Papilio palinurus, placas de las alas de la mariposa cola de golondrina esmeralda |
| Cristales fotónicos | Matrices de agujeros de tamaños nanométricos | Placas de las alas de la mariposa "Cattleheart" |
| Fibras de cristal | Matrices hexagonales de nanofibras huecas | Afrodita, espinas de ratón de mar |
| Matrices deformadas | Nanocanales aleatorios en "forma de esponja" queratina | Difusión de azul no iridiscente de Ara ararauna, guacamaya azul y amarillo |
| Proteínas reversibles | Proteínas de reflexión controladas por carga eléctrica | Células iridóforas en la piel del calamar Loligo pealeii |
Bioluminiscencia: Luz Propia
La bioluminiscencia es la producción de luz por los fotóforos de animales marinos, y las colas de luciérnagas. La bioluminiscencia libera energía química de los alimentos. Un pigmento, la luciferina, es activado por una enzima llamada luciferasa para reaccionar con el oxígeno, liberando luz. Las medusas peine como Euplokamis son bioluminiscentes, creando luz azul y verde, especialmente cuando están estresadas. Cuando se les molesta, secretan una "tinta" que también brilla. Como las medusas peine no son muy sensibles a la luz, es probable que su bioluminiscencia ayude a distraer a los depredadores o parásitos. Algunas especies de calamares tienen órganos que producen luz (fotóforos) en su parte inferior, lo que les ayuda a camuflarse contra la luz de la superficie cuando se les ve desde abajo.
Algunos rapes de las profundidades marinas, donde es demasiado oscuro para cazar, tienen bacterias simbióticas en el "cebo" de sus "cañas de pescar". Estas bacterias emiten luz para atraer a sus presas.
Galería de imágenes
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Un pez labios dulces oriental (Plectorhinchus vittatus) espera mientras dos peces limpiadores (Labroides dimidiatus) recogen parásitos de su piel. La cola y aleta manchadas del pez labios dulces indican que es un adulto; el comportamiento de los peces limpiadores muestra que están disponibles para el servicio de limpieza.
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El color naranja brillante de la esponja oreja de elefante, Agelas clathrodes, indica su sabor amargo a los depredadores.
