Embed Size (px)
Citation preview
PROBIOL: PROGRAMA DE POSGRADO EN BIOLOGÍA,
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CUYO
ECOLOGÍA NUTRICIONAL DE AVES GRANÍVORAS DEL
DESIERTO DEL MONTE CENTRAL
JUAN MANUEL RÍOS
Tesis presentada para optar al título de Doctor de la Universidad Nacional de Cuyo en el
área de Ciencias Biológicas
Director de Tesis: ANTONIO M. MANGIONE
Codirector de Tesis: LUIS MARONE
Grupo de Investigación en Ecología de Comunidades de Desierto (Ecodes), Instituto
Argentino de Investigaciones de las Zonas Áridas (Iadiza), CCT-Mendoza, Argentina.
Mendoza, Mayo de 2011
i
ECOLOGÍA NUTRICIONAL DE AVES GRANÍVORAS DEL DESIERTO DEL
MONTE CENTRAL
RESUMEN
Numerosos factores influencian las decisiones alimentarias de los organismos de los
desiertos. La calidad nutricional del alimento como las capacidades y limitaciones de los
animales para reconocer y procesar el alimento dan cuenta de ello. El objetivo de este
trabajo fue estudiar algunos de los mecanismos que permitan explicar los patrones de
selección de semillas por las aves granívoras Zonotrichia capensis, Diuca diuca y
Saltatricula multicolor, en el Monte central, así como evaluar las capacidades de estas aves
en detectar y lidiar con compuestos de semillas. Los análisis exploratorios y correlacionales
sugirieron que por un lado el almidón y por otro lado los fenoles y los alcaloides podrían
estar siendo seleccionados y evitados, respectivamente, al menos por las aves más
graminívoras. Los experimentos con ingesta controlada confirmaron la incidencia de estos
compuestos en las decisiones alimentarias. Los estudios sobre las capacidades de las aves al
lidiar con fenoles indicaron que el generalista, Z. capensis, resultó más tolerante que las
especies más graminívoras. Por último, se sugiere que el conjunto de los aleloquímicos de
las semillas evitadas sistemáticamente por las aves son los responsables de tal rechazo. Este
estudio muestra que algunos aspectos de la conducta alimentaria de las aves están
influenciados por la calidad nutricional de las semillas, a la vez brinda información sobre
aspectos fisiológicos necesaria para aproximarnos a comprender los mecanismos de
algunos de los factores que condicionan la selección de dieta de las aves granívoras en el
desierto del Monte central.
Palabras Clave: Ecología nutricional, ecología de comunidades, semillas, nutrientes,
compuestos secundarios, aves granívoras, Zonotrichia capensis, Diuca diuca, Saltatricula
multicolor, generalitas, especialistas, respuesta alimentaria, detección gustativa, disuasión,
tolerancia, desierto del Monte central.
ii
NUTRITIONAL ECOLOGY OF SEED-EATING BIRDS OF THE CENTRAL
MONTE DESERT
ABSTRACT
Many factors influence the food choices of desert organisms. Nutritional quality of food
and both the capabilities and limitations of the animals to recognize and process food
account for this. The aim of this work was to study some of the mechanisms that explain
the patterns of seed consumption by the seed-eating birds Zonotrichia capensis, Diuca
diuca and Saltatricula multicolor, in the Monte desert, and assess the bird capabilities to
detect and to cope with some seed compounds. Exploratory and correlational analysis
suggested that starch on the one hand and on the other phenols and alkaloids could be
selected and avoided being respectively at least for the most graminivorous birds. The
intake controlled experiments confirmed the effect of these compounds in food choices.
Studies on the capacity of birds to cope with phenols indicated that the generalist, Z.
capensis, was more tolerant than the graminivorous species. Finally, it is suggested that the
whole of allelochemicals found in the seeds that are consistently avoided by birds are
responsible for such rejection. This study shows that some aspects of feeding behavior of
birds are influenced by the nutritional quality of seeds, while providing information on
physiological approach needed to understand the causes of the diet selection of granivorous
birds in the central Monte desert.
Key words: nutritional ecology, community ecology, seeds, nutrients, secondary
compounds, seed-eating birds, Zonotrichia capensis, Diuca diuca, Saltatricula multicolor,
generalists, specialists, feeding responses, taste detection, deterrents, tolerance, central
Monte desert.
iii
AGRADECIMIENTOS
Quiero comenzar agradeciendo a Antonio Mangione por su apoyo y constancia que a lo
largo de mi formación de grado y postgrado ha sido mi mentor, instruyéndome a emprender
la biología. Especialmente quiero agradecer a Luis Marone, quien me abrió las puertas de
su grupo y definitivamente me ayudó a ordenar las preguntas e ideas de esta tesis mediante
fértiles espacios de reflexión. Agradezco a las personas que durante este proceso
colaboraron en distintas instancias: Víctor Cueto, por el apoyo académico, sus provechosas
sugerencias y por estar siempre dispuesto a interactuar. A Gabriela Pirk y Mario Díaz por
sus fructuosos comentarios en algunos de los capítulos de esta tesis. A Enrique Caviedes-
Vidal y Andrea Orofino por sus sugerencias. Gilda Paoletti y Sergio Camín colaboraron
con la captura de las aves. Agredezco al resto de los integrantes del grupo Ecodes. Alicia
Molina, Leslie Aragón y Nora Escudero aportaron sugerencias técnicas durante los análisis
fitoquímicos. Juan Gabriel Ríos me ayudó con el cuidado de las aves. A mis grandes
amigos de siempre Carlos Arias, Pablo Bertino, Diego Iglesias y Fermín Srucci por el
alojamiento y hospitalidad durante mis largas estadías en el “pago tranquilo y de buenos
amigos” o simplemente provincia de San Luis. A Mariana Jofré, Nina y Tadeo Mangione
por todos los afectuosos almuerzos y cenas compartidas en mis numerosos viajes a San
Luis. Especialmente quiero agradecer el sostén incondicional de mi familia, ellos son mis
pilares en todo momento: Carolina, Juan Gabriel, Valentina, Emma, Liliana y Raúl. Gracias
por su apoyo. Gracias Caro por tu apego y cariño que me ayudó a seguir adelante y poder
terminar esta tesis y gracias por darme la oportunidad de compartir nuestras vidas. A
continuación agradezco al CONICET, ANPCyT, UNSL y la Carrera de Doctorado en
Biología de la Universidad Nacional de Cuyo (Probiol). Por último, quiero agradecer la
melódica compañía durante la etapa de escritura de esta tesis de Oscar Aleman, Charles
Mingus, Cannonball Adderley, Wes Montgomery, Miles Davies, Dizzy Gillespie, Emmet
Ray, Charlie Parker, Thelonious Monk, M. Stipe y K. Cobain.
iv
ÍNDICE
RESUMEN………………………………………………………………………………... iABSTRACT………………………………………………………………………………. iiAGRADECIMIENTOS………………………………………………………………….. iiiÍNDICE…………………………………………………………………………………… iv Capítulo 1. Introducción General……………………………………………………….. 1Una breve aproximación conceptual a la ecología nutricional y su articulación con la ecología de comunidades………………………………………………………………….. 2Estructura y organización de la tesis……………………………………………………… 6El desierto de Monte………………………………………………………………………. 7La reserva de Ñacuñán……………………………………………………………………. 7Aves granívoras…………………………………………………………………………… 10Captura de las aves y condiciones de laboratorio-aviario………………………………… 12 Capítulo 2. La composición química de las semillas del desierto del Monte I: implicancias en la ecología alimentaria de las aves granívoras……………………….. 14Resumen…………………………………………………………………………………… 15Introducción……………………………………………………………………………….. 16Objetivos e Hipótesis……………………………………………………………………… 18Materiales y Métodos……………………………………………………………………… 19Resultados…………………………………………………………………………………. 26Discusión…………………………………………………………………………………... 31 Capítulo 3. La composición química de las semillas del desierto del Monte II: el papel del almidón y los alcaloides en la preferencia por el alimento………………. 38Resumen…………………………………………………………………………………… 39Introducción……………………………………………………………………………….. 40Objetivos e Hipótesis……………………………………………………………………… 41Materiales y Métodos……………………………………………………………………… 41Resultados…………………………………………………………………………………. 45Discusión…………………………………………………………………………………... 47
v
Capítulo 4. Tolerancia a fenoles dietarios en los granívoros Zonotrichia capensis, Diuca diuca y Saltatricula multicolor…………………………………………………… 51Resumen…………………………………………………………………………………… 52Introducción……………………………………………………………………………….. 53Objetivos e Hipótesis……………………………………………………………………… 57Materiales y Métodos……………………………………………………………………… 58Resultados…………………………………………………………………………………. 62Discusión………………………………………………………………………………….. 70 Capítulo 5. ¿Un papel para los antinutrientes en la conformación de la dieta de las aves granívoras del Monte central? …………………………………………………… 76Resumen…………………………………………………………………………………… 77Introducción……………………………………………………………………………….. 78Objetivos e Hipótesis……………………………………………………………………… 79Materiales y Métodos……………………………………………………………………… 80Resultados…………………………………………………………………………………. 82Discusión………………………………………………………………………………….. 85 Capítulo 6. Conclusiones Generales e Integración……………………………………... 88Avances sobre las preguntas originales…………………………………………………… 90Perspectivas……………………………………………………………………………….. 93 Bibliografía………………………………………………………………………………. 99
1
Capítulo 1
INTRODUCCIÓN GENERAL
Capítulo 1
2
Una breve aproximación conceptual a la ecología nutricional y su articulación con la
ecología de comunidades
La "ecología nutricional" es un poco como "arte": fácil de reconocer pero difícil de definir
(Raubenheimer & Boggs 2009), pero bien se la puede precisar como “la rama trófica de la
ecología funcional”. En consecuencia, la ecología nutricional es un campo de la
investigación ecológica enfocado principalmente en aspectos de la nutrición de los
organismos. Los ecólogos nutricionales están interesados en procesos y mecanismos en
lugar de solamente describir patrones, y la adaptación forma una parte importante de sus
reflexiones. Aunque en este campo –tradicional y principalmente– se ha tratado de
mediciones a nivel de organismos (por ejemplo, comportamiento, fisiología y morfología),
el interés por estos rasgos se deriva del contexto ecológico: la forma en que influyen y son
influidos por el medio ecológico. Ecología nutricional es, pues, una ciencia
fundamentalmente integradora, que intenta explicar los fenómenos ecológicos, con
referencia a los mecanismos de organismos en general y, por el contrario, para entender los
rasgos de organismos en relación con el contexto ecológico en el cual se han desarrollado
(Raubenheimer et al. 2009).
Ecología nutricional: componentes e interacciones
Los componentes básicos de un marco conceptual general de la ecología nutricional se
exponen en la Fig. 1.1. Generalmente, estos son el organismo, el entorno ecológico, y la
base nutricional de la interacción entre el organismo y el medio ambiente –y aquí usamos
'nutricional' en el sentido amplio de cualquier propiedad de un alimento que afecta a los
animales– (Westoby 1974).
Capítulo 1
3
Figura 1.1. Esquema conceptual que representa los componentes de un marco integrador de la
ecología nutricional. El organismo es considerado desde el punto de vista de la función, el
mecanismo, el desarrollo y su historia natural, mientras que el entorno se divide en los componentes
bióticos y abióticos. Las interacciones nutricionales que tienen lugar entre el organismo y el medio
ambiente implican tanto a los efectos del ambiente sobre los fenotipos (las flechas hacia abajo) y el
impacto de los fenotipos en el medio ambiente ecológico (las flechas hacia arriba). En el marco de
la ecología nutricional, también se debe hacer frente a las interacciones horizontales (líneas
punteadas), por ejemplo, entre componentes bióticos y abióticos del medio ambiente, o entre los
aspectos mecanísmicos y funcionales de los fenotipos. Esquema modificado de Raubenheimer et al.
(2009).
La representación de estos tres componentes e interacciones deben ser explícitas, en el
sentido de que el marco teórico permita que la investigación pueda estructurarse dirigiendo
las preguntas relativas a cada uno de esos componentes. En general, esto significa que los
componentes deben estar representados en los modelos como parámetros o,
preferentemente, como variables, pero no como constantes. Así, los modelos que tratan los
Capítulo 1
4
alimentos como recursos unitarios, es decir, no discriminan entre sus componentes
(Raubenheimer & Simpson 1995), o asumen a priori que un solo componente es
preeminente (por ejemplo, la energía), no son nutricionalmente explícitos, ya que no se
puede discernir el papel real de los componentes específicos del alimento en las
interacciones ecológicas (Boggs 2009). Por otra parte, los vínculos entre los componentes
(representado por las flechas en la Fig. 1.1) deben ser bi-direccionales, permitiendo así la
investigación que se ocupa de los efectos causales en cualquier dirección o en ambas al
mismo tiempo (es decir, la causalidad recíproca - Cardinale et al. 2006). Además,
observamos que los elementos de conexión en la Fig. 1.1 no son sino un subconjunto de
una red más compleja de interacciones biológicamente relevantes que son potencialmente
de interés para los estudios de ecología nutricional. Hay un creciente interés en la pregunta
de cómo los patrones y procesos comunitarios influencian la evolución (Johnson &
Stinchcombe 2007), por lo cual, si el contexto de un estudio fue nutricionalmente explícito
entonces se justificaría una flecha que una directamente "función" del organismo con
"comunidades".
El ambiente y las interacciones organismo-ambiente
El componente del ambiente que está usualmente situado en el centro de los estudios de la
ecología nutricional es el alimento, pero otros factores bióticos (por ejemplo, los
depredadores y parásitos) y abióticos (la temperatura, el fotoperíodo) por supuesto que
también son factores relevantes (Slansky & Rodríguez 1987). Al estar centrada
principalmente en los organismos, los estudios de ecología nutricional hacen más hincapié
en las flechas que van hacia abajo en la Fig. 1.1, es decir la forma en que responden los
organismos al ambiente ecológico: las respuestas fisiológicas y comportamentales, la
plasticidad fenotípica (e.g. morfología intestinal), el desarrollo, la historia natural y la
adaptación en una escala de tiempo evolutiva. Sin embargo, algunos autores también han
utilizado la “ecología nutricional” para los estudios que procedan en la dirección opuesta,
dirigiendo las preguntas de cómo los fenotipos impactan en los procesos a nivel de
comunidades, o los impactos recíprocos de las comunidades y los fenotipos (e.g. Schmitz
2008). Por lo tanto, la ecología nutricional puede contribuir a la pregunta de cómo los
Capítulo 1
5
fenotipos impactan en las comunidades ecológicas, particularmente a través del diálogo con
otros múltiples focos de integración dentro de la comunidad (Raubenheimer et al. 2009).
Resulta de importancia crítica mantener una perspectiva realista sobre el papel que los
nutrientes desempeñan en los procesos a nivel comunitario y por lo tanto sobre el papel que
desempeñan mientras se buscan explicaciones a estos procesos. En particular, las
interacciones ecológicas tienen lugar entre los organismos –tanto consumidores como
consumidos– y no entre los nutrientes. Sin embargo, los nutrientes pueden desempeñar un
papel indispensable en la explicación y la predicción de las interacciones entre los
organismos, especialmente si el conocimiento de la historia natural del sistema de estudio
está lo suficientemente desarrollada para incorporar las nociones de su función evolutiva y
del impacto que pueden tener en –y fluir a través de– las comunidades (ver por ejemplo,
Karasov & Martínez del Río 2007; Jaksic & Marone 2007).
Capítulo 1
6
ESTRUCTURA Y OBJETIVOS DE LA TESIS
El objetivo principal de este trabajo de tesis es establecer algunos de los mecanismos que
explican los patrones de selección de semillas por las aves granívoras Zonotrichia
capensis, Diuca diuca y Saltatricula multicolor en el Monte central, así como también
las capacidades de estas aves en detectar diferentes tipos de compuestos de las semillas
y en tolerar los compuestos secundarios de naturaleza fenólica.
Primero se realizará una descripción del sistema de estudio (el área de estudio y las aves
granívoras como organismos modelos) donde por más de 18 años, se continúan estudiando
escenarios de interacciones entre semillas y granívoros, resaltando la problemática de los
patrones de selección de dieta de las aves –abordada desde el enfoque integrativo que
otorga la ecología nutricional– abarcando estudios que contemplan los procesos y
mecanismos que atienden a esos patrones (este capítulo). Como segunda instancia, se
realizará un estudio de la composición química (nutricional y antinutricional) de las
semillas más abundantes del desierto de Monte central y su relación con la dieta de las aves
en este ambiente (capítulo 2). Luego, en orden de aproximarnos a los mecanismos que
subyacen los patrones de selección de semillas, se realizarán experimentos en laboratorio
en las tres especies de aves (Z. capensis, D. diuca y S. multicolor) para estudiar el papel que
tienen los nutrientes y antinutrientes relevantes surgidos del análisis exploratorio en la
ecología alimentaria de estas aves (capítulo 3). A continuación, debido a que los CS
fenólicos forman parte de la dieta de estas aves, evaluaremos las capacidades de las aves en
detectar y tolerar fenoles, con la intención de determinar si las aves tienen diferentes
capacidades (fisiológicas) al lidiar con dichos CS (capítulo 4). Posteriormente, dada la gran
diversidad química y estructural de CS que pueden estar en las semillas y la potencial
influencia sobre las decisiones alimentarias de las aves, exploraremos el efecto de los
extractos de las semillas que son evitadas sistemáticamente por las aves (capítulo 5). Por
último, se distinguirán y discutirán en conjunto los resultados más importantes obtenidos y
sus contribuciones al programa de investigación sobre granivoría en el Monte conforme a
los marcos conceptuales de la ecología nutricional y la ecología de comunidades (capítulo
6).
Capítulo 1
7
EL DESIERTO DEL MONTE
La región fitogeográfica del Monte abarca una extensión de más de 2000 km extendiéndose
latitudinalmente desde Salta hasta el Océano Atlántico en Río Negro y Chubut. El clima es
seco árido y/o semiárido con una alta variación térmica diaria y entre estaciones, aunque es
notable la isotermia a lo largo del gradiente latitudinal (Cabrera 1976). Según la
clasificación de Köeppen (basada en las temperaturas medias y las precipitaciones
mensuales), un clima seco es aquel donde la evaporación potencial excede a la
precipitación media anual, en consecuencia, no hay remanentes de agua o cursos
permanentes alimentados por precipitaciones pluviales. Por otro lado, un clima desértico o
árido es aquel cuyas precipitaciones no alcanzan los 250 mm anuales, y que se producen en
meses de verano. En el desierto de Monte, las precipitaciones muestran un marcado
gradiente este-oeste y son muy variables: entre 80 mm y alrededor de 300 mm anuales (con
algunos registros excepcionales), aunque en pocos lugares superan los 200 mm. La estación
seca dura hasta un máximo de nueve meses y las lluvias están restringidas al verano,
excepto en el sur donde tienden a distribuirse más regularmente a lo largo del año (Lopez
de Casenave 2001). El tipo de vegetación predominante en el Monte es la estepa arbustiva
alta caracterizada mayormente por la comunidad del jarillal, con presencia de cactáceas
columnares y bosques de algarrobo en algunas zonas (Roig 1980). La cobertura herbácea es
muy variable y depende fuertemente de las precipitaciones y del impacto de la ganadería.
Desde el punto de vista faunístico, el Monte ha sido definido como distrito subandino,
teniendo en cuenta la distribución de los vertebrados (Ringuelet 1961).
La Reserva de la Biosfera de Ñacuñán
La Reserva de la Biosfera de Ñacuñán (34º 03’ S, 67º 54’ O) se encuentra ubicada en la
porción central del desierto del Monte (Cabrera 1976). (Fig. 1.2). Más precisamente, se la
encuentra en el centro-este de la provincia de Mendoza, departamento de Santa Rosa, a 200
km al sudeste de la ciudad de Mendoza. Tiene una superficie de 12800 ha y la altitud
promedio es de 540 m.s.n.m. Los registros indican que desde 1971 esta libre de pastoreo. El
suelo de la reserva es de tipo limo-arenoso pobre en materia orgánica. El clima en este sitio
Capítulo 1
8
es árido-semiárido, estacional, con veranos cálidos y relativamente húmedos (≈ 80% de las
lluvias ocurren en la estación estival) e inviernos fríos y secos. La temperatura promedio
anual es de 15.9º C (1972–2004), con registros de máxima absoluta de 42.5º C y mínima
absoluta de -13º C. La oscilación diaria de la temperatura es muy grande (promedio: 16.2º
C), con importantes diferencias de temperatura entre micrositios con el suelo expuesto y
bajo la sombra de la vegetación (Milesi 2006). Las precipitaciones anuales promedio son de
342 mm (1972–2004, n = 33 años). Más del 75% de las lluvias anuales ocurre en los meses
de primavera y verano (262 mm, rango: 104–453 mm, n = 33 años). Las precipitaciones en
verano son intensas, cortas y frecuentemente asociadas a granizo, en cambio en invierno
cuando ocurren eventos de lluvia, son tenues pero de mayor duración.
La mayor parte de la reserva está ocupada por un bosque abierto de algarrobo, denominado
algarrobal (Fig. 1.3). Este estrato arbóreo está representado por el algarrobo (Prosopis
flexuosa), que alcanza hasta unos 10 m de altura y posee una cobertura de 4–12% (Milesi
2006), y por el chañar (Geoffroea decorticans), de menor altura y cobertura. En el estrato
arbustivo predomina marcadamente la jarilla Larrea divaricata, que alcanza una cobertura
de 11–32% y alturas de hasta 3 m (Pol 2008). Otros arbustos de importancia son Condalia
microphylla, Capparis atamisquea y Atriplex lampa.
Capítulo 1
9
Figura 1.2. Extensión geográfica del desierto del Monte (área color negro). El círculo blanco con
una Ñ indica la ubicación de la reserva de Ñacuñán. Tomado de Cueto et al. (2008).
Puede distinguirse un estrato subarbustivo de especies que raramente sobrepasan el metro
de altura; las más abundantes son Lycium chilense, Lycium tenuispinosum, Verbena aspera
y Acantholippia seriphioides. El estrato herbáceo está representado por las gramíneas
perennes, con una cobertura de 25–50%. La mayoría de ellas son especies de metabolismo
C4 (e.g., Pappophorum spp., Digitaria californica, Trichloris crinita, Aristida spp.,
Sporobolus cryptandrus y Setaria leucopila). Sin embargo durante la última década, la
especie gramínea Stipa ichu (C3) incrementó su cobertura de <1 a 11% (Pol et al. 2010). La
especies de dicotiledóneas anuales o bienales que contribuyen al estrato herbáceo son
principalmente Chenopodium papulosum, Phacelia artemisioides, Sphaeralcea miniata,
Parthenium hysterophorus, Glandularia mendocina, Sphaeralcea miniata, Lappula
redowskii, Plantago patagonica, Conyza spp. y Descurainia spp. Su presencia y cobertura,
usualmente menor que la de las gramíneas, varían mucho entre años en respuesta a las
precipitaciones (Milesi 2006).
Capítulo 1
10
Figura 1.3. Típico bosque abierto de algarrobo (Prosopis flexuosa) en la Reserva de Ñacuñán. Esta
fotografía corresponde a un sitio próximo en donde se capturaron las aves para la realización de este
estudio.
Las aves granívoras y su ecología alimentaria en el desierto de Monte central
Las seis especies de aves granívoras más importantes de Ñacuñán (Fig. 1.4) son
paseriformes de la familia Emberizidae: Poospiza torquata (10.5 g), P. ornata (12.7 g),
Phrygilus carbonarius (16.1 g), Zonothrichia capensis (19 g), Saltatricula multicolor (22.4
g) y Diuca diuca (27 g) que pertenecen al núcleo estable del ensamble de aves de Ñacuñán
(Lopez de Casenave 2001). Cabe destacar que dentro de la reserva, hay otras especies de
aves que consumen semillas: Phrygilus galli, Carduelis magellanica, Sporophila
caerulescens, Passer domesticus, Sicalis flaveola, Catamenia analis, Molothrus
bonarienisis, Molothrus badius, Lophospingus pusillus, Zenaida auriculata, Columba
maculosa y Columbina picui. Sin embargo, la abundancia de estas especies dentro de la
reserva suele ser baja y/o con una presencia ocasional, o bien suelen estar asociadas a las
construcciones humanas (Lopez de Casenave 2001; Milesi 2006).
Capítulo 1
11
Figura 1.4. Las seis especies de aves granívoras más importantes de la reserva de Ñacuñán. Arriba
y de izquierda a derecha: Poospiza ornata, Poospiza torcuata y Phrygilus carbonarius. Abajo y de
izquierda a derecha: Zonotrichia capensis, Diuca diuca y Saltatricula multicolor.
En conjunto, estas seis especies de aves seleccionan las semillas de gramíneas por sobre las
de dicotiledóneas herbáceas, debido a tienen una dieta compuesta por un 83% de semillas
de gramíneas y un 17% de dicotiledóneas herbáceas (Fig. 1.5), a pesar de que en el período
en que se estudió la dieta sólo el 30% de las semillas disponibles en el banco del suelo eran
de gramíneas (Lopez de Casenave 2001; Marone et al. 1998, 2004, 2008). Además, las
pruebas de laboratorio corroboraron que las aves, en general, prefieren las semillas de
gramíneas por sobre las de dicotiledóneas herbáceas (Cueto et al. 2006). De todos modos,
la composición dietaria y la conducta alimentaria de estas especies no es idéntica, debido a
que la proporción relativa de semillas de gramíneas y dicotiledóneas herbáceas varía según
la especie (Fig. 1.5) así como también la manera y el sitio desde donde las consumen
(Milesi 2006; Lopez de Casenave et al. 2008). Por ejemplo, algunas especies tienen una
dieta prácticamente compuesta sólo por semillas de gramíneas (e.g. S. multicolor y
Phrygilus carbonarius), por esta particularidad de aquí en adelante estas especies serán
denominadas graminívoras o especialistas en gramíneas. En cambio otras especies más
generalistas, incluyen en su dieta semillas de dicotiledóneas herbáceas en diferentes
Capítulo 1
12
proporciones, alcanzando proporciones del 50% del total de semillas en la dieta (e.g. Z.
capensis) (Fig. 1.5). Para el caso de P. torquata, esta especie cambia de una dieta
insectívora (durante primavera-varano) a una dieta casi exclusivamente graminívora
(durante otoño e invierno), alimentándose en forma predispersiva desde las panojas de las
gramíneas (Marone et al. 1998; Lopez de Casenave 2001).
Figura 1.5. Proporción (porcentaje promedio) de semillas de gramíneas y dicotiledóneas herbáceas
en la dieta de las seis especies principales de aves granívoras de Ñacuñán. Estos datos fueron
obtenidos de estudios previos (Marone et al. 2008) en los que se cuantificó la composición de dieta
de las aves (número promedio de semillas contenidas en el tracto grastrointestinal a lo largo del
año) dentro de la reserva de Ñacuñán entre los años 1993 y 2000.
Captura de las aves y condiciones de laboratorio-aviario
Las actividades de campo se concentraron en otoño, para la captura de aves y recolección
manual de semillas y durante primavera-verano para continuar con la recolección de
algunas especies de semillas. Estas actividades fueron realizadas durante los años 2006,
Capítulo 1
13
2007, 2008 y 2009 dentro de la reserva de Ñacuñán. Para las capturas se utilizaron redes de
niebla tanto de 6 m como de 12 m de largo, ambas de malla chica. Éstas fueron ubicadas en
un típico bosque abierto de algarrobo (Fig. 1.3) contiguo a una aguada que actuaba como
cebadero. Las capturas se llevaron a cabo bajo licencia de la Dirección de Recursos
Naturales Renovables del Gobierno de Mendoza (resoluciones para investigación #0023 y
#1424). Los ejemplares capturados fueron pesados y transportados al laboratorio-aviario
(Fig. 1.6) del Instituto Argentino de Investigaciones de las Zonas Áridas (IADIZA) en el
CCT-Mendoza. En el aviario, las aves fueron puestas individualmente en jaulas inoxidables
(40 x 40 x 50 cm) bajo un fotoperíodo de 12:12 h (luz: oscuridad) y temperatura constante
(22 ± 2 º C). Durante el período de aclimatación a las condiciones de laboratorio (un mes),
las aves fueron alimentadas con semillas comerciales de moha (Setaria italica) y agua ad
libitum suplementada con multivitaminas-minerales para aves una vez por semana
(Vigorex, labyes, B. A., Argentina, #80313). Una vez concluidos los experimentos, las aves
fueron liberadas en el mismo sitio donde fueron capturadas.
Figura 1.6. Laboratorio-aviario del IADIZA donde se realizaron los experimentos bajo condiciones
de temperatura y fotoperíodo controladas. En esta fotografía se muestra a un individuo de S.
multicolor puesto a consumir, eligiendo simultáneamente entre una dieta libre de compuestos
secundarios versus otra con compuestos secundarios.
14
Capítulo 2
Capítulo 2
15
LA COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LAS SEMILLAS DEL DESIERTO DEL
MONTE I: IMPLICANCIAS EN LA ECOLOGÍA ALIMENTARIA DE LAS AVES
GRANÍVORAS
RESUMEN- Las semillas son nutricionalmente completas porque contienen proteínas,
lípidos, carbohidratos, minerales y agua. Como contrapartida contienen compuestos
secundarios (CS) potencialmente tóxicos para algunos consumidores. Las aves granívoras
del desierto de Monte central seleccionan –en conjunto– semillas de gramíneas (SG) sobre
semillas de dicotiledóneas herbáceas (SD), aún cuando las SG son menos abundantes que
las SD. En orden de evaluar el papel de nutrientes y CS en su dieta, se analizó la
composición química de semillas de las 15 especies de herbáceas mas abundantes del
desierto de Monte central y se exploró su relación con la dieta a campo de seis especies de
aves granívoras de este ambiente. Los resultados indicaron que las SG contienen más
almidón que las SD y, además, están libres de alcaloides. La dieta de campo de las seis
especies de aves no se correlacionó con el contenido de agua, proteínas, lípidos, azúcares
solubles, taninos condesados y fenoles de las semillas, pero sí lo hizo con la concentración
de almidón en las aves con dietas más graminívoras. En cambio, para las especies más
generalistas la dieta de campo se correlacionó con la disponibilidad de las semillas en el
ambiente. Por lo anterior postulamos que el nivel de almidón y la presencia de alcaloides
pueden jugar un papel substancial en la ecología alimentaria de estas aves, al menos en
aquellas con dietas más graminívoras.
Capítulo 2
16
INTRODUCCIÓN
Las semillas son una parte de la planta nutricionalmente completa porque contienen
fracciones de proteínas, lípidos, carbohidratos y minerales (Earle & Jones 1962; Kelrick &
MacMahon 1985; Díaz 1996; Banko et al. 2002), además de agua aprovechable para
muchos animales (Morton & MacMillen 1982; MacMillen 1990; Carrillo et al. 2007).
Como contrapartida, también tienen concentraciones relativamente altas de compuestos
antinutricionales comúnmente llamados compuestos secundarios (CS), los cuales son
potencialmente tóxicos para ciertos consumidores (Janzen 1971; Díaz 1996; Banko et al.
2002; Karasov & Martínez del Río 2007). Se supone, entonces, que los animales que
consumen importantes cantidades de semillas han desarrollado a lo largo de sus historias
evolutivas estrategias que les permiten aprovechar los beneficios de sus nutrientes y,
también, evitar el efecto negativo de sus CS (Janzen 1971; Kelrick et al. 1986; Jaksic &
Marone 2007).
Pero ¿cuáles son los factores involucrados en mayor medida en la selección de semillas por
las aves? Algunos modelos desarrollados a partir de la teoría del forrajeo óptimo suponen
que las aves maximizan la tasa de ingesta de energía por unidad de tiempo (Schoener 1971;
Stephen & Krebs 1986) y predicen la composición de la dieta a partir del tamaño de las
semillas y su relación con el tamaño de los picos de las aves y los tiempos de manipuleo
(Abbott et al. 1975; Grant 1986; Díaz 1990, 1994; Soobramoney & Perrin 2007; Van der
Meij & Bout 2008). Otros estudios, que reportan asociaciones positivas entre la proporción
de semillas consumidas por las aves y su contenido de energía (Glück et al. 1985; Shuman
et al. 1990), lípidos (Kear 1962; Sprenkle & Blem 1984; Greig-Smith & Wilson 1985),
proteínas (Kear 1962; Valera et al. 2005), carbohidratos (Kelrick et al. 1986) y agua
(Carrillo et al. 2007), también ayudaron a establecer los condicionantes nutricionales en la
selección del alimento. Las correlaciones halladas sugieren relaciones causales vinculadas a
mecanismos fisiológicos, las cuales han sido independientemente corroboradas en
numerosos estudios. Por ejemplo, algunas aves necesitan almacenar lípidos dietarios
durante períodos de alta demanda energética como inviernos y épocas premigratorias (Díaz
Capítulo 2
17
1996; Pierce et al. 2004; McCue et al. 2009) u otras, como el gorrión blanco coronado
(Zonotrichia leucophrys) o el verdecillo (Serinus serinus), precisan incorporar proteínas
para mantener adecuadamente su balance nutricional (Murphy 1993; Valera et al. 2005).
Los azúcares solubles y el almidón son una fuente rápida y eficiente de energía digerible
para un ave (Karasov 1990; Afik & Karasov 1995; Brzęk et al. 2010). Las aves frugívoras y
nectarívoras obtienen energía de alimentos que contienen principalmente monosacáridos y
disacáridos (Baker & Baker 1983, 1986; Martínez del Río 1990; Schaefer et al. 2003a),
pero muchas especies de aves granívoras obtienen energía digerible inmediata a partir de
polisacáridos complejos como el almidón (Karasov 1990; Klasing 1998). En general, una
alta concentración de almidón en la dieta tiene un alto rendimiento energético y estimula el
crecimiento en pollitos (Wiseman 2006) y pavos (Suvarna et al. 2005). El almidón también
es un nutriente clave durante el desarrollo ontogenético y la sobrevida del diamante
mandarín (Taenopygia guttata), un graminívoro especialista (Brzęk et al. 2010).
Aunque hay una sólida tradición que enfatiza los valores nutricionales en la selección de
semillas por las aves, el efecto de los compuestos antinutricionales puede ser también
importante. La teoría de la defensa óptima (Rhoades & Cates 1976; Mckey 1979; Rhoades
1979) supone que la composición de la dieta se asocia negativamente con la concentración
de CS, y que los órganos reproductivos de las plantas (e.g., semillas) están altamente
defendidos (Janzen 1971; Harborne 1996). En ese contexto se ha reportado que la
concentración de fenoles afecta la selección de dieta de muchos vertebrados de zonas
desérticas (Dearing et al. 2005), y que los fenoles simples y taninos frecuentemente
encontrados en semillas causan disuasión en algunas aves granívoras (Avery & Decker
1992; Jakubas et al. 1992; Matson et al. 2004), afectando negativamente tanto la tasa de
ingesta (Greig-Smith & Wilson 1985) como el balance energético (Koenig 1991). Los
alcaloides, por su parte, podrían ser los CS más restrictivos para algunos vertebrados por
cuanto son tóxicos a bajas concentraciones (Feeny et al. 1976; Matson et al. 2004). Los
alcaloides de las semillas de Heliotropium dolosum y Datura stramonium resultaron
tóxicos para codornices (Eröksüz et al. 2002) y pollitos de corral (Day & Dilworth 1984;
Eröksüz et al. 2001). Finalmente, las saponinas pueden actuar como antinutrientes por su
sabor amargo y por provocar vómitos y diarrea en algunos vertebrados (Barnea et al. 1992),
Capítulo 2
18
disminuyendo el crecimiento de algunas aves de corral (Cooper & Johnson 1984; Dei et al.
2007).
La composición nutricional y antinutricional del alimento es muy importante para las aves,
principalmente porque sus altas demandas energéticas no les permite tener una dieta basada
en alimentos nutricionalmente pobres (Karasov 1990). La detección de cuáles nutrientes o
antinutrientes específicos son necesarios para diferentes especies en momentos particulares
se dificulta en muchos casos porque los nutrientes se encuentran conjuntamente en las
semillas y sus abundancias co-varían (Karasov & Martínez del Río 2007). Más aún, las
decisiones sobre el consumo de compuestos nutritivos están sujetas a condicionamientos de
tipos preingestinales y postingestinales que operan a distintas escalas de concentración y
tipo de nutriente o escalas temporales, con efectos fisiológicos distintos (Bairlein &
Gwinner 1994; Schaefer et al. 2003a, 2003b; Afik & Karasov 2005).
Varias familias de aves tienen una dieta parcial o completamente granívora (Grant 1986;
Díaz 1996; Wilson et al. 1999; Marone et al. 2008), en la que las semillas de gramíneas
suelen prevalecer sobre las de dicotiledóneas herbáceas (Schluter & Repasky 1991; Marone
et al. 1998, 2008; Garnett et al. 2005; Desmond et al. 2008). En la Reserva de Biósfera de
Ñacuñán, Monte central, Argentina, las seis especies de aves de la familia Emberizidae más
abundantes presentan –en conjunto– una dieta granívora compuesta por un 83% de semillas
de gramíneas (rango 55–99%), a pesar de que sólo el 30% de las semillas disponibles en el
banco del suelo son de gramíneas (Marone et al. 1998, 2004, 2008). Las preferencias de
semillas de gramíneas por las aves fue corroborada experimentalmente por Cueto et al.
(2006) quienes, siguiendo a Pulliam (1975, 1980) y Díaz (1996), sugirieron que ciertos
contrastes antinutricionales de gramíneas y dicotiledóneas a favor de las primeras podrían
ser la causa de esa elección. Nuestro primer objetivo aquí es evaluar si el contenido de
nutrientes y antinutrientes de las semillas del Monte central puede explicar el patrón de
selección de semillas reportado. Para ello, analizamos las propiedades fitoquímicas de las
semillas de las 15 especies de plantas herbáceas más abundantes y las correlacionamos con
su proporción en la dieta de las aves (Marone et al. 2008) a fin de identificar cuáles
compuestos químicos pueden estar afectando las decisiones de alimentación.
Capítulo 2
19
MATERIALES Y MÉTODOS
Estudiamos propiedades fitoquímicas de las semillas de las gramíneas Sporobolus
cryptandrus, Pappophorum spp., Trichloris crinita, Eragrostis pilosa, Stipa ichu, Setaria
leucopila, Digitaria califórnica y Aristida mendocina, y de las dicotiledóneas herbáceas
Chenopodium papulosum, Lappula redowskii, Parthenium hysterophorus, Glandularia
mendocina, Sphaeralcea miniata, Phacelia artemisioides y Plantago patagonica (ver Tabla
1.2 al final de este capítulo), para luego averiguar si algunas de ellas pueden estar guiando
la conducta de elección de alimento de las aves granívoras (Passeriformes: Emberizidae)
Poospiza torquata (10.5 g), Poospiza ornata (12.7 g), Phrygilus carbonarius (16.1 g),
Zonothrichia capensis (18.0 g), Saltatricula multicolor (22.4 g) y Diuca diuca (25.0 g).
Además, empleamos datos de disponibilidad de semillas (Marone et al. 2008), composición
de dieta de las aves (número promedio de semillas contenidas en el tracto grastrointestinal a
lo largo del año, estimado entre 1993 y 2000 (Marone et al. 2008), y datos morfométricos
de las semillas (Peralta & Rossi 1997, Marone et al. 1998) con el objeto de explorar –
alternativamente– la importancia de la disponibilidad y el tamaño de las semillas en el
patrón de selección que las aves hacen de ellas.
Recolección y acondicionamiento de las semillas
Las semillas fueron recolectadas manualmente desde distintos parches de vegetación
ubicado al azar dentro la Reserva de la Biósfera de Ñacuñán (34° 02' S 67° 58' O), durante
los años 2007-2008. Una vez en el laboratorio se hizo un pool –para cada especie de
semilla– con la finalidad de obtener el gramaje necesario para todos los análisis químicos.
Los propágulos (i.e., las semillas con las estructuras que las acompañan como unidad
dispersiva) fueron acondicionados de manera similar a como son consumidas por las aves.
Esto significó, en muchos casos, despojar las semillas de toda estructura acompañante. Sin
embargo, en algunas especies, las estructuras están firmemente pegadas a las semillas y, en
consecuencia, los granívoros suelen tragar las semillas con al menos una parte de la ellas.
Para acondicionar las semillas se utilizó una trilladora manual, pinzas y lupa binocular.
Luego fueron secadas en estufa a 40º C hasta peso constante y se calculó el nivel de agua.
Capítulo 2
20
Una vez secas, las semillas fueron molidas mediante molinillo eléctrico (tamaño de
partícula ≤ 0.5 mm; DeLonghi mill modelo 30, Italia) y se almacenaron dentro de bolsas
herméticas con sílica gel que fueron colocadas en cámaras color caramelo hasta realizar los
análisis químicos. La parte de las semillas que se destinaron para medir fenoles totales y
taninos condensados, no fueron secadas en estufa con la finalidad de evitar la oxidación de
estos compuestos fenólicos (Waterman & Mole 1994).
Se analizaron cariopses, i.e., semillas sin estructuras acompañantes (Sporobolus
cryptandrus, Pappophorum spp., Trichloris crinita, Eragrostis pilosa, Stipa ichu,
Chenopodium papulosum, Lappula redowskii, Parthenium hysterophorus, Glandularia
mendocina, Sphaeralcea miniata, Phacelia artemisioides, Plantago patagonica), cariopses
envueltos en las glumas próximas o internas (Setaria leucopila) o con restos de las glumas
internas (Digitaria californica, Aristida mendocina).
Análisis químicos de las semillas.
Proteína cruda
El contenido de proteína fue determinado mediante equipo automático Kjeldahl (BÜCHI
modelo #316, Lucerne Switzerland). El procedimiento analítico consta de una etapa de
mineralización de la muestra por la acción oxidante del H2SO4 concentrado que libera
nitrógeno (N) proteico como ión NH4+. Cumplida la mineralización del N de la muestra, se
encontrará SO4(NH4)2 como compuesto fijo, para liberarlo se agregó NaOH 13N a pH 9-
10, se libera NH3, este es volátil y se recibe en una solución de ácido bórico, H3BO3. Luego
se tituló el anión borato (H2BO3)- que es equivalente a NH4+ a su vez a NH3 por lo tanto al
N de la muestra. El N de la muestra se multiplicó por el factor 6.25 (Early & Jones 1962;
Robbins 1993) obteniéndose así el contenido de proteína cruda presente en la muestra.
Lípidos totales
Para determinar el contenido de lípidos en las semillas, se pesó 1 gr de muestra seca por
cada especie de semilla, y se lo colocó en un dedal de papel de filtro. Posteriormente se
colocó la muestra en el dispositivo Soxhlet sujeto a un balón de destilación limpio
Capítulo 2
21
previamente pesado en balanza analítica. Se adicionó 200 ml de Et2O (éter etílico) dentro
del balón. Este extrae por reflujo, arrastrando los lípidos de la muestra hasta el balón. El
tiempo de trabajo por muestra fue de 2–3 horas. Cada muestra se analizó por duplicado.
Una vez que el balón estuvo frío, se pesó y por diferencia se obtuvo el contenido en lípidos
de la muestra. Los lípidos totales se cuantificaron gravimétricamente, mediante la siguiente
fórmula: % lípidos = [(Pi balón – Pf balón) * 100 gr] / gr de muestra. Donde Pi = peso inicial
del balón, Pf = peso final del balón.
Azúcares solubles
Para la extracción de azúcares solubles totales se siguió la técnica descripta por Prado et al.
(2000): se pesó 100 mg de muestra seca por cada especie de semilla y se agregó 2 ml de
EtOH 80%. Los tubos se calentaron durante 10 minutos a 75 º C y se centrifugaron a 1500
rpm durante 5 minutos. Luego se recogió el sobrenandante y el precipitado se re-extrajo
con EtOH 80% repitiéndose el procedimiento anterior. Los sobrenadantes se juntaron y se
secaron en estufa a 40º C. El residuo se resuspendió en 4 ml de H2O (d) y se filtraron los
extractos acuosos con papel watman #4. La cuantificación del contenido de azúcares se
determinó por el método de fenol-sulfúrico (Dubois et al. 1956). En un tubo de ensayo se
colocó 0.1 ml de muestra y se le agregó 0.9 ml de H2O (d). Luego se colocó 1 ml de fenol
5% y se agregó 5 ml de H2SO4 (c) cuidadosamente por la pared del tubo mediante un
dispensador mecánico. Los blancos se prepararon de igual manera utilizando H2O (d) envés
de muestra. Se agitó todo con vortex y se colocaron los tubos en baño térmico por 20
minutos a 40-50º C, se enfrió a temperatura ambiente y se midió la absorbancia en
espectrofotómetro a 490 nm. La curva estándar se construyó con concentraciones conocidas
de D(+)-glucosa de grado analítico (Cicarelli, Argentina #37684) entre 0.5 hasta 0.03125
mg/ml.
Almidón
Para la determinación de almidón se procedió al desgrasado previo de las muestras
siguiendo a Mahmood et al. (2007): se colocó 50 mg de cada muestra seca dentro de tubos
con tapa, luego se agregó 1.6 ml de n-propanol a cada tubo, se agitó con vortex y se calentó
durante 2 horas en baño térmico (90º C) agitando con vortex cada 15 minutos. Se descartó
Capítulo 2
22
el sobrenadante y se repitió al operación de desgrasado dos veces más. La harina resultante
se secó en estufa a 85º C hasta peso constante. Luego se determinó el contenido de almidón
mediante el procedimiento de Iodine-NaOH en caliente (Mohammadkhani et al. 1999;
Mahmood et al. 2007). Se colocaron 5 mg de harina desgrasada de cada muestra en tubos
de hemólisis previamente pesados y se agregó 75 µl de EtOH 96% seguido de 450 µl de
NaOH 1M. Los tubos se calentaron en baño térmico a 100º C durante 30 minutos, y luego
se colocaron en estufa a 100º C hasta peso constante. Una vez fríos se pesaron los tubos.
Por cada 1 mg de harina se agregó 200 µl de H2O (d) y se colocan los tubos en baño térmico
unos segundos para ayudar a disolver el material. Se tomaron alícuotas de 100 µl por
triplicado y se agregaron a cada una, 500 µl de acido cítrico (Cicarelli, Argentina, # 48779)
0.05 M y luego 400 µl del reactivo Iodine (0.2 gr de I2 + 2 gr de IK + 250 ml de H2O (d))
hasta alcanzar un volumen final de 6 ml. Se colocó todo en heladera hasta 18-20º C y se
midió la absorbancia en espectrofotómetro a 620 nm. La curva estándar se construyó con
concentraciones conocidas de almidón de papa hidrolizado (Sigma, Chemical Co.) entre
3200 mg/L hasta 100 mg/L.
Fenoles totales
Se determinó el contenido de fenoles en semillas mediante el método de Folin-Ciocalteu
(Waterman & Mole 1994). Se pesó 100 mg de muestra seca en tubos de centrífuga, se
agregó 5 ml de solución de metanol (= MeOH) al 85% (15% de H2O (d)) y se agitó con
vortex durante un minuto, se adicionó 5 ml más de MeOH al 85% y se agitó con vortex
nuevamente. Las muestras se centrifugaron a 1000 rpm durante 10 minutos. Se retiraron los
tubos, se tomaron 5 ml de sobrenadante y se guardaron en el freezer. Luego, se colocaron
0.5 ml de H2O (d) dentro de tubos de 10 ml y se agregó 20 µl de muestra. Posteriormente, se
colocó 1 ml de solución Folin-Ciocalteu (Merk, Alemania #3264 lot. OC338814) a cada
tubo y se agitaron por vortex. Se dejó reposar los tubos durante 3 minutos y se agregó a
cada uno 1 ml de solución carbonato de sodio 0.5 M agitando con vortex nuevamente. Se
dejó reposar durante 55 minutos y se leyó la absorbancia a 725 nm. Cada muestra se ensayó
por triplicado con su respectivo blanco (Waterman & Mole 1994). La curva estándar se
construyó con concentraciones conocidas de ácido tánico de grado analítico (Sigma
Chemical Co., St. Louis, MO) entre 1 y 0.03125 mg/ml.
Capítulo 2
23
Taninos condensados
Se determinó el contenido de taninos condensados por el método de proantocianidina
(Watterson & Butler 1983). Se pesó 100 mg de muestra seca en tubos de centrífuga, se
agregó 5 ml de solución de MeOH al 50% (50% de H2O (d)) y se agitó con vortex durante
un minuto. Se centrifugó durante 10 minutos a 1000 rpm y se colocó en freezer. Luego se
preparó el reactivo HCl-butanol: en un matraz de 500 ml se disolvío 0.35 gr Fe NH4(SO4)2
X 6 H2O (sulfato de amonio ferroso hexahidratado) [Cicarelli grado analítico, Argentina #
24912] en 25 ml de HCl (c) y se llevó a 500 ml con n-butanol. Usamos el reactivo HCl-
butanol en este análisis que contenían una sal metálica de transición (Fe NH4(SO4)2 X 6
H2O) para asegurar la consistencia del rendimiento de tanino condensados (Porter et. al.
1986). El reactivo blanco se preparó el de igual forma que la anterior sólo que se reemplazó
el HCl (c) con 25 ml de H2O (d). Luego se colocó 500 µl de cada muestra en tubos de ensayo
y se le adicionó a cada tubo 7 ml de reactivo HCl-butanol ó 7 ml de reactivo blanco para los
tubos blancos. Todas las muestras se realizaron por triplicado. Se agitó con vortex y se
calentó en baño maría durante 60 minutos. Una vez retirados los tubos del baño térmico, se
esperó unos minutos y se los colocó en un baño de hielo-agua por 1 hora. Nuevamente se
agitó por vortex y se leyó la absorbancia a 550 nm. La curva estándar se construyó con
concentraciones conocidas de tanino de quebracho comercial (Tannin Corporation,
Peabody MA, USA) entre 1 y 0.03125 mg/ml.
Saponinas
Analizamos el contenido de saponinas mediante el método semicuantitativo del índice de
espuma (WHO/PHARM/92559, 1992). Se pesaron 1 gr de muestra molida y seca y se
colocaron en un erlenmeyer al que se le agregó 100 ml de H2O (d) hirviente. Se calentó y se
mantuvo la decocción durante 30 min. Se enfrió y se filtró la muestra. Debido a la
evaporación, se llevó a 100 ml con H2O (d). Se enumeraron diez tubos de ensayo (con tapas)
de 16 largo X 1.6 cm de diámetro, y se colocaron 1, 2, 3, así hasta 10 ml de la decocción
fría en los tubos con los respectivos números y se llevaron 10 ml con H2O (d) (excepto en el
tubo 10). Se taparon los tubos y se agitaron vigorosamente con movimientos longitudinales,
se dejaron reposar 15 minutos y se midió la altura de la espuma formada en cada tubo
Capítulo 2
24
(Escudero et al. 1999, 2000). Los resultados se expresan de la siguiente manera: Índice de
espuma IE = 1000/a, donde “a” es el volumen (ml) de la decocción de la muestra usada en
preparar la dilución. Si la altura de la espuma es de 1 cm, la dilución de este tubo se
considera “a”. Si este tubo fuera el primero de una serie se hace necesario la realización de
una dilución intermedia a fin de obtener resultados más confiables y precisos. Cuando la
altura de la espuma en todos los tubos no alcanzó a medir 1 cm, el IE se expresa <100; NE
cuando no hubo espuma en ningún tubo. Con la finalidad de obtener IE >100 utilizamos
como control positivo extracto de hojas de Agave sisalana debido al alto contenido de
saponinas en esta especie (Peng et al. 2006).
Presencia de alcaloides totales.
La detección de alcaloides totales se llevo a cabo mediante la técnica convencional en CCD
(cromatografía de capa delgada) y reactivo de Dragendorff (Sthal 1965; Harborne 1998). El
procedimiento consta de una etapa previa de extracción a pequeña escala y luego una etapa
de detección en CCD empleando como revelador al reactivo de Dragendorff (bismutato de
yodo potasio: KBiI4). Los estudios a distintas escala han demostrado la utilidad del reactivo
de Dragendorff en la predicción de la presencia o la ausencia de alcaloides en plantas
(Bustamante et al. 2006). Si bien existen otros reactivos para la detección de alcaloides,
nosotros elegimos utilizar el reactivo de Dragendorff debido que presenta mayor
sensibilidad sobre otros reactivos convencionales tales como el reactivo de Meyer y el
reactivo Wagner (Marini-Bettolo et al. 1981, Bustamante et al. 2006). Sin embargo, este
reactivo de vez en cuando puede dar falsos positivos y falsos negativos en pruebas de CCD
(Sthal 1965; Anderson et al. 1977). Para extraer los alcaloides totales se pesaron 0.5 gr de
muestra seca y se desgrasaron con 30 ml de n-hexano durante 24 horas. Se descartó el n-
hexano y se evaporaron los restos de solvente en estufa. Una vez seca la muestra se agregó
15 ml de MeOH y unas pocas gotas de HCl (c). Se dejó macerar por 24 horas y se calentó
por 10 minutos a 60º C en baño térmico agitando intermitentemente. Se enfrío y se filtró
con papel watman # 4. Luego se agregó una gota de NH4OH hasta pH alcalino (azul con
papel tornasol). Se agregó 5 ml de H2O (d) más 5 ml de HCCl3 (cloroformo) y se colocó
todo en una ampolla de decantación agitando hasta formar una emulsión. Una vez separada
la emulsión en dos fases una hidroalcohólica y otra orgánica se descartó la primera, se juntó
Capítulo 2
25
la fase orgánica y se la concentró dejando evaporar el solvente. En este extracto crudo los
alcaloides totales se encuentran como bases libres. Detección mediante CCD: el extracto
crudo se resuspendió con Et2O, y se sembraron en CCD (Merk, Germany, #HX887500,
TLC silicagel 60 F254 UV indicator) usando como fase móvil MeOH: HCCl3 (3: 7), se
reveló con reactivo de Dragendorff en spray (Merk, Germany #2934 lot. OC548958). Con
la intención de observar manchas (spots) positivos en las placas de CCD utilizamos como
control positivo las semillas de Datura ferox dada la presencia de alcaloides en semillas en
este género (Madan et al. 1966; Vitale et al. 1995).
Medidas morfométricas y disponibilidad de las semillas
Las medias morfométricas y la disponibilidad de las semillas fueron obtenidas de la
literatura (Tabla 2.2). Para el caso particular de Stipa ichu el largo y ancho fue medido por
nosotros mediante un calibre y la masa fue obtenida desde Marone et al. (1998). En cuanto
a la disponibilidad de S. ichu no figura el dato en el apéndice A, debido a que no era un
planta presente durante los muestreos que figuran en Marone et al. (2008), esta es una
especie invasora que se asentó dentro de la reserva de Ñacuñán en los últimos años (Pol et
al. 2010). De todos modos nosotros excluimos esta especie de los análisis de correlaciones
entre la composición de dieta y las características químicas, morfológicas y de
disponibilidad de las semillas.
Análisis estadísticos
Siguiendo las recomendaciones de Díaz 1990; se realizó un Análisis de Componentes
Principales para las 15 especies de semillas y las características de las semillas tanto
químicas como morfométricas en forma conjunta: agua, proteínas, lípidos, azúcares
solubles, almidón, energía, fenoles totales, taninos condensados, peso, largo, ancho. Para
explorar las relaciones entre las características de las semillas, la disponibilidad de las
semillas y los porcentajes de las semillas que componen la dieta de las aves, realizamos
análisis de correlaciones de Pearson. Todas estas variables no se ajustaban a una
distribución normal (Shapiro-Wilks W test P < 0.05), por lo tanto fueron transformadas por
arcoseno raíz cuadrada (Zar 1996) antes de los análisis.
Capítulo 2
26
RESULTADOS
Características químicas, morfométricas y abundancia de las semillas: su relación con la
composición de dieta de las aves.
En general, las semillas de gramíneas contienen siete veces más almidón ( x = 41.4%,
rango 8.7–51.3%) que las semillas de dicotiledóneas herbáceas ( x = 5.5%, rango 0.4–
30.3%) (Tabla 1.2). Para las características químicas (Tabla 1.2) y morfométricas (Tabla
2.2) de las semillas del desierto del Monte, el Análisis de Componentes Principales
identificó tres componentes que dieron cuenta del 70% de la varianza total (Tabla 3.2). El
primer componente, el cual representó el 31% de la varianza, estuvo positivamente
asociado con el contenido de almidón y negativamente asociado con el peso y ancho de las
semillas, así como también con el contenido de lípidos y fenoles (Tabla 3.2). El segundo
componente dio cuenta de un 23% de la varianza y presentó altas cargas positivas para el
contenido de proteínas, azúcares solubles y energía (Tabla 3.2, Fig. 1.2). Las semillas más
largas (Tabla 2.2) puntuaron alto en el tercer componente representando el 16% de la
varianza total (Tabla 3.2).
Capítulo 2
27
Tabla 2.2. Morfometría y disponibilidad de las semillas del desierto del Monte central
Morfometría Disponibilidad
Semillas Peso* Largo** Ancho** Abundancia relativa §
mg mm mm (%) Gramíneas
Sporobolus cryptandrus 0.06 0.68 0.40 15.1
Pappophorum spp. 0.24 1.32 0.47 6.0
Setaria leucopila 0.60 1.18 1.04 1.4
Trichloris crinita 0.18 1.65 0.52 1.6
Digitaria californica 0.38 1.67 0.98 3.1
Aristida mendocina 0.46 5.68 0.18 0.2
Eragrostis pilosa 0.07 0.45 0.60 0.0 Stipa ichu 0.10 1.80 0.60 – promedio 0.26 1.80 0.60 3.91 EE 0.07 0.58 0.10 2.02 Dicotiledóneas herbáceas Chenopodium papulosum 0.24 0.94 0.82 58.7
Glandularia mendocina 0.40 2.92 0.58 1.9
Lappula redowskii 0.40 1.88 1.13 0.3
Parthenium hysterophorus 0.45 2.45 1.18 0.3
Sphaeralcea miniata 0.20 1.03 0.71 1.5
Phacelia artemisioides 0.36 1.46 1.02 3.8
Plantago patagonica 0.38 2.27 0.98 0.2 promedio 0.35 1.85 0.92 9.53 EE 0.03 0.28 0.08 8.21
Los datos fueron tomados de: * Marone et. al 1998; ** Peralta & Rossi 1997; § Marone et al. 2008.
El contenido de almidón y la disponibilidad de las semillas en el campo fueron los únicos
dos atributos que se asociaron significativamente, en ambos casos en forma positiva, con la
proporción de las semillas en la dieta. El contenido de almidón se correlacionó con la dieta
Capítulo 2
28
de cuatro de las seis especies: P. torquata, P. ornata, P. carbonarius y S. multicolor (Fig.
2.2). La proporción de semillas en la dieta de Z. capensis y P. ornata se correlacionó
positivamente con la abundancia de semillas en el banco de suelo (r = 0.690, P = 0.006; r =
0.563, P = 0.036 respectivamente). El contenido de lípidos, proteínas, agua, energía,
azúcares solubles, fenoles totales, taninos condesados y saponinas no se relacionaron, en
cambio, con la composición de la dieta (P < 0.05 en todos los casos).
Tabla 3.2. Análisis de Componentes Principales basado en las características químicas y
morfométricas y de 15 especies de semillas del desierto del Monte, Argentina. Los factores de
cargas de las variables con mayor peso se muestran en negrita.
Características de las
semillas
CP 1
CP 2
CP 3
Agua
Proteína
Lípidos
Azúcares solubles
Almidón
Energía
Fenoles totales
Taninos condesados
Peso
Largo
Ancho
Autovalores
Varianza (%)
Varianza acumulada (%)
0.28
0.24
-0.77
-0.25
0.85
0.23
-0.67
-0.06
-0.84
-0.34
-0.70
3.34
30.82
30.82
-0.20
0.84
0.54
0.73
-0.15
0.86
-0.38
0.13
-0.19
0.02
0.04
2.73
22.97
53.79
0.40
-0.27
0.05
0.32
0.26
0.35
0.24
-0.53
0.27
0.70
-0.53
1.72
15.90
69.70
Capítulo 2
29
No encontramos evidencia de que la proporción de semillas en la dieta de campo esté
negativamente correlacionada con las concentraciones de fenoles totales, taninos
condensados o saponinas, pero la ausencia de alcaloides en las semillas de gramíneas
(Tabla 1.2) sugiere que estos podrían tener un papel en la conducta alimentaria de las aves,
en especial de aquellas más graminívoras como P. torquata, P. carbonarius y S. multicolor.
Finalmente, peso, largo y ancho de las semillas no se relacionaron con la composición de la
dieta de las aves.
Figura 1.2. Características químicas y morfométricas de 15 especies de semillas del desierto del
Monte central. Los círculos abiertos corresponden a dicotiledóneas herbáceas y los círculos
cerrados corresponden a gramíneas. Acrónimos: SPO (Sporobolus cryptandrus), PAP
(Pappophorum spp.), SET (Setaria leucopila), TRI (Trichloris crinita), DIG (Digitaria californica),
ARI (Aristida mendocina), ERA (Eragrostis pilosa), STI (Stipa ichu), CHE (Chenopodium
papulosum), GLA (Glandularia mendocina), LAP (Lappula redowskii), PAR (Parthenium
hysterophorus), SPH (Sphaeralcea miniata), PHA (Phacelia artemisioides), PLA (Plantago
patagonica).
Capítulo 2
30
Figura 2.2. Relaciones entre el porcentaje promedio de la semillas presentes en la dieta de P.
torquata, P. ornata, Phrygilus carbonarius, Z. capensis, S. multicolor, D. diuca y la concentración
porcentual de almidón en las semillas. Los círculos negros corresponden a especies de gramíneas y
los círculos blancos a especies de dicotiledones herbáceas. Acrónimos de acuerdo a Fig. 1.2.
Capítulo 2
31
DISCUSIÓN
En general la dieta de las aves granívoras del Monte es muy rica en almidón, el cual es un
polisacárido complejo común y abundante en la mayoría de las semillas silvestres (Robbins
1993; Huntington 1997; Klasing 1998). Las semillas con mayor contenido de almidón
prevalecieron en la dieta de cuatro de las seis especies de aves granívoras más conspicuas
del desierto del Monte central, en lo que probablemente sea el patrón más sólido y
consistente hallado en este estudio. Kelrick et al. (1986) también encontraron fuertes
correlaciones positivas entre la tasa de remoción por aves de diferentes tipos de semillas y
los carbohidratos totales presentes en ellas en el desierto norteamericano de Kemmerer.
Según esos autores, la calidad nutricional tiene notable incidencia en la selección de
semillas, y el porcentaje de carbohidratos constituye un buen indicador de energía rápida y
altamente digerible en un alimento. Algunos estudios recientes han demostrado la
importancia del almidón como efectivo para estimular el crecimiento en aves de corral
(Wiseman 2006), siendo su concentración en la dieta un factor importante en la fisiología
digestiva de pavos (Suvarna et al. 2005) y del loro silvestre Forpus modestus (Pacheco et
al. 2008). Recientemente, Brzęk et al. (2010) propusieron que el nivel de almidón en la
ingesta es clave para el desarrollo, mantenimiento y sobrevida del diamante mandarín
(Taeniopygia guttata), un animal que en su ambiente natural de los desiertos de Australia se
alimenta sólo de semillas de gramíneas (Zann 1996). Cuando los diamantes fueron
alimentados con dietas pobres o libres de almidón, su sobrevida disminuyó drásticamente,
por lo que Brzęk et al. (2010) concluyeron que la cantidad de almidón en la dieta puede ser
un factor clave en la ecología alimentaria de las aves granívoras especialistas. La hipótesis
que postula que las aves granívoras de este estudio poseen tales habilidades
discriminatorias permitiéndoles distinguir entre concentraciones de almidón se puso a
prueba en el capítulo 2 de esta tesis.
La dieta de nuestras aves no se correlacionó con la concentración de azúcares solubles en
las semillas, aún cuando está bien establecido que muchos paseriformes frugívoros y
nectarívoros pueden utilizar el dulzor (sweetness) como un indicador primario de la calidad
Capítulo 2
32
del alimento (Levey 1987; Lepzyk et al. 2000; Schaefer et al. 2003a), y que incluso pueden
distinguir entre tipos de azúcares solubles y entre concentraciones muy similares (Martínez
del Río et al. 1989; Schaefer et al. 2003a). Los emberízidos del Monte, al igual que otros
paseriformes frugívoros, podrían tener sensibilidad para detectar diferentes tipos de
carbohidratos, eligiendo aquellas semillas que además de contener un determinado nivel de
azúcares solubles también contengan una mayor cantidad de almidón, tal como es el caso
de las semillas de gramíneas (Tabla 1.2). Más aún, al tener las enzimas amilasa pancreática,
maltasa y sacarasa intestinal (Sabat et al. 1998), los emberízidos granívoros pueden
metabolizar tanto polisacáridos como disacáridos y monosacáridos solubles, por lo que su
dependencia de monosacáridos libres podría no ser tan restrictiva como en otros
paseriformes (e.g., Sturnidae, Muscicapidae y Mimidae, que no expresan sacarasa y eligen
sólo alimentos ricos en monosacáridos; Martínez del Río et al. 1988; Martínez del Río et al.
1990).
La otra fuente de energía son los lípidos. La composición de la dieta, sin embargo, no se
correlacionó con el contenido de lípidos ni con la energía gruesa de las semillas. ¿Cuáles
razones metabólicas pueden esgrimirse para explicar un patrón de correlación con el
almidón pero no con los lípidos? En primer lugar, el almidón y los lípidos son digeridos por
las aves a través de vías muy diferentes. Los lípidos requieren de un proceso digestivo de
varios pasos bioquímicos en el tracto intestinal, con emulsificación, hidrólisis y absorción
(Griminger 1986), proceso que tiende a incrementar el tiempo de retención de la ingesta en
el intestino (Afik & Karasov 1995). En cambio, la digestión del almidón es más simple
debido a que es hidrolizado directamente por enzimas intestinales y absorbido
mayoritariamente en forma pasiva sin gasto de energía (Caviedes-Vidal & Karasov 1996;
Chediack et al. 2003; Caviedes-Vidal et al. 2007). Por otro lado, la cantidad de incremento
de calor corporal en un ave alimentándose (acción dinámica especifica), varía con la
composición de la dieta y este incremento es mas bajo para lípidos dietarios que para
almidón (Klasing 1998). Dentro del presupuesto energético de un ave, parte de la energía
gruesa ingerida es digerida y absorbida y otra parte se elimina en las excretas. La fracción
absorbida es energía metabolizable disponible para propósitos metabólicos como
mantenimiento de metabolismo basal, termorregulación, actividad, incremento del calor,
Capítulo 2
33
formación de tejidos y metabolismo de los nutrientes en sí (Bozinovic 2003). Nosotros no
encontramos correlaciones positivas entre el contenido de energía gruesa de las semillas y
la composición de dieta de las aves del Monte y esto se debió principalmente a que los
lípidos rinden más energía gruesa por unidad de masa seca que el almidón (ca. 39.3 kJ/g y
ca. 17.1 kJ/g, respectivamente; Suttie 1977). Sin embargo, una parte del presupuesto
energético en aves bajo condiciones de temperaturas ambientales bajas, tales como las
temperatura mínimas absolutas registradas en el desierto del Monte central en invierno (-
13º C), se usa en termogénesis (Sedinger et al. 1992; Klasing 1998). En las aves cuando
están alimentándose, el incremento de calor es generalmente considerado cerca del 20% de
la energía metabolizable para el almidón y del 10% para lípidos (Scott et al. 1982; Sedinger
et al. 1992). Por lo tanto, como el metabolismo de los lípidos requiere de más pasos
bioquímicos y más tiempo para procesarse que el metabolismo de los carbohidratos, la
selección de alimentos con alto contenido en almidón por las aves implicaría la ventaja de
la obtención de energía rápidamente digerible con un bajo costo de absorción de los
productos de la hidrólisis de este nutriente y por otra parte, una ganancia relativa en
términos de termogénesis pero sólo en el instante de alimentación.
La conducta de alimentación de las aves no estuvo asociada al contenido de proteínas en las
semillas. Esto puede haber sido así porque las semillas del Monte en general (10% – 26%
de proteínas, Tabla 1.2) superan el umbral de requerimientos mínimos para las aves
paseriformes. Díaz (1996) sugirió que niveles moderados de proteínas en semillas (10% –
17%) son suficientes para que esas aves tengan cubiertos totalmente sus requerimientos
proteicos y el balance de nitrógeno. Por ejemplo, los requerimientos de proteínas de
Spizella arborea y Zonotrichia leucophrys (Emberizidae), aves de similar tamaño a las
nuestras, son 8% y 7.3%, respectivamente (Martin 1968; Murphy 1993). Bajo estos
supuestos, no es extraño no haber encontrado correlaciones entre el nivel proteínas en
semillas y la proporción de semillas en la dieta.
El contenido de agua preformada y el de agua metabólica de las semillas (i.e., el agua
producida por el metabolismo de lípidos, proteínas y carbohidratos; MacMillen 1990)
tampoco fue un factor importante en la conformación de la dieta de las aves del Monte.
Capítulo 2
34
Calculamos la cantidad de agua metabólica de cada especie de semilla usando los
estimadores propuestos por Carrillo et al. (2007): lípidos 1.07 ml g-1, proteínas 0.396 ml g-1
y carbohidratos 0.556 ml g-1. Asumiendo que todas las aves de este estudio son capaces de
producir agua metabólica, correlacionamos el contenido de agua metabólica de las semillas
con la dieta de campo de las 6 especies de aves y no hallamos ninguna relación. No
obstante, esta observación no es sorprendente teniendo en cuenta que el contenido fue
obtenido a partir de valores de rendimiento en agua metabólica estandarizados para aves y
no todas las especies de aves granívoras son eficientes en producir agua metabólica del
mismo modo a partir de las semillas que consumen, siendo esto un rasgo especie-específico
(Moldenhauer & Wiens 1970).
No encontramos correlaciones negativas entre la dieta de campo de las aves y las
concentraciones de CS como fenoles totales, taninos condensados o saponinas en las
semillas. Sin embargo, la concentración de fenoles en hojas, tallos y brotes suele ser mayor
en dicotiledóneas que en monocotiledóneas (McArthur et al. 1991; Iason & Palo 1991;
Dearing et al. 2005; Iason 2005; Iason & Villalba 2006), y lo mismo ocurrió en las semillas
del Monte (Mann-Whitney U-test: U = 10.50, P = 0.04). De todas maneras se dedicó un
capitulo entero (capítulo 4 de esta tesis) que aborda la problemática de la capacidad
fisiológica de las aves al lidiar con fenoles dietarios, por ello no adelantaremos discusión en
este capítulo. Cabe destacar que algunos estudios relativizan el valor cuantitativo de los
fenoles totales para explicar decisiones de alimentación, enfatizando que las diferencias en
el valor cualitativo de los fenoles que componen la mezcla total tienen un papel más
importante en las decisiones alimentarias de los animales (Castellanos & Epinoza-García
1997; Saracino et al. 2004; Ríos et al. 2008). Por ello, no descartamos algún efecto de
fenoles particulares en dicha composición. Debido a esto último, exploramos
experimentalmente la respuesta alimentaria en la especie más generalista y conspicua de
nuestro sistema (Z. capensis) frente a diferentes tipos de fenoles típicos en semillas
evaluados individualmente. Los resultados de este estudio soportan la hipótesis de que
algunos tipos de fenoles individuales tienen efecto disuasivo en esta ave mientras que otros
no, sugiriendo que la aversión de un fenol es según la estructura química (Ríos & Mangione
2010).
Capítulo 2
35
Por otro lado, la ausencia de alcaloides en las semillas de gramíneas y su presencia en al
menos algunas dicotiledóneas, indica que los alcaloides podrían constituir defensas
químicas efectivas. Nuestros resultados sugieren la hipótesis de que una causa plausible de
la graminivoría, o sea del comportamiento de aquellas aves especializadas en consumir
gramíneas, sería la ausencia de alcaloides en esas semillas, por lo que la capacidad de las
aves en detectar y evitar los alcaloides sería a nivel especie-específico. Esta hipótesis fue
puesta aprueba experimentalmente en el capítulo 3 de esta tesis.
Estudios previos han descrito a las aves granívoras como oportunistas porque son capaces
de alimentarse de una gran variedad de tipos de alimentos (Glück 1985; Díaz 1996; Sabat et
al. 2009). Entre las especies evaluadas aquí, P. ornata y Z. capensis consumen las semillas
en función a su disponibilidad en el banco de semillas del suelo (Lopez de Casenave 2001).
Z. capensis, además, no parece seleccionarlas en función del contenido de almidón, por lo
que su pauta conductual sería el oportunismo dietario (Cueto et al. 2001). Este oportunismo
sería resultado de una plasticidad digestiva plausiblemente alta, típica de especies capaces
de ajustar su fisiología digestiva a una amplia gama de alimentos de distinta calidad (Sabat
et al. 2009).
Por último, aunque algunas características morfométricas de las semillas consideradas (i.e.
peso, largo y ancho) no explicaron –de manera sistemática y general– la conducta de
alimentación de las aves, otros rasgos físicos como el color (Turĉek 1963; Saracino et al.
2004), la textura y la dureza (Soobramoney & Perrin 2007; Van der Meij et al. 2004) tienen
influencia en las decisiones alimentarias de al menos algunas aves en sus ambientes
naturales. Futuras investigaciones sobre estas características deberían llevarse a cabo en el
desierto del Monte antes de descartar una posible influencia.
Hemos podido establecer que en la selección de semillas por parte de las aves del Monte
intervienen factores como su disponibilidad pero también ciertas propiedades nutricionales
y antinutricionales. Los análisis exploratorios y correlacionales sugieren que el almidón y
los alcaloides pueden estar siendo seleccionados y evitados, respectivamente, por las
Capítulo 2
36
especies de aves más graminívoras, y que ambos compuestos tienen incidencia en la
conformación de la dieta de esas aves. Ambas expectativas fueron analizadas mediante
experimentos de manipulación en el laboratorio en orden de aproximarnos a los
mecanismos que explican el patrón de selección de semillas hallado (ver capítulo 3 de esta
tesis). La composición tanto nutricional como antinutricional del alimento surge como un
factor pertinente para los estudios que intentan comprender las múltiples –pero no por ello
inescrutables– causas de la selección de dieta de las aves en los desiertos.
Capítulo 2
37
Tabla 1.2. Fitoquímica de 15 especies de semillas del desierto del Monte. También se incluye la semilla comercial Moha usada para mantenimiento y experimentos de cafetería. Los datos mostrados corresponden a un porcentaje promedio (± EE) de triplicados para los análisis fotométricos de fenoles, taninos, azúcares solubles y almidón; y duplicados para los análisis de agua, proteínas y lípidos.
Semillas Agua
(%) Proteínas
(%) Lípidos
(%) Azúcares solubles
(%) Almidón
(%) Energía*
kJ/g Fenoles totales
(%) Taninos
condensados (%)
Saponinas FI §
Alcaloides (+/ –)
Gramíneas
Sporobolus cryptandrus 5.55 (± 0.15) 19.75 (± 0.10) 0.81 (± 0.006) 11.17 (± 1.44) 46.83 (± 1.09) 14.90 1.64 (± 0.25) 0 NF –
Pappophorum spp. 7.67 (± 1.42) 26.70 (± 0.01) 4.98 (± 0.004) 43.71 (± 0.08) 48.70 (± 0.40) 24.07 2.90 (± 0.72) 0 <100 –
Setaria leucopila 7.43 (± 1.08) 12.70 (± 0.21) 2.13 (± 0.01) 12.23 (± 0.04) 8.70 (±0.20) 7.41 2.78 (± 0.45) 0 <100 –
Trichloris crinita 11.01 (± 2.32) 24.71 (± 0) 3.43 (± 0.01) 17.50 (± 0.71) 51.33 (± 0.43) 18.95 1.02 (± 0.58) 0.69 (± 0.09) NF –
Digitaria californica 6.24 (± 0.36) 19.76 (± 0.76) 6.22 (± 0.01) 31.89 (± 2.12) 33.40 (± 0.05) 18.28 2.15 (± 0.33) 0 <100 –
Aristida mendocina 6.87 (± 0.27) 10.05 (± 0) 2.04 (± 0) 20.36 (± 1.22) 43.65 (± 0.12) 14.14 2.38 (± 0.56) 0 <100 –
Eragrostis pilosa 10 (± 0) 16.83 (± 0.02) 0.35 (± 0) 21.79 (± 1.34) 49.86 (± 0.68) 16.37 2.15 (± 0.70) 0 NF – Stipa ichu 9.16 (± 0.83) 22.51 (± 0.10) 2.85 (± 0.11) 10.52 (± 0.28) 48.50 (± 2.15) 16.52 1.84 (± 0.18) 0.08 (± 0.02) <100 –
moha ‡ (semilla comercial) 7.07 (0.36) 10.5 (± 0) 3.16 (± 0.01) 13.93 (± 0.85) 46.53 (± 1.12) 14.02 1.57 (± 0.4) 0 <100 –
Dicotiledóneas herbáceas
Chenopodium papulosum 6.94 (± 1.06) 14.16 (± 0.01) 4.71 (± 0.19) 11.50 (± 0.31) 30.26 (± 0.14) 12.34 3.26 (± 0.36) 0 <100 +
Glandularia mendocina 14.24 (± 0.04) 16.25 (± 0.41) 10.35 (± 0.03) 43.73 (± 1.84) 0.86 (± 0.06) 15.53 3.54 (± 0.77) 0.07 (± 0.01) NF – Lappula redowskii 6.71 (± 2.37) 15.40 (± 0.34) 19.59 (± 0.04) 12.65 (± 0.49) 0.36 (± 0.03) 13.49 4.98 (± 1.42) 0.06 (± 0.02) <100 –
Parthenium hysterophorus 4.93 (± 0.77) 23.85 (± 0.38) 28.92 (± 1.47) 35.40 (± 1.19) 1.06 (± 0.12) 23.22 2.91 (± 0.33) 0 <100 +
Sphaeralcea miniata 4.16 (± 0.83) 23.07 (± 0.08) 13.69 (± 0.04) 45.59 (± 0.01) 0.93 (± 0.03) 18.77 1.26 (± 0.55) 0.50 (± 0.04) <100 +
Phacelia artemisioides 6.34 (± 0.63) 15.93 (± 0) 2.53 (± 0.009) 9.86 (± 0.77) 1.76 (± 0.12) 6.72 2.90 (± 0.41) 0.99 (± 0.03) NF –
Plantago patagonica 6.38 (± 1.12) 18.12 (± 0.21) 5.11 (± 0) 46.53 (± 0.68) 2.90 (± 0.30) 14.74 2.36 (± 0.18) 0.03 (± 0.01) <100 –
El contenido de energía fue derivado de Suttie (1977): 23.44 kJ/g proteínas, 39.34 kJ/g lípidos y 17.16 kJ/g carbohidratos totales (almidón mas azucares solubles) (Suttie 1977). § FI (índice de espuma) 1000/a; a = ml de filtrado en el tubo que alcanzó 1cm de espuma. Cuando la altura de la espuma en todos los tubos no alcanzó a medir 1 cm, el IF se expresa <100; NF cuando no hubo espuma en ningún tubo (WHO/PHARM/92559, 1992). ‡ Setaria italica.
38
Capítulo 3
Capítulo 3
39
LA COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LAS SEMILLAS DEL DESIERTO DE
MONTE II: EL PAPEL DEL ALMIDÓN Y LOS ALCALOIDES EN LA
PREFERENCIA POR EL ALIMENTO
RESUMEN- Estudios llevados a cabo en el Monte central han establecido que las aves,
en general, seleccionan las semillas de gramíneas (SG) por sobre las de dicotiledóneas
herbáceas (SD). Los análisis sobre la composición química de las semillas de las
especies herbáceas más abundantes del desierto del Monte central indicaron que las SG
contienen, en promedio, siete veces más almidón que las SD, y además, todas están
libres de alcaloides no así algunas SD. En orden de aproximarnos a los mecanismos que
subyacen a la selección de semillas por las aves, realizamos pruebas de cafetería en el
laboratorio con tres especies de aves (Zonotrichia capensis, Diuca diuca y Saltatricula
multicolor) que difieren en su amplitud de dieta. Postulamos que (1) el nivel de almidón
y (2) la presencia de alcaloides influencian la preferencia por el alimento de las aves.
Los resultados indicaron que D. diuca y S. multicolor prefirieron dietas altas en almidón
pero no así Z. capensis, corroborando que la pauta conductual de esta especie sería el
oportunismo dietario. A su vez, S. multicolor prefirió dietas libres de alcaloides
independientemente de la concentración en la dieta. Los alcaloides a baja concentración
tuvieron un menor efecto disuasivo para D. diuca y Z. capensis. Por lo tanto, sugerimos
que el contenido de almidón y, en menor medida, la ausencia de alcaloides en las
semillas, pueden jugar un papel substancial en la ecología alimentaria sobre todo en
aves con una conducta alimentaria especializada.
Capítulo 3
40
INTRODUCCIÓN
Estudios llevados a cabo en el Monte central (Marone et al. 1998; Lopez de Casenave
2001; Marone et al. 2008), Nuevo Méjico (Desmond et al. 2008) Norte de Australia
(Garnett et al. 2005) y otras regiones del mundo (Schluter & Repasky 1991) han
establecido que las aves, en general, seleccionan las semillas de gramíneas (SG) por
sobre las de dicotiledóneas herbáceas (SD). Entre las razones de esta selección, algunos
autores han sugerido potenciales contrastes químicos entre gramíneas y dicotiledóneas
(Pulliam 1975, 1980; Díaz 1996). Para el caso del desierto de Monte central de
Argentina, en conjunto, las seis especies de aves de la familia Emberizidae más
abundantes en la Reserva de Biósfera de Ñacuñán tienen una dieta granívora compuesta
por un 83% de semillas de gramíneas (rango 55-99%; ver capítulo 1, Fig. 1.5), a pesar
de que en el período en que se estudió la dieta sólo el 30% de las semillas disponibles en
el banco del suelo eran de gramíneas (Lopez de Casenave 2001; Marone et al. 1998,
2004, 2008). Este patrón de selección de semillas fue corroborado mediante
experimentos de preferencias en el laboratorio (Cueto et al. 2001; Cueto et al. 2006).
De los resultados obtenidos del análisis fitoquímico de las semillas y los estudios
correlacionales (capítulo 2), se desprende que el almidón y los alcaloides podrían tener
un papel importante en la preferencia por el alimento de las aves. El almidón, es el
polisacárido complejo más abundante y común en muchos tipos de semillas silvestres
(Robbins 1993; Huntington 1997). Recientemente se ha sugerido además que una alta
concentración de almidón en la dieta tiene un alto rendimiento energético y estimula el
crecimiento en pollitos (Wiseman 2006) y pavos (Suvarna et al. 2005), y que es un
factor determinante durante el desarrollo ontogenético y la sobrevida del diamante
mandarín (Taenopygia guttata), un graminívoro especialista (Brzęk et al. 2010). Por
otro lado, Díaz (1996) puso en evidencia que las SG que resultaron preferidas por ciertas
aves granívoras paseriformes estaban relativamente libres de alcaloides en contraste con
las semillas de las familias de plantas que fueron siempre evitadas por estas aves.
Además, otros estudios demostraron que los alcaloides de las semillas de Heliotropium
dolosum y Datura stramonium resultaron tóxicos para codornices (Eröksüz et al. 2002)
y pollitos de corral (Day & Dilworth 1984; Eröksüz et al. 2001) y el alcaloide principal
de los frutos del género Solanum fue disuasivo para el ave Bombycilla cedrorum frente a
Capítulo 3
41
dietas conteniendo este alcaloide en concentraciones naturales (Levey & Cipollini
1998).
Estos hallazgos conducen y proyectan el estudio de la problemática acerca de los
mecanismos involucrados en la conducta alimentaria de las aves granívoras del desierto
de Monte, asociadas tanto a (1) las características nutricionales como antinutricionales
de las semillas que conforman su dieta, como así también a (2) la capacidad y
sensibilidad de las aves en detectar diferentes tipos y niveles de compuestos químicos
comunes de semillas. Los estudios, mediante una aproximación experimental, de los
mecanismos que subyacen a un patrón ecológico pueden conducir a conclusiones más
robustas y por lo tanto otorgan una herramienta más verosímil para la generación de
predicciones confiables en torno a selección de dieta (Werner 1998; Jaksic & Marone
2007). En el presente capítulo, evaluamos de un modo sistemático la capacidad de tres
especies de aves granívoras –con distinta amplitud de dieta– en detectar, así como la
sensibilidad para distinguir, entre dos concentraciones diferentes de almidón en la dieta
y entre dos tipos de alcaloides comunes en semillas evaluados en dos concentraciones
diferentes. Pusimos a prueba las siguientes hipótesis derivadas de la historia natural
previa: (1) las aves prefieren las dietas ricas en almidón y (2) evitan las dietas con
alcaloides; en ambos casos según su amplitud de dieta. Por lo tanto, se espera que las
aves graminívoras o especialistas en semillas de gramíneas elijan siempre la dieta rica
en almidón y rechacen el alimento con alcaloides.
MATERIALES Y MÉTODOS
Captura y mantenimiento de las aves en el laboratorio
En el otoño del 2009 se capturaron individuos adultos de Z. capensis (n = 7), D. diuca (n
= 7) y S. multicolor (n = 7) usando redes de niebla en un bosque abierto de Prosopis
flexuosa. La captura se llevó a cabo bajo licencia de la Dirección de Recursos Naturales
Renovables del Gobierno de Mendoza (resoluciones para investigación #0023 y #1424).
Las aves fueron transportadas al laboratorio del IADIZA y puestas individualmente en
jaulas inoxidables (40 x 40 x 50 cm) bajo un fotoperíodo de 12:12 horas (luz: oscuridad)
y temperatura constante (22 ± 2 ºC). Durante el período de aclimatación a las
condiciones de laboratorio (un mes), las aves fueron alimentadas con semillas
comerciales de moha (Setaria italica) y agua ad libitum suplementada con
Capítulo 3
42
multivitaminas-minerales al 0.025% para aves una vez por semana (Vigorex, labyes, B.
A., Argentina, #80313). Las aves fueron liberadas en el mismo sitio de captura al
finalizar los experimentos.
Estas tres especies de aves granívoras del Monte difieren en su conducta alimentaria: S.
multicolor es una especie graminívora, su dieta en el campo esta compuesta por 99% de
semillas de gramíneas (Marone et al. 2008). Por otro lado, Z. capensis es un ave
generalista y oportunista que consume iguales proporciones de semillas de gramíneas y
semillas de dicotiledóneas herbáceas; y D. diuca se la ubica en un situación intermedia
entre estas dos especies porque su dieta esta compuesta de 78% de semillas de
gramíneas y 22% de semillas de dicotiledóneas herbáceas (Marone et al. 2008).
Experimentos de cafetería en laboratorio
En orden de aproximarnos a las causas de la conducta alimentaria de las aves Z.
capensis, D. diuca y S. multicolor, realizamos dos tipos de experimentos cuyos
objetivos fueron: (Experimento 1) evaluar el papel del almidón sobre la preferencia del
alimento por estas tres especies de aves (Experimento 2) y evaluar la respuesta
alimentaría frente a alcaloides. Para realizar ambos tipos de experimentos, usamos
pruebas de cafetería de elección doble en las que las aves, después de 3 horas de ayuno,
fueron puestas a consumir en forma simultánea, eligiendo sobre una dieta control versus
una dieta tratamiento durante un periodo de 2 horas (Fig. 1.3). La variable de respuesta
que se midió fueron los gramos consumidos de uno y otro tipo de dieta por cada
individuo en particular. La posición de los alimentadores en las jaulas fue asignada al
azar con la finalidad de que las aves no asociaran el sitio del comedero con el tipo de
tratamiento. En ambos tipos de experimentos, la dieta usada como dieta control
consistió en semillas comerciales de moha (Setaria italica) molidas con molinillo
eléctrico para granos (DeLonghi # KG-30, Italia) hasta formar un polvo homogéneo
(tamaño de partícula < 0.5 mm). El contenido nutricional y de CS de moha (capítulo 2,
Tabla 1.1) fue analizado según las técnicas anteriormente descriptas.
Capítulo 3
43
Figura 1.3. Prueba de elección doble: luego de 3 horas de ayuno, las aves fueron puestas a
consumir, eligiendo sobre ambas dietas durante un periodo de 2 horas. La variable de respuesta
que se midió fueron los gramos consumidos de uno y otro tipo de dieta.
Confección de las dietas del Experimento 1. La dieta tratamiento de este experimento
consistió en una dieta a base de semillas de moha en polvo pero con la mitad de la
concentración de almidón. Para lograr esto, se agregó a las semillas de moha en polvo
secas usadas como dieta control (dieta alta en almidón = dieta AA; 46% de almidón; ver
capítulo 2, Tabla 1.2) una cantidad conocida de una mezcla usada como diluyente. La
mezcla diluyente se la preparó de la siguiente manera: se pesó una cantidad conocida de
materia no-nutritiva (ceniza comercial) junto con cantidades correspondientes de todos
los otros nutrientes, excepto de almidón, para compensarlos de igual manera con los
niveles originales de la moha. De este modo, la dieta tratamiento (dieta baja en almidón
= dieta BA; 23% de almidón) contenía la mitad de la concentración de almidón y la
misma concentración de todos los otros nutrientes comparada con la dieta control (ver
Tabla 1.3).
Capítulo 3
44
Tabla 1.3. Procedimiento para diluir una dieta alta en almidón (semillas de moha en polvo, 46% de
almidón) para obtener una dieta baja en almidón (23% de almidón) con igual contenido de los otros
nutrientes.
Lípidos (g)
Proteínas (g)
Azúcares solubles (g)
Almidón
(g)
Materia no- nutritiva (g)
∑ total(g)
dieta alta en almidón (dieta AA) 3.16 10.50 13.93 46.53 25.88 100.00polvo de semillas de moha (100 g)
mezcla diluyente (100 g) 3.16 a 10.50 b 13.93 c 0.00 72.41 d 100.00
dieta AA (100 g) + mezcla diluyente (100 g) 6.32 21.00 27.86 46.53 98.29 200.00 ↓
dieta baja en almidón (dieta BA) * 3.16 10.50 13.93 23.27 49.15 100.00(100 g)
a = aceite de maíz; b = caseína (Sigma Chemical Co., New Zealand #037K0202); c = glucosa (Cicarelli,
Argentina #37684); d = ceniza comercial (Calcimer, Argentina #3769); * = dilución del almidón 1:2.
Confección de las dietas del Experimento 2. Para preparar cada dieta tratamiento de este
experimento, usamos dos alcaloides comerciales: cafeína (CAF) (Droguería Franco-
Inglesa, #39287) y escopolamina (SCP) (Sigma Chemical Co, USA #97H0384). Se
escogieron esos compuestos porque son comunes en semillas (Madan et al. 1966;
Mazzafera & Carvalho 1992; Vitale et al. 1995; Silvarolla et al. 2000), han sido
utilizados en pruebas de detección gustativa de amargor (bitterness) en animales (Nelson
& Sanregret 1997) y están disponibles comercialmente. Ambos alcaloides fueron
probados en dos concentraciones (0.05% y 0.1%) (% masa), simulando valores que
suelen encontrarse en la naturaleza (Mazzafera & Carvalho 1992; Vitale et al. 1995).
Individualmente, se pesaron cantidades conocidas de los alcaloides a ser evaluados en
función al porcentaje deseado en la dieta. Cada alcaloide se disolvió con EtOH absoluto
para facilitar la correcta mezcla con el polvo de las semillas de moha secas. Se dejó
evaporar el EtOH bajo campana durante 36 horas a temperatura ambiente sin exponer a
la luz. La dieta control de este experimento fue el polvo de semillas de moha secas, que
está libre de alcaloides (ver capítulo 2, Tabla 1.2), tratada con EtOH de igual manera
pero sin el agregado de alcaloides. La dieta control y cada dieta tratamiento con
Capítulo 3
45
alcaloides fueron guardadas en bolsas herméticas y conservadas a -25° C hasta el
momento de ser utilizadas. Primero ofrecimos a las aves, en forma simultánea, la dieta
control y una dieta tratamiento con cafeína 0.1%. Luego de un período de reposo de tres
días, en los que las aves permanecieron en las condiciones usuales de mantenimiento en
el laboratorio, se repitió el procedimiento con la dieta con cafeína 0.05%. Se procedió de
igual manera para evaluar la respuesta alimentaria de las aves a escopolamina a las
mismas concentraciones.
Análisis estadísticos
Para las pruebas de elección doble, se calculó el consumo promedio de la dieta control y
de la dieta tratamiento por cada ave de cada especie durante cada experimento
(Experimento 1 y Experimento 2). En todos los casos, los datos de consumo promedio
no se ajustaban a una distribución normal, por lo tanto para evaluar diferencias entre el
consumo promedio de la dieta control versus el consumo promedio de la dieta
tratamiento por cada especie, se usó la prueba pareada de Wilcoxon (Zar 1996). Valores
de P < 0.05 fueron considerados significativos. Los promedios se muestran ± 1 EE.
RESULTADOS
Experimentos de cafetería en laboratorio
Experimento 1. Los individuos de Z. capensis consumieron indistintamente la dieta alta
en almidón y la dieta baja en almidón (Z = 0.628, P = 0.529), mientras que D. diuca y
S. multicolor consumieron más la dieta alta en almidón que la dieta baja en almidón (Z =
2.201, P = 0.027 y Z = 2.022, P = 0.040 respectivamente) (Fig. 2.3).
Capítulo 3
46
Figura 2.3. Consumo de alimento (promedio ± EE) por las aves granívoras del desierto del
Monte central: Z. capensis (n = 7), D. diuca (n = 7) y S. multicolor (n = 7) puestas a elegir,
durante dos horas, entre una dieta con un contenido alto en almidón y una dieta con un
contenido bajo en almidón. Los asteriscos indican diferencias significativas entre el consumo de
la dieta con un contenido alto en almidón y la dieta con un contenido bajo en almidón para cada
especie de ave en particular (* P < 0.05; ns no significativo; prueba de Wilcoxon).
Experimento 2. Los individuos de Z. capensis, D. diuca y S. multicolor consumieron en
mayor medida la dieta control que CAF 0.1% (Z = 2.366, P 0.017; Z = 2.201, P = 0.027
y Z = 2.022, P = 0.043; respectivamente) (Fig. 3.3a). Z. capensis y S. multicolor
consumieron más la dieta control que CAF 0.05% (Z = 2.201, P = 0.027 y Z = 2.022, P
= 0.043; respectivamente) y D. diuca mostró una tendencia a consumir más la dieta
control que CAF 0.05% (Z = 1.782, P = 0.070) (Fig. 3.3b). Z. capensis, D. diuca y S.
multicolor consumieron más la dieta control que SCP 0.1% (Z = 2.028, P = 0.042; Z =
2.366, P = 0.017 y Z = 2.022, P = 0.043; respectivamente) (Fig. 3.3c). Cuando las aves
fueron puestas a elegir entre la dieta control y SCP 0.05%, D. diuca y S. multicolor
consumieron más la dieta control (Z = 2.197, P = 0.027 y Z = 2.022, P = 0.043;
respectivamente), pero Z. capensis las consumió de igual manera (Z = 0.169, P = 0.865)
(Fig. 3.3d).
Capítulo 3
47
Figura 3.3. Consumo de alimento (promedio ± EE) por las especies de aves granívoras del desierto
del Monte central: Z. capensis (n = 7), D. diuca (n = 7) y S. multicolor (n = 7) puestas a elegir,
durante dos horas, entre una dieta libre de alcaloides versus una dieta tratamiento con: cafeína 0.1%
(a), una dieta con cafeína 0.05% (b), una dieta con escopolamina 0.1% (c) y otra dieta con
escopolamina 0.05% (d). Los asteriscos indican diferencias significativas entre el consumo de la dieta
control y alguna de las dietas tratamiento con alcaloides para cada especie de ave en particular (* P <
0.05; ns no significativo; prueba de Wilcoxon).
DISCUSIÓN
Numerosos estudios demuestran que los paseriformes que son primariamente granívoros,
frugívoros u omnívoros tienen una agudeza gustativa relativamente bien desarrollada
(Clark et al. 1993; Clark 1997a y 1997b; Clark 1998; Werner & Clark 2003; Matson et
al. 2004; pero ver Bang & Wenzel 1982), los resultados de ambos tipos de experimentos
sugieren que las aves granívoras del desierto de Monte, en general, también parecieran
tener capacidad de detección gustativa. Esta agudeza, les otorgaría una ventaja a estas
Capítulo 3
48
aves, permitiéndoles distinguir entre semillas con compuestos nutritivos y aquellos que
no lo son.
Los experimentos acerca del papel del almidón sobre la preferencia del alimento por las
aves, en general, son consistentes con los estudios exploratorios (capítulo 2). Los
resultados del experimento de preferencia por almidón muestran que, S. multicolor
prefiere consumir la dieta alta en almidón. Para el caso de S. multicolor, este resultado se
condice con los obtenidos de los estudios correlacionales (capítulo 2, Fig. 2.2) que
muestran que las especies de semillas de gramíneas que se encuentran en mayor
proporción en la dieta de campo de esta ave especialista, son de alto contenido en
almidón. Por su parte, D. diuca prefirió dietas más altas en almidón (Fig. 2.3), aunque
este comportamiento no se reflejó claramente en la dieta de campo (capítulo 2, ver Fig.
2.2), mientras que Z. capensis no consumió las semillas de acuerdo a su contenido de
almidón (capítulo 2, ver Fig. 2.2) ni prefirió dietas ricas en ese nutriente en condiciones
experimentales (Fig. 2.3). Los resultados de nuestras aproximaciones exploratorias y
experimentales se integran con solidez y están mayormente de acuerdo con la hipótesis
de Brzęk et al. (2010) de que una alta especialización a un nicho dietario estrecho en
aves granívoras puede reflejar una adaptación en la fisiología digestiva a procesar dietas
ricas en almidón. Recientemente, Brzęk et al. (2010) encontraron que el nivel de almidón
de la dieta resulta clave para el desarrollo, mantenimiento y sobrevida del paseriforme
graminívoro diamante mandarín (Taeniopygia guttata). Cuando estas aves fueron
alimentadas con dietas pobres o libres en almidón, la sobrevida disminuyó
drásticamente. Estos autores argumentan que la cantidad de almidón en la dieta sería un
factor importante que restringe la ecología alimentaria en aves especialistas (Brzęk et al.
2010).
Como ya se discutió en el capítulo 2, una de las ventajas para un ave pequeña en
consumir alimentos ricos en almidón, es que el almidón es una fuente eficiente en
energía altamente metabolizable (Kelrick et al. 1986) ya que su digestión, hidrólisis y
absorción implica poco gasto de energía (Caviedes-Vidal & Karasov 1996; Karasov &
Martínez del Río 2007). La otra ventaja es que para las aves pequeñas de un desierto,
que soportan temperaturas bajas durante la época invernal, el almidón es un nutriente
eficiente en termogénesis durante el instante de alimentación (Sedinger et al. 1992;
Capítulo 3
49
Klasing 1998). En aves, el incremento de calor es generalmente considerado cerca del
20% de la energía metabolizable para el almidón (Scott et al. 1982; Sedinger et al. 1992).
Los resultados de los experimentos de cafetería con alcaloides sugieren que ambos tipos
de alcaloides evaluados en la concentración más alta fueron disuasivos para las tres
especies de aves. Independientemente del tipo de alcaloide y de la concentración
evaluada, los alcaloides resultaron disuasivos alimentarios para el graminívoro S.
multicolor. Una explicación plausible de que S. multicolor tenga una conducta
alimentaría especializada en el consumo de semillas de gramíneas, podría estar asociada
a la ausencia de alcaloides en las semillas. La dieta con cafeína en la concentración mas
baja resultó disuasiva para Z. capensis; y D. diuca mostró una tendencia a consumir
menos de esta dieta (P = 0.07). La dieta con escopolamina en baja concentración resulta
disuasiva para D. diuca, en cambio Z. capensis consume de igual manera sobre ambas
dietas. Estos hallazgos apoyan nuestra hipótesis de que los alcaloides en las semillas
influencian la preferencia por el alimento en las aves granívoras, al menos de aquellas
con dietas más graminívoras, sugiriendo que la disuasión ocurriría a nivel especie-
específico.
En relación a las capacidades de las aves en detectar gustativamente alcaloides, se sabe
que este tipo de señal esta mediada por la sensibilidad de los receptores del gusto en la
cavidad oral y por la estimulación trigeminal (Mason & Clark 1995; Matson et al. 2004).
Los alcaloides a menudo han sido descriptos por los humanos como productores de gusto
amargo en la cavidad oral. La detección del gusto amargo se cree que está asociada con
el rechazo al alimento y a la evitación de toxinas, por lo que este rechazo relacionado a
los amargos se habría desarrollado como una respuesta adaptativa (Glendinning 1994;
Matson et al. 2004). En mamíferos, la respuesta de rechazo al amargo se caracteriza por
la retracción de la lengua, una latencia aumentada para tragar y náuseas (Glendinning
1994). Durante nuestros experimentos, la respuesta comportamental de rechazo a
alcaloides por las aves del Monte, estuvo asociada a una inmediata ingesta de agua y al
raspado del pico contra la percha después de que probaran del alimento con alcaloides
(observación personal). Como el papel del gusto y la información recogida de receptores
de gusto es bastante específico en las aves granívoras (Matson et al. 2004), diferencias
en el número, así como también en la sensibilidad, de los receptores entre las tres
especies utilizadas en nuestros experimentos podrían explicar el diferente umbral de
Capítulo 3
50
sensibilidad que tuvieron las aves en detectar los alcaloides evaluados en baja
concentración.
Nuestros análisis exploratorios y correlacionales (capítulo 2) sugirieron que el almidón y
los alcaloides podrían estar siendo seleccionados y evitados, respectivamente, al menos
por las especies de aves más graminívoras, y que ambos compuestos tendrían una
incidencia en la conformación de la dieta de esas aves. Los experimentos con ingesta
controlada confirmaron la incidencia de ambos compuestos en las decisiones
alimentarias de manera consistente con la amplitud de dieta de las aves. Estos resultados
resaltan la importancia del conocimiento previo de la historia natural de los organismos
permitiendo, de este modo, realizar predicciones más confiables en torno a las
interacciones entre las semillas y las aves de los desiertos.
51
Capítulo 4
Capítulo 4
52
TOLERANCIA A FENOLES DIETARIOS EN LOS GRANÍVOROS Zonotrichia
capensis, Saltatricula multicolor y Diuca diuca.
RESUMEN- La capacidad de lidiar y tolerar compuestos secundarios (CS) de plantas
tiene profundas implicancias en ecología animal dado que influencia la sobrevida y la
conducta alimentaria. Usando el sistema de interacción semillas-aves granívoras del
Monte, primero exploramos en el laboratorio la capacidad detectar, en el corto plazo, los
fenoles dietarios comúnmente encontrados en las semillas que forman parte de la dieta
de las especies Z. capensis, S. multicolor y D. diuca. Como segunda instancia,
evaluamos la tolerancia a fenoles dietarios (mediante exposición sub-crónica por ingesta
voluntaria) en estas mismas aves. En función al conocimiento previo de la historia
natural de las aves, pusimos a prueba la hipótesis de que las aves toleran fenoles en
forma distinta y postulamos que las aves con una amplitud de dieta mas generalista son
más tolerantes, debido a una mayor capacidad de detoxificación que las aves más
graminívoras. Para lograr este objetivo, individuos de las tres especies fueron expuestos
a una dieta control y luego a dietas con concentraciones crecientes de 1, 2, 4 y 8% del
tanino hidrolizable ácido tánico (AT). Los indicadores de tolerancia fueron excreción de
ácido glucurónico (AG), probabilidad de sobrevida, consumo de alimento y AT,
variación de masa corporal e ingesta de agua. La excreción de AG fue mayor en Z.
capensis que en las otras especies al 2, 4 y 8% de AT. Hacia el final del experimento el
consumo de alimento y AT y la probabilidad de sobrevida, fue mayor en Z. capensis
que en las otras especies. Además, Z. capensis mantuvo la masa hasta la exposición al
4% de AT y no así S. multicolor y D. diuca. La ingesta de agua aumentó en forma
similar entre las especies. Estos resultados sugirieren que Z. capensis es la especie mas
tolerante y que la capacidad de lidiar con CS podría explicar, en parte, su amplitud de
dieta.
Capítulo 4
53
INTRODUCCIÓN
Los vertebrados exhiben diferentes estrategias tanto conductuales, como fisiológicas
que les permiten lidiar con los compuestos secundarios (CS) de plantas (Dearing et al.
2005). En orden de establecer como influye el empleo de estas estrategias en la ecología
alimentaria de los animales, algunos autores han agrupado las estrategias en dos grandes
tipos: las preingestionales de evitación y las posingestionales de tolerancia y
detoxificación (Freeland & Janzen 1974; MacArthur et a. 1991; Pass & Foley 2000;
Iason & Villalba 2006). Los animales pueden ser evitadores hasta tolerantes a CS
existiendo una amplia gama intermedia en el uso parcial y combinado de estas
estrategias extremas (Iason & Villalba 2006). (Fig. 1.4). Freeland & Janzen 1974,
propusieron que los mamíferos generalistas pueden detoxificar altas cargas de
aleloquímicos de diferentes tipos provenientes de una fuente variable de plantas
(revisado por Marsh et al. 2006).
Figura 1.4. Uso de estrategias que les permiten a los vertebrados lidiar con CS. Tomado de
Iason & Villalba (2006).
Aunque si bien, algo similar podría ocurrir en el caso de las aves, hasta el momento
pocos estudios se han realizado al respecto (pero ver Remington 1990; Jakubas et al.
1993; Guglielmo et al. 1996). La alta demanda energética de un ave comparada con la
Capítulo 4
54
de un mamífero del mismo tamaño, limita al ave en la ingesta de cualquier compuesto
que pueda disminuir la utilización de la energía (Karasov 1990; Guglielmo et al. 1996).
Por lo tanto, la capacidad de la aves de detectar y tolerar la ingesta de CS representa un
rasgo comportamental y fisiológico que explicaría la amplitud de nicho trófico.
Las aves pueden evitar o disminuir la ingesta de alimentos con CS mediante un
reconocimiento rápido por detección gustativa (Clark 1997a y 1997b; Avery & Decker
1992; Jakubas et al. 1992; Matson et al. 2004; Ríos & Mangione 2010). Por otro lado,
también pueden desarrollar –como estrategia fisiológica postingestional– tolerancia a
CS lo cual les permite lidiar con tales CS (Jakubas et al. 1993; Guglielmo et al. 1996;
Banko et al. 2002). La tolerancia a CS se define como “un estado de resistencia
incrementada al efecto tóxico de uno o varios químicos relacionados estructuralmente”
(Klaassen & Eaton 1991) y está estrechamente relacionada con la capacidad de
detoxificación de tales químicos (Freeland & Janzen 1974; Jakubas et al. 1993; Iason &
Villaba 2006; Dearing et al. 2000; Karasov & Martínez del Río 2007). La detoxificación
es un proceso fisiológico que consta de dos etapas, la fase I y La fase II. Durante estas
etapas, enzimas específicas unen al CS absorbido grupos funcionales o lo conjugan con
compuestos endógenos respectivamente (Klaassen & Eaton 1991). Ambos procesos dan
como resultado metabolitos más hidrosolubles que el CS original y por ende más fáciles
de eliminar por el organismo (Sipes & Gandolfi 1991; Jakubas et al. 1993). Se conocen
hasta el momento numerosos estudios en donde se evalúan en distintas especies de aves
los efectos de diferentes tipos de CS. (Tabla 1.4).
Capítulo 4
55
Tabla 1.4♣. Estudios sobre la respuesta alimentaria de diferentes especies de aves frente a distintos tipos
de compuestos secundarios.
Tipo de estudios
Aves Órganos/ tejidos
involucrados
Compuestos
Fuente
Detección gustativa
Nymphicus hollandicus Zonotrichia capensis Saltatricula multicolor Diuca diuca Agelaius phoeniceus Sturnus vulgaris Zonotrichia capensis Columba livia Passer domesticus Pycnonotus xanthopygos Sturnus vulgaris Agelaius phoeniceus Colinus virginianus Sturnus vulgaris Agelaius phoeniceus Molohtrus ater Quiscalus major Sturnus vulgaris Molohtrus ater Nymphicus hollandicus Agelaius phoeniceus Molohtrus ater Zonotrichia capensis Saltatricula multicolor Diuca diuca Bombycilla cedrorum Turdus migratorius Tetrao virginianus Sturnus vulgaris Agelaius phoeniceus Bombycilla cedrorum Carpodacus mexicanus Sturnus vulgaris Agelaius phoeniceus
cavidad oral, trigémino
fenoles:
taninos hidrolizables (ácido tánico) y taninos condensados fenilpropanoides emodina zingerona y gingerol
monoterpenos: D-pulegona citronellol s-limoneno
alcaloides: quinina y gramina cafeína cafeína y escopolamina α-solamargina α-solamargina y α-solasonina capsaicina piperina
Matson et al. 2004 Ríos & Mangione 2010; Este estudio Avery & Decker 1992 Jakubas et al. 1992 Ríos & Mangione 2010 Watkins et al. 1999; Crocker & Perry 1990 Tsahar et al. 2002; Izhaki 2002 Mason & Otis 1990 Mastrota & Mench 1995 Mason 1990 Avery et al. 1996 Hile 2004 Clark & Mason 1989 Matson et al. 2004 Avery et al. 2005 capítulo 3 en esta tesis Levey & Cipollini 1998 Cipollini & Levey 1997 Mason & Clark 1995 Mason & Maruniak 1983 Norman et al. 1992 Mason & Otis 1990
♣ Continúa en la próxima página.
Capítulo 4
56
Efectos digestivos
Tolerancia y detoxificación
Descripción de dieta
Nectarinia osea Bombycilla cedrorum Turdus migratorius Aphelocoma californica Melanerpes formicivorous Pycnonotus xanthopygos Bombycilla cedrorum Toxostoma curvirostre Bonasa umbellus Dendragapus obscurus Zonotrichia capensis Saltatricula multicolor Diuca diuca Loxioides bailleui
tracto digestivo hígado, riñón
nicotina y anabasina
glicósidos cianogénicos: prunasina, amigdalina
fenoles: flavonoides taninos hidrolizables (ácido tánico) y taninos condensados emodina
alcaloides: α-solamargina, α-solasonina capsaicina
fenoles: benzoato de coniferilo taninos hidrolizables (ácido tánico)
alcaloides: quinolizidínicos
Tadmor et al. 2004 Struempf et al. 1999 Skopec et al. 2010 Fleck & Tomback 1996 Koenig 1991 Tsahar et al. 2003 Wahaj et al. 1998 Tewksbury & Nabhan 2001 Jakubas et al. 1993; Guglielmo et al. 1996 Remington 1990 Este estudio Banko et al. 2002
Tradicionalmente, se considera que las plantas dicotiledóneas concentran CS en mayor
cantidad y diversidad que las plantas monocotiledóneas (Bernays et al. 1989;
MacArthur et al. 1991; Díaz 1996). Los CS fenólicos –por ser ubicuos en el reino
vegetal– han sido el foco de múltiples estudios ecológicos (Rhoades & Cates 1976;
Dearing et al. 2005; Foley & Moore 2005). Los taninos, son CS fenólicos complejos de
alto peso molecular. Según la estructura química, los taninos pueden ser ésteres de
glucosa con ácido gálico o polímeros de flavonoides, clasificándose como taninos
hidrolizables o condensados respectivamente (Waterman & Mole 1994). Algunos
estudios experimentales con aves granívoras, han demostrado que los taninos dietarios
pueden tener efectos disuasivos (Elkin et al. 1990; Fleck & Tomback 1996; Matson et
al. 2004) y que pueden ser perjudiciales cuando son ingeridos en altas proporciones
Capítulo 4
57
(Greig-Smith & Wilson 1985; Koenig 1991; Fleck & Tomback 1996). En cambio,
pocos estudios ecológicos han examinado la tolerancia y detoxificación de fenoles en
aves. Jakubas et al. (1993) y Guglielmo et al. (1996) examinaron la tolerancia al fenol
mayoritario benzoato de coniferilo presente en la dieta de la perdiz herbívora Banasa
umbellus y determinaron que esta especie tolera hasta 7.5% de este fenol en la dieta,
debido en parte a una alta capacidad de detoxificación por la vía del ácido glucurónico.
La relevancia de este tipo de estudios se debe, en parte, al demostrar que si las aves
expresan tolerancia en relación a su nicho trófico, entonces este parámetro fisiológico
no estaría restringido a un grupo de vertebrados (i.e., mamíferos), poniendo de
manifiesto el papel extendido de las capacidades de detoxificación en el
condicionamiento de la amplitud de nicho de diferentes taxa.
De las especies de aves granívoras en la porción central de desierto Monte, Argentina,
Zonotrichia capensis, Saltatricula multicolor y Diuca diuca (Emberizidae) son de las
más conspicuas de esa región. Estas aves difirieren en su amplitud de dieta: Z. capensis
es generalista y oportunista debido a que incluye en su dieta una alta variedad de
semillas tanto de gramíneas (SG) como de dicotiledóneas herbáceas (SD) según la
abundancia estacional (Lopez de Casenave 2001; Marone et al. 2008). En cambio, S.
multicolor y D. diuca tienen una amplitud de dieta más restringida. S. multicolor es
considerada como graminívora especialista debido a que prácticamente solo forrajea SG
(99% en la dieta); y la dieta de D. diuca está compuesta por un 78% de SG (Marone et
al. 2008). Los estudios de composición química de las semillas que forman parte de la
dieta de estas tres especies de aves, indican que tanto las SG como las SD contienen
fenoles totales y algunas contienen taninos condensados. La concentración de fenoles
totales y taninos condensados para las SG están en el rango de 1–2.9% y 0–0.7%
respectivamente; y para las SD en el rango de 1.2–5% y 0–1% respectivamente (ver
capítulo 2, Tabla 1.2).
Con este sistema de interacción semilla-granívoras del Monte primero exploramos
experimentalmente en el laboratorio, la respuesta alimentaria en el corto plazo de
fenoles dietarios en las especies Z. capensis, S. multicolor y D. diuca. Como segunda
instancia, evaluamos la tolerancia a fenoles dietarios (mediante exposición sub-crónica
por ingesta voluntaria) en estas mismas aves. En función al conocimiento previo de la
historia natural de las aves, pusimos a prueba la hipótesis de que las aves toleran fenoles
Capítulo 4
58
en forma distinta y postulamos que las aves con una amplitud de dieta mas generalista
son más tolerantes, debido a una mayor capacidad de detoxificación que las aves más
graminívoras.
MATERIALES Y MÉTODOS
Captura y mantenimiento de las aves en el laboratorio. Durante el otoño del 2007,
individuos adultos de Zonotrichia capensis (n = 8; donde n es el número de individuos),
Saltatricula multicolor (n = 8) y Diuca diuca (n = 7) fueron capturados con redes de
niebla dentro de un bosque abierto de Prosopis flexuosa y Geofrea decorticans en La
Reserva de Biosfera de Ñacuñán (34° 02'S 67° 58' O), Mendoza. Las aves fueron
capturadas bajo licencia de la Dirección de Recursos Naturales Renovables, Gobierno
de Mendoza, Argentina (resoluciones para investigación #0023 y #1424), transportadas
al laboratorio del IADIZA CCT-Mendoza y puestas individualmente en jaulas
inoxidables (40 x 40 x 50 cm) bajo un fotoperíodo de 12:12 h (luz: oscuridad) y
temperatura constante (22 ± 2 º C). Durante un período previo de aclimatación de un
mes a las condiciones de laboratorio, las aves fueron alimentadas, ad libitum, con
alimento base para aves granívoras Cargill-pájaros 3mm [Geepsa feeds, Grupo Pilar
Córdoba, Argentina, #012253: proteína totales 20%, lípidos totales 2.5%, fibras totales
5%, minerales totales 10%, agua 13%, calcio 1.5%, fósforo 0.9%; como figura en la
etiqueta], el cual fue previamente molido con molinillo eléctrico (tamaño de partícula de
0.5mm; DeLonghi mill modelo 30, Italia). El agua se ofreció diariamente ad libitum.
Previo a la aclimatación, determinamos analíticamente que el alimento Cargill-pájaros
3mm está libre de fenoles totales y taninos condensados (determinado por métodos de
Folin-Ciocalteu y proantocianidina respectivamente; Waterman & Mole 1994; para ver
detalles de estas técnicas ver sección de análisis químicos en capítulo 2). Una vez por
semana se colocó en el agua multivitaminas-minerales para aves al 0.025% (Vigorex,
labyes, B. A., Argentina, #80313). Al finalizar los experimentos las aves fueron
liberadas en el mismo sitio de captura a excepción de un individuo de D. diuca que
murió al día siguiente de finalizar el experimento de tolerancia.
Confección de las dietas experimentales
Experimento 1. Con la finalidad de obtener dietas tratamiento en baja concentración de
taninos (1% masa) se pesó una cantidad conocida del tanino hidrolizable ácido tánico
Capítulo 4
59
(AT), (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO) y del tanino condensado de quebracho
comercial (TC) (Tannin Corporation, Peabody MA, USA). Ambos taninos fueron
disueltos con etanol absoluto (EtOH) y agregados al alimento molido Cargill-pájaros
3mm seco. Para la confección de la dieta control se realizó el mismo procedimiento sin
el agregado de taninos. Todas las dietas fueron secadas en la oscuridad bajo campana
para evaporar el EtOH y luego almacenadas en la oscuridad a -25° C dentro de bolsas
herméticas ziplock hasta el momento de ser utilizadas. Se eligió como baja
concentración dietas tratamiento al 1% debido a que esta concentración es
ecológicamente representativa de las semillas con bajos niveles de fenoles totales que
componen la dieta de las aves (ver Tabla 1.2, capítulo 2).
Experimento 2. Las dietas tratamiento fueron preparadas de la siguiente manera: una
cantidad conocida de AT (dependiendo de la concentración deseada de AT en la dieta)
fue disuelta con EtOH y fue agregada al alimento base molida. Las dietas tratamiento
con CS fueron al 0, 1, 2, 4 y 8% de AT (% masa). La dieta al 0% AT fue preparada de la
misma manera sin la adición de AT. Todas las dietas fueron puestas en la oscuridad
bajo campana para evaporar totalmente el EtOH y luego almacenadas en la oscuridad a -
25° C dentro de bolsas herméticas ziplock hasta el momento de ser utilizadas.
Diseños Experimentales
Experimento 1: efectos de fenoles dietarios en el corto plazo. En orden de explorar si
las aves detectan gustativamente –en el corto plazo– dietas con taninos a baja
concentración, realizamos pruebas de cafetería de elección doble. Este tipo de prueba es
más sensible para la detección de disuasión que los ensayos de no elección (Dragoin et
al. 1971; Jakubas et al. 1992), los cuales pueden forzar que el alimento se consuma en
forma voluntaria siendo esto parte del objetivo del Experimento 2 (ver más abajo). Los
individuos de Zonotrichia capensis, Diuca diuca y Saltatricula multicolor fueron
puestos en ayuno durante 2 horas (Cueto et al. 2006) y luego se lo puso a consumir –
durante 6 horas– eligiendo entre dos tipos distintos de dieta de la siguiente manera: se
colocó un comedero con la dieta control y, en el lado opuesto de la jaula, otro comedero
con la dieta tratamiento al 1% de algún tipo de tanino (AT ó TC). La posición de los
comederos fue asignada al azar con la finalidad de que las aves no asociaran el sitio del
comedero con el tipo de tratamiento (Avery & Deker 1992). La variable de respuesta
que se midió fue el consumo de alimento seco tanto de la dieta control como de la dieta
Capítulo 4
60
tratamiento para cada individuo en particular. Entre cada tipo de tanino evaluado se
dejaron tres días como intervalo en los cuales los individuos estaban bajo las
condiciones normales de mantenimiento del laboratorio descriptas más arriba.
Experimento 2: Exposición sub-crónica. Ensayo para medir tolerancia a fenoles. El
objetivo de este experimento fue determinar la tolerancia de las aves a fenoles dietarios.
El fenol usado fue el tanino hidrolizable AT, debido a que tiene un mayor efecto
disuasivo que los taninos condensados en aves granívoras (Matson et al. 2004; Ríos &
Mangione 2010) lo cual lo hace mas sensible para detectar efectos durante la exposición
de largo plazo. Además, el AT es ampliamente utilizado en estudios de ecología
nutricional y está comercialmente disponible. Se midió la tolerancia de las aves tal
como se define por la capacidad de detoxificación tras la ingesta de alimento con
fenoles. Evaluamos la capacidad de detoxificación expresada como la concentración de
ácido glucurónico –el metabolito de conjugación más importante en vertebrados (Sipes
& Gandolfi 1991)– en las excretas de las aves (Guglielmo et al. 1996).
Alternativamente, evaluamos otras variables que se relacionan con la tolerancia a CS
tales como el cambio en la masa corporal, la ingesta diaria de agua y la probabilidad de
sobrevida al tratamiento (Jakubas et al. 1993; Mangione et al. 2000, 2004; Ríos et al.
2008). Para lograr este objetivo, ocho individuos de Zonotrichia capensis, siete Diuca
diuca y ocho de Saltatricula multicolor fueron puestos a consumir dietas con niveles
crecientes de AT (expresados como porcentaje de alimento seco). Los animales fueron
primero expuestos a una dieta control con 0% de AT y luego expuestos sucesivamente a
dietas al 1, 2, 4 y 8% de AT en el alimento base. Estas concentraciones de AT en las
dietas tratamiento fueron elegidas debido a que (1) se corresponden con los valores
naturales de fenoles totales de las semillas que componen la dieta a campo de las aves
y/o que están disponibles en el banco de semillas del suelo de su hábitat y (2) en función
a los niveles usados en experiencias previas de tolerancia a fenoles por el ave Bonasa
umbellus (Jakubas et al. 1993; Guglielmo et al. 1996). Las ves fueron expuestas a cada
tratamiento consecutivo por un periodo de cuatro días. Durante todos los tratamientos,
se ofreció alimento y agua ad libitum en forma diaria. La ingesta de alimento fue
calculada como la diferencia entre el alimento ofrecido seco y el alimento remanente
seco de cada ave en particular. Los valores diarios de la ingesta de AT fueron calculados
como el producto del monto del alimento seco ingerido por día multiplicado por la
proporción de AT en la dieta a ese nivel particular. El agua fue suministrada en
Capítulo 4
61
bebederos para aves y la ingesta de agua fue medida pesando los bebederos diariamente
y corrigiendo las perdidas por evaporación usando bebederos no experimentales puestos
afuera de las jaulas. La masa corporal fue medida mediante balanza electrónica a
intervalos de cuatro días: esto es en el inicio de cada tratamiento (día 1 de cada
tratamiento) y hacia el final de cada tratamiento (día 4) durante todo el experimento. No
se pesaron las aves diariamente con la finalidad de disminuir el estrés ocasionado por
manipulación constante debido a que en estudios piloto, la manipulación diaria causaba
–en especies difíciles de mantener en cautiverio como S. multicolor– que los individuos
revolotearan perturbados una vez devueltos a la jaula afectando el consumo normal de
alimento y agua (observación personal). La probabilidad de sobrevida se midió teniendo
en cuenta el momento en el cual las aves habían perdido el 11% o más de su masa
inicial o si mostraban algún signo de enfermedad como por ejemplo cuando hinchaban
sus plumas, se balanceaban en la percha o no respondían al sonido y los estímulos
táctiles (Mangione et al. 2000). Cada mañana durante el experimento, las bandejas
galvanizadas fueron removidas (luego de 24 horas) del fondo de las jaulas para colectar
las excretas. Las excretas frescas fueron pesadas dentro de viales plásticos previamente
pesados, luego fueron inmediatamente liofilizadas y colocadas en freezer a -25º C hasta
ser utilizadas en los análisis de detoxificación. Las bandejas limpias fueron puestas en el
fondo de las jaulas para el siguiente periodo de recolección de excretas de 24 horas.
Detoxificación: concentración de ácido glucurónico en las excretas.
El ácido glucurónico fue determinado mediante el ensayo colorimétrico descrito por
Blumenkrantz & Asboe-Hensen (1973) modificado por Jakubas et al. (1993) en las
excretas recolectadas durante el último día de cada tratamiento (esto es en el día cuatro
o en el día en que las aves fueron retiradas del tratamiento): resumidamente, a 100 mg
de excretas molidas y liofilizadas se les agregó 10 ml de buffer bórax 0.01 M (pH 9.5)
y luego de agitar la suspensión con vortex se las colocó durante 30 minutos en una
centrifuga a 1000 rpm. Se filtró el sobrenadante (Whatman #1). Se tomaron 20 μl de
cada muestra y se colocaron dentro de un tubo de ensayo, luego se diluyeron con agua
destilada hasta 200 μl. Los tubos de ensayo con las muestras fueron puestas en un baño
de agua con hielo y se les agregó 3 ml de la solución reactivo de tetraborato de sodio-
ácido sulfúrico 0.0125 M. La mezcla fue agitada por vortex y colocadas en el baño de
hielo nuevamente. Luego los tubos fueron calentados en baño maría a 100°C durante 10
minutos. Después de enfriarlos, a un set de muestras se les agregó 20 μl del reactivo 3-
Capítulo 4
62
fenilfenol (Aldrich Chemical Co., Steinheim, Germany #26,225-0) (0.15% 3-fenilfenol
en NaOH 0.5%). Para las muestras blanco el reactivo fue reemplazado por 20 μl de
NaOH 0.5%. Las determinaciones en cada muestra de excreta se realizaron por
duplicado. Se confeccionó una curva estándar con concentraciones conocidas de ácido
glucurónico (Sigma Chemical Co., Saint Luis, USA MO #63178). La absorbancia fue
medida a 520 nm en un espectrofotómetro Beckman DU-640.
Análisis Estadísticos. En el Experimento 1, para evaluar las diferencias entre el
consumo de alimento de la dieta control versus la dieta tratamiento se utilizó la prueba
pareada de Wilcoxon (Zar 1996). En el Experimento 2, la ingesta de alimento, agua,
ingesta de AT, concentración de ácido glucurónico en excretas y la masa corporal
fueron analizadas con ANOVA de medidas repetidas con especies y dietas tratamiento
como factor (Wilkinson 1997, ver también Dearing et al. 2000). Para la pérdida de masa
corporal desde el inicio en cada especie de ave, comparaciones entre las medias de cada
tratamiento con AT y el control fueron analizadas con prueba de t-pareada y ajustadas
por corrección de Bonferroni (Wilkinson 1997). La probabilidad de sobrevida de las
aves durante el experimento de tolerancia a fenoles dietarios, fue comparado usando
análisis de sobrevida de Kaplan-Meier (Wilkinson 1997-[SYSTAT]). Esta prueba
estima las chances de que un animal pueda sobrevivir a los tratamientos con niveles
crecientes de fenoles en la dieta superando a un tiempo t (t es el tiempo en el cual el
primer animal había perdido el 11% o más de su masa inicial o presentaba algún signo
de enfermedad) lo cual nosotros lo consideramos como un indicador de la capacidad de
un ave al lidiar con fenoles. En todos los casos los valores están expresados como una
media ± un error estándar (n = numero de aves). Un valor de P < 0.05 fue considerado
significativo.
RESULTADOS
Experimento 1. Detección gustativa del ácido tánico y los taninos condensados.
En general, ambos tipos de taninos dietarios fueron detectados por las tres especies de
aves. El consumo de la dieta control fue un 81%, 77% y 88% mayor que el de la dieta
tratamiento al 1% de AT para Z. capensis (Z = 2.197; P = 0.027), D. diuca (Z = 2.366; P
= 0.017) y S. multicolor (Z = 2.022; P = 0.043) respectivamente. (Fig. 2.4). Este
resultado sugiere que, en el corto plazo, este compuesto al 1% en la dieta es detectado
Capítulo 4
63
gustativamente por las tres especies de aves. Por su parte, D. diuca y S. multicolor
consumieron un 84% y un 95% más de la dieta control que de la dieta tratamiento al 1%
de TC (Z = 2.197; P = 0.027 y Z = 2.022; P = 0.043 respectivamente) mientras que Z.
capensis consumió un 52% más de la dieta control que de esta dieta tratamiento, pero
no lo suficiente como para alcanzar significancia estadística (Z = 1.521; P = 0.128).
(Fig. 3.4). Repetimos este ensayo con Z. capensis frente a una dieta tratamiento al 2%
de TC, resultando esta mayor concentración disuasiva para esta especie (Z = 2.197; P =
0.027). Estos resultados, junto con los establecidos en estudios previos con Z. capensis
(Ríos & Mangione 2010) y N. hollandicus (Matson et al. 2004) sugieren que el AT es el
compuesto más disuasivo para las aves y por esto lo elegimos para realizar el
Experimento 2.
Figura 2.4. Consumo de alimento (media ± EE) por las aves granívoras Z. capensis, D. diuca y
S. multicolor puestas a consumir simultáneamente, durante seis horas, eligiendo entre una dieta
control una dieta al 1% de ácido tánico (AT). Los asteriscos indican diferencias significativas
entre el consumo de ambos tipos de dieta para cada especie de ave en particular (* P < 0.05;
prueba de Wilcoxon).
Capítulo 4
64
Figura 3.4. Consumo de alimento (media ± EE) por las aves granívoras Z. capensis, D. diuca y
S. multicolor puestas a consumir simultáneamente, durante seis horas, eligiendo entre una dieta
control y una dieta al 1% de taninos condensados (TC). Los asteriscos indican diferencias
significativas entre el consumo de ambos tipos de dieta para cada especie de ave en particular (*
P < 0.05, ns no significativo; prueba de Wilcoxon).
Experimento 2. Tolerancia a fenoles en las aves granívoras.
Las tres especies de aves consumen la misma cantidad de alimento desde el inicio del
tratamiento (dieta control 0% de AT) hasta el tratamiento al 4% de AT (F2, 19 = 0.097; P
= 0.908). Sin embargo, durante la máxima exposición, esto es cuando las aves fueron
puestas a consumir la dieta al 8% de AT, ambas especies S. multicolor y D. diuca
consumen un 40% menos alimento que Z. capensis (F1, 14 = 13.378; P = 0.003). (Fig.
4.4a). Hubo un incremento significativo en la ingesta de AT a través de todos los
tratamientos con AT (F3, 19 = 400; P = 0.003) para las tres especies. Análogamente a la
ingesta de alimento, la ingesta de AT fue la misma para las tres especies hasta la dieta al
4% de AT (F2, 19 = 0.063; P = 0.939) pero durante el tratamiento al 8% de AT, las tres
especies de aves ingirieron AT en forma distinta (F2, 19 = 10.202; P = 0.001). A este
nivel de AT, Z. capensis consumió un 30% y un 38% más de AT que S. multicolor y D.
diuca respectivamente. (Fig. 4.4b).
Capítulo 4
65
Figura 4.4. Ingesta de alimento (a) y AT (b) por las aves granívoras del desierto del Monte: Z.
capensis, D. diuca y S. multicolor consumiendo dietas con niveles crecientes del fenol AT. Las
barras representan un promedio de ingesta de alimento (± EE) y de ingesta de AT (± EE). Los
asteriscos indican diferencias significativas entre el generalista Z. capensis versus los
graminívoros D. diuca y S. multicolor (ANOVA de medidas repetidas seguido por ajuste de
Bonferroni, *P < 0.05).
Capítulo 4
66
No hubo diferencias en la concentración de ácido glucurónico en las excretas de las tres
especies puestas a consumir las dietas control y 1% de AT (F2, 20 = 1.476; P = 0.253).
Sin embargo, a partir de la concertación al 2% de AT, hubieron diferencias entre las
especies en la concentración de ácido glucurónico en las excretas (F2, 19 = 9.995; P =
0.001). De las tres especies de aves granívoras, Z. capensis excreta más ácido
glucurónico que S. multicolor y D. diuca, durante los tratamientos al 2% de AT (F2, 19 =
7.75; P = 0.003), 4% de AT (F2, 19 = 3.734; P = 0.043) y al 8% de AT (F2, 19 = 7.921;
P = 0.003) (Fig. 5.5). Al comparar la cantidad de ácido glucurónico en las excretas de S.
multicolor y D. diuca puestas a consumir la dieta al 2% de AT no hubieron diferencias
significativas entre estas dos especies (F1, 12 = 0.504; P = 0.908). Esto mismo ocurre
durante los tratamientos al 4% de AT (F1, 12 = 1.528; P = 0.240) y 8% de AT (F1, 12 =
0.676; P = 0.427). Al 8% de AT, Z. capensis excreta un 65% y un 50% más de ácido
glucurónico que S. multicolor y D. diuca respectivamente. (Fig. 5.5).
Figura 5.4. Concentración de acido glucurónico en las excretas de: Z. capensis, D. diuca y S.
multicolor consumiendo dietas con niveles crecientes de AT. Las barras representan un
promedio (± EE). Los asteriscos indican diferencias significativas entre el generalista Z.
capensis versus los graminívoros D. diuca y S. multicolor (ANOVA de medidas repetidas
seguido por ajuste de Bonferroni, *P < 0.05).
Capítulo 4
67
El cambio en la masa corporal en las tres especies consumiendo la dieta control, 1% de
AT y 2% de AT no fue significativo (F2, 20 = 1.225; P = 0.315). Sin embargo, el
tratamiento al 4% de AT en la dieta pareciera ser un nivel crítico tanto para D. diuca
como para S. multicolor y no así para Z. capensis. Durante este tratamiento D. diuca y
S. multicolor perdieron significativamente un 7.5% (t 6 = 2.909; P = 0.020, ajuste por
Bonferroni) y un 3% (t 7 = 3.705; P = 0.008, ajuste por Bonferroni) de su masa original
(i.e., al inicio del experimento) respectivamente. En cambio, Z. capensis prácticamente
mantuvo la masa corporal desde el control hasta el tratamiento al 4% de AT (t 7 = 0.736;
P = 0.486, ajuste por Bonferroni). (Fig. 6.4). Para las tres especies de aves, la masa
corporal disminuyó significativamente desde el inicio del experimento hasta el
tratamiento final de 8% de AT (F4, 19 = 90.639; P = 0.0001).
Capítulo 4
68
Figura 6.4. Pérdida de masa corporal desde el inicio en Z. capensis, D. diuca y S. multicolor
consumiendo dietas con niveles crecientes del fenol AT. Cada punto representa un promedio (±
EE). Diferentes letras minúsculas indican diferencias significativas entre los tratamientos para
cada especie de ave. (Bonferroni; P < 0.05).
Capítulo 4
69
La ingesta de AT tuvo un efecto en la ingesta de agua. Las tres especies de aves
incrementaron significativamente su ingesta de agua desde la dieta control hasta la dieta
al 8% de AT (F4, 19 = 12.654; P = 0.0001). Este incremento paulatino fue del 60%, 42%
y 60% para Z. capensis, D. diuca y S. multicolor respectivamente y fue de manera
similar entre las especies (F2, 19 = 0.425; P = 0.66). (Fig. 7.4).
Figura 7.4. Ingesta de agua por las aves granívoras del desierto del Monte consumiendo dietas
con niveles crecientes del fenol AT. Los puntos representan un promedio (± EE). El incremento
paulatino en la ingesta de agua –desde la dieta control hasta el final del tratamiento– fue similar
para Z. capensis, D. diuca y S. multicolor (ANOVA de medidas repetidas).
Finalmente, la probabilidad de sobrevida de las aves a lo largo de todo el experimento
de tolerancia a fenoles dietarios fue diferente (χ2 2 = 13.380; P = 0.001) (Fig. 8.4). La
probabilidad de sobrevida de Z. capensis fue significativamente mayor que para D.
diuca (P = 0.003) y S. multicolor (P =0.033) (ajuste de Bonferroni). Hacia el final del
tratamiento 8% de AT, ó día 19, Z. capensis tenía un 90% de probabilidad de sobrevida,
mientras que S. multicolor y D. diuca tuvieron un 55% y 40% de probabilidad de
sobrevida respectivamente.
Capítulo 4
70
Figura 8.4. Probabilidad de sobrevida de para Z. capensis, D. diuca y S. multicolor durante el
experimento de tolerancia a fenoles dietarios. Cada escalón indica que una o más aves habían
perdido el 11% o más de su masa corporal inicial o mostraban algún signo de enfermedad. La
figura indica la función de sobrevida, que refleja la probabilidad de que las aves en un
tratamiento dado, sobrevivan al próximo período de tiempo considerado. Los valores que se
muestran son promedios de probabilidades de sobrevida en el experimento. Diferentes letras
minúsculas indican diferencias significativas entre las especies a lo largo de todo el
experimento. (Bonferroni; P < 0.05). La probabilidad de sobrevida hacia el final del día 15 fue
del 100% para las tres especies, por lo tanto, sólo se graficaron los promedios desde el día 16
hasta el día 19.
DISCUSIÓN
Durante los experimentos de detección gustativa a corto plazo, las tres especies –en
general– prefirieron consumir dietas libres de fenoles por más que la concentración en
Capítulo 4
71
el alimento fue baja. Sin embargo, durante el experimento de tolerancia a fenoles, donde
el consumo de alimentos que contenían distintos niveles de fenoles era voluntario, las
capacidades fisiológicas de detoxificación fueron diferentes entre las especies. La
especie generalista Z. capensis, mostró una mayor capacidad de detoxificación que D.
diuca y S. multicolor consumiendo dietas con fenoles en niveles moderados (2%) a altos
(4% y 8%). Se conoce que en vertebrados con un alto grado de generalismo dietario la
explotación de diferentes ítemes los expone a la ingesta frecuente de una alta diversidad
de CS (Foley & Moore 2005). Este consumo corriente puede ser el reflejo de mayores
capacidades en tolerar dichos CS que en especies que consumen solo gramíneas
(Mangione & Bozinovic 2003; Dearing et al. 2005; Iason & Villalba 2006) las cuales,
tradicionalmente se las ha considerado menos diversas en CS que las dicotiledóneas
(Bernays et al. 1989; MacArthur et al. 1991). El comportamiento de forrajeo selectivo
en vertebrados ha sido, por mucho tiempo, foco de numerosos debates y controversias
en ecología y biología evolutiva (Freeland & Janzen 1974; Janzen 1979; Futuyma &
Slatkin 1983; Foley & Moore 2005). Una de las explicaciones más robustas de la
restricción de algunos mamíferos en explotar alimentos con menor diversidad en CS, es
atribuida a una baja capacidad en detoxificar CS dietarios (Iason & Villalba 2006),
aunque esta expectativa ha sido prácticamente omitida en aves (Dearing et al. 2005).
Tan solo unos pocos estudios ecológicos han reportado la detoxificación por aves silvestres
cuando se alimentaban a base de dietas con fenoles. La excreción de ácido glucurónico por
unidad de masa corporal en aves alimentándose de dietas que contenían concentraciones
similares de fenoles (≈ 2 %) parece ser comparable entre las dos especies de aves herbívoras
B. umbellus y D. obscurus (Gugliemo et al. 1996; Remington et al 1990) y el granívoro
generalista Z. capensis. Sin embargo, para las otras dos especies con una menor amplitud de
dieta, D. diuca y S. multicolor, ingiriendo esta misma concentración de fenol en la dieta, la
excreción de ácido glucurónico es aproximadamente la mitad que la de Z. capensis. Para
poder ilustrar esta comparación entre diferentes especies de aves, expresamos la cantidad
diaria de ácido glucurónico producido por kg de cada una de las especies aves de este
estudio consumiendo la dieta al nivel particular de 2% de AT (Tabla 2.4).
Durante las pruebas de elección, ambos taninos evaluados en concentraciones naturales
relativamente bajas (1%) fueron, en términos generales, detectados gustativamente por
las tres especies de aves granívoras del desierto de Monte. En cambio, durante el
Capítulo 4
72
experimento de ingesta voluntaria a largo plazo (no-elección: Experimento 2), a esta
misma concentración de AT (1%) el alimento fue ingerido sin mostrar ningún efecto
deletéreo o adverso en ninguna de las tres especies de aves. En ningún caso, la ingesta
de alimento con 1% de AT produjo mayor excreción de acido glucurónico por ninguna
de las tres especies de aves y tampoco existieron perdidas significativas de masa
corporal, ni un aumento significativo en la ingesta de agua por estas aves consumiendo
la dieta con este nivel de AT. Esta evidencia sugiere que, las tres especies tienen una
gran capacidad en detectar gustativamente fenoles a baja concentración, pudiendo evitar
consumirlos cuando tiene la opción de elegir otra dieta sin este tipo de CS. Sin embargo,
cuando las aves no tienen la posibilidad de elegir y solamente tienen para comer una
dieta con 1% de fenoles, las tres especies pueden consumir y tolerar la ingesta sin
sobrellevar efecto deletéreo alguno. Por otro lado, una concentración de 4% de fenoles
en la dieta pareciera estar cerca de un nivel umbral para las aves más graminívoras del
desierto del Monte. Mientras que la cantidad ingerida de alimento y por ende de AT por
las tres especies de aves durante este tratamiento al 4% es la misma, Z. capensis es
capaz de detoxificar aproximadamente 1.7 veces más el AT ingerido que S. multicolor y
D. diuca. Más aún, durante al ingesta de alimento con 4% de AT, Z. capensis logró
mantener su masa corporal desde el inicio del experimento, no así las otras dos especies.
Además, durante la exposición a este nivel de AT en la dieta, Z. capensis ingiere un
28% y 47% más de agua que S. multicolor y D. diuca, lo que le permitiría eliminar
eficientemente los conjugados hidrosolubles de ácido glucurónico con AT (Sipes &
Gandolfi 1991).
Implicancias Ecológicas
Está establecido que los CS pueden tener un impacto significativo en la ecología
alimentaria de los vertebrados terrestres (Karasov & Martínez del Río 2007) y la
capacidad de lidiar con CS tiene profundas implicancias en ecología animal porque los
CS pueden influenciar la conducta alimentaria y la supervivencia de algunos
vertebrados (Foley & Moore 2005; Dearing et al. 2005; Torregrossa et al. 2009).
¿Podría ser que las aves granívoras son sensibles para detectar CS de las semillas? Entre
las aves, los paseriformes tienen pobremente desarrollado el bulbo olfativo. A pesar de
esta evidencia anatómica, numerosos estudios han demostrado que muchas especies de
paseriformes, tales como Passer domesticus, Agelaius phoenicus, Pica pica, Pica
hudsonia, Sturnis vulgaris, Molothrus ater entre otros, tienen una gran agudeza
Capítulo 4
73
sensorial gustativa, permitiéndoles discriminar hábilmente entre distintos tipos de
alimentos (Werner & Clark 2003). Las posibles razones evolutivas para los efectos
disuasivos de los CS en los consumidores son numerosas, pero ante todo, se supone que
la evitación de los químicos (o plantas con tales químicos) es una respuesta evolutiva a
una cierta cualidad nociva de estos compuestos (Iason & Villalba 2006). Los
graminívoros probablemente derivan en forma independiente de ancestros polífagos por
lo cual resultarían más fácilmente disuadidos por los CS que los polífagos (Bernays
1990). Esto implicaría que cualquier sensibilidad a los efectos perjudiciales de CS
después de la ingestión también es derivada (Karasov & Martínez del Río 2007).
Aunque en nuestros experimentos de tolerancia examinamos las capacidades para lidiar
con CS en tres especies de aves granívoras que difieren en su amplitud trófica, es
evidente que nuestras pruebas no son definitivas. De todos los tipos de CS que pueden
encontrarse en semillas, nosotros evaluamos la tolerancia a un solo grupo: los fenoles.
Existen muchos otros CS en semillas (Janzen 1978) no evaluados por nosotros (ver
capítulo 5, Tabla 1.5) que son altamente tóxicos (e.g., glicósidos cianogénicos). Por otro
lado, la acción y los efectos que tiene cada tipo de CS en diferentes especies animales
puede ser completamente diferente debido, en parte, a diferencias interespecíficas
funcionales y de sensibilidad a dichos CS (Mason & Clark 1995; Tweksbury & Nahban
2001; Green et al. 2005; Skopec et al. 2010). En otras palabras, las diferencias en
tolerancia a CS pueden subyacer a problemas filogenéticos no analizados en este
estudio. Es importante señalar que se ha avanzado poco sobre los diferentes
mecanismos de detoxificación en aves hasta el momento. En este estudio, nosotros
evaluamos solamente una vía de detoxificación sospechada de ser la más importante en
vertebrados: la vía del ácido glucurónico (Klaassen & Eaton 1991; Guglielmo et al.
1996; Dearing et al. 2005). Se conoce que existen otros mecanismos de detoxificación
que pueden operar en las aves tales como la conjugación con ornitina (Jakubas et al.
1993; Guglielmo et al. 1996) y/o la acción de glicoproteínas-P en las membranas de los
enterocitos intestinales (Green et al. 2005). Estas glicoproteínas-P expulsan a los CS
hacia la luz del intestino evitando así la absorción de toxinas. Algunos estudios, han
evaluado este mecanismo en aves omnívoras como Gallus gallus y Turdus migratorius
(Green et al. 2005) y ponen en evidencia la necesidad de más estudios experimentales al
respecto.
Capítulo 4
74
Se supone que si los niveles de fenoles en el alimento son moderados o bien son lo
suficientemente altos, los efectos negativos serían evidentes y una mayor capacidad de
detoxificación implicaría una ventaja para la especie en cuestión (Dearing et al. 2000;
Mangione et al. 2000; Iason & Villalba 2006). Sin embargo, hay una interesante
posibilidad de que las aves paseriformes tengan un comportamiento altamente sensible
para la detección de una diversidad de CS (Clark & Mason 1989) y consecuentemente
elijan aquellos alimentos que minimicen los costos energéticos asociados a la
detoxificación (Remington 1990; Guglielmo et al. 1996). Esta es una hipótesis que
merece ser analizada experimentalmente en paseriformes.
Desde el punto de vista evolutivo, una pobre correlación entre la disuasión y la
toxicidad indica que las respuestas de evitación a menudo puede haber evolucionado
bajo presión selectiva sin relación con la toxicidad post-ingestional (Bernays 1990). Del
mismo modo, la tendencia a la restricción dietaria observado en aves graminívoras
puede estar relacionada con su menor capacidad para detoxificar CS. Las razones de la
restricción en la amplitud de dieta pueden ser diversas, e involucra tanto procesos
ecológicos como fisiológicos (Dearing et al. 2005). Incluso, si se comprobara que, en
general, existe cierta correlación entre la disuasión y la toxicidad, no hay manera de
determinar si los efectos tóxicos a largo plazo han sido importantes durante la selección
del alimento en animales graminívoros, o bien si la ausencia del comportamiento de
evitación ha dado lugar a la tolerancia (Iason & Villalba 2006).
En suma, los ensayos de tolerancia sugieren que la especie más tolerante es el
generalista Z. capensis. Esta mayor tolerancia es atribuida a que Z. capensis tuvo una
mayor capacidad de detoxificación cuando ingirió dietas con fenoles en niveles
moderados (2%) y altos (4% y 8%). Además, esta especie es la que mejor logra
mantener su masa corporal y es la que tuvo una mayor probabilidad de sobrevida, a lo
largo de todo el experimento de tolerancia a fenoles, en contraste con las aves más
graminívoras. Conocer las diferentes capacidades comportamentales y fisiológicas de
las aves granívoras cuando se enfrentan a CS dietarios es una herramienta útil para
comprender el desarrollo de diferentes tipos de conductas alimentarias en estas aves de
ambientes áridos.
75
Tabla 2.4. Estudios en aves ingiriendo dietas conteniendo concentraciones similares de fenoles (≈ 2%),
en los cuales la excreción diaria de ácido glucurónico por unidad de masa corporal fue medida. La
capacidad de detoxificación mediante esta vía en Z. capensis es similar a la medida en las aves
herbívoras estudiadas y más del doble que para las aves otras dos aves granívoras con menor amplitud
de dieta de este estudio.
Aves
Masa corporal (gr)
Dieta
Excreción de ác. glucurónico (g . kg -1 . d -1)
Fuente
Bonasa umbellus Dendragapus obscurus Zonotrichia capensis Diuca diuca Saltatricula multicolor
547 ± 21.3 950 19.5 ± 0.4 27 ± 1.3 24 ± 0.8
1.86% benzoato de coniferilo Acículas de coníferas 2% ácido tánico
2.33 1.1 – 2.4 2.76 1.06 1.27
Guglielmo et al. 1996 Remington 1990 Este estudio
76
Capítulo 5
Capítulo 5
77
¿UN PAPEL PARA LOS ANTINUTRIENTES EN LA CONFORMACIÓN DE LA
DIETA DE LAS AVES GRANÍVORAS DEL MONTE CENTRAL?
RESUMEN- En los capítulos anteriores exploramos el contenido de algunos CS en las
semillas de las plantas del estrato herbáceo del desierto del Monte y lo relacionamos con
la composición de la dieta de las aves que las consumen. La selección de semillas en el
campo no pareció estar ostensiblemente asociada a una disuasión provocada por fenoles
totales, taninos condensados ni saponinas. Sin embargo, hay numerosos CS en las
semillas, y no todos fueron tenidos en cuenta en nuestros análisis. Además, tampoco se
evaluó el potencial efecto sinérgico de los compuestos secundarios anteriormente
mencionados. Dentro de esa variedad química y estructural de CS formados a partir de
diferentes rutas biosínteticas, las semillas pueden contener terpenos, fenoles, glicósidos
cianogénicos, alcaloides e iridoides. Antes de rechazar la idea de que los CS intervienen
preponderantemente en la conformación de la dieta de las aves, exploramos el efecto de
los extractos de las semillas de Plantago patagonica y Phacelia artemisioides, ambas
no consumidas y sistemáticamente evitadas por las aves del Monte durante sus
decisiones alimentarias. Lo hicimos empleando experimentos fenomenológicos, bajo el
supuesto que esos extractos contienen antinutrientes no detectados en nuestros análisis y
capaces de disuadir su consumo. Los principales resultados muestran que las aves
fueron disuadidas en mayor o menor medida por los extractos de ambas semillas,
sugiriendo un efecto aleloquímico de algún CS desconocido que actúo ya sea en forma
individual o en forma sinérgica con los CS fenólicos de ambas semillas, por lo que
concluimos que hay antinutrientes en las semillas que tienen un papel en la
determinación del comportamiento alimentario de las aves del Monte.
Capítulo 5
78
INTRODUCCIÓN
Muchas especies de semillas contienen compuestos secundarios (CS) de defensa o
aleloquímicos que pueden actuar, en forma individual o sinérgica, como disuasivos en
contra del consumo por granívoros (Janzen 1971; Díaz 1996; Karasov & Martínez del
Río 2007). La diversidad química de compuestos secundarios que una planta, o parte de
ella, puede contener es asombrosamente alta (Harborne 1996). Hasta el momento se han
identificado más de 12000 CS de plantas, aunque en la mayoría de ellos se desconoce
tanto su función en la planta como su actividad biológica en los animales consumidores
(Robbins 1993; Dewik 2009; pero ver Harborne 1996, 1999). Hay grupos de CS que
son mas ubicuos que otros (e.g., los CS fenólicos), y las semillas de una misma planta
puede contener una enorme variedad estructural de CS formados a partir de diferentes
rutas biosintéticas (e.g., una mezcla de terpenos, fenoles y alcaloides en una misma
semilla; Janzen 1971; Banko et al. 2002; Dewik 2009). Los CS son usualmente
clasificados en base a sus características químicas, actividades fisiológicas, origen
biosintético en la planta ó por sus grupos químicos funcionales (MacArthur et al. 1991).
Una clasificación muy utilizada en ecología toma en cuenta ciertas características
químicas, en particular si contienen nitrógeno o no (MacArthur et al. 1991; Bozinovic
2003).
Los estudios de selección de dieta de la aves granívoras en el desierto del Monte central
indican que evitan, sistemáticamente, el consumo de semillas de Plantago patagonica y
Phacelia artemisioides, aun cuando su tamaño y la abundancia relativa en el banco de
suelo es similar a los de otras semillas altamente consumidas (Marone et al. 1998;
Lopez de Casenave 2001; Marone et al. 2008). Cueto et al. (2001 y 2006) corroboraron
experimentalmente que las aves evitan esas especies de semillas mediante ensayos de
laboratorio y sugirieron, siguiendo a Díaz (1996), que la presencia de CS podría ser la
causa de esa evitación. Las aves serían capaces de reconocer gustativamente los CS que
poseen efectos adversos o tóxicos y que están presentes en las semillas (Jakubas &
Mason 1991; Avery et al. 1991; Hile 2004).
En los capítulos anteriores exploramos el contenido de algunos CS en las semillas de las
plantas del estrato herbáceo del desierto del Monte (capítulo 2) y lo relacionamos con la
Capítulo 5
79
composición de la dieta de las aves que las consumen (capítulos 3 y 4). La selección de
semillas no pareció estar ostensiblemente asociada a una disuasión provocada por
fenoles totales, taninos condensados ni saponinas. Sin embargo, Una manera de explicar
el rechazo que las aves hacen de esas semillas es que las mismas contengan otros grupos
de CS, o tipos de CS dentro de los grupos, no incluidos entre aquellos que han sido
evaluados en esta tesis (Tabla 1.5), los cuales podrían actuar ya sea individual o
sinérgicamente, disuadiendo el consumo. Proponemos que el rechazo sistemático de las
semillas de P. patagonica y P. artemisioides por parte de las aves granívoras del Monte
central se debe a la presencia de aleloquímicos en las mismas.
Tabla 1.5. Ejemplos de compuestos secundarios nitrogenados y no nitrogenados. En negrita se
muestran los tipos de CS que fueron explorados en los capítulos anteriores de esta tesis.
CS nitrogenados CS no nitrogenados
alcaloides
glicósidos cianogénicos
aminas aromáticas
aminoácidos no proteicos
fenoles
taninos hidrolizables
taninos condensados
fenilpropranoides
lignanos
flavonoides
saponinas
terpenos
iridoides
quinonas
Para evaluar esa aseveración analizamos el efecto que extractos metanólicos de las
semillas de P. patagonica y P. artemisioides tienen en las decisiones alimentarias de las
aves. Dado que algunos CS son poco solubles o insolubles en metanol (e.g., los
monoterpenos que componen los aceites esenciales; Pass et al. 1998) hicimos también
otro grupo de experimentos usando el polvo de las semillas para “contaminar” semillas
preferidas con la carga potencial de dichos compuestos. Realizamos experimentos de
Capítulo 5
80
laboratorio con una aproximación fenomenológica1, con la intención de poner a prueba
el efecto total –como ‘caja negra’– del conjunto de CS contenidos en las dos especies de
semillas sistemáticamente evitadas por las aves.
MATERIALES Y MÉTODOS
Captura y mantenimiento de las aves
En el capítulo 3 se detalla el procedimiento de captura y aclimatación de las aves a las
condiciones laboratorio como así también el procedimiento para su alimentación y
cuidado.
Elaboración de las dietas experimentales y diseño experimental
Al igual que en los capítulos 3 y 4, teniendo en cuenta el conocimiento previo de la
historia natural de las aves y de su ecología trófica (ver capítulo 1), los experimentos de
laboratorio fueron realizados con las especies Z. capensis, D. diuca y S. multicolor
debido a su distinta amplitud de dieta y diferente conducta alimentaria.
Confección de las dietas para el Experimento 1. Los extractos metanólicos fueron
obtenidos siguiendo la metodología descripta por Tequida-Meneses et al. (2002). Se
pesaron 3 gr de semillas molidas y secas de P. patagonica y Phacelia artemisioides.
Luego se colocaron por separado en erlenmeyers con 97 ml de MeOH, Merck p.a. lote #
041117206), y se dejó macerar la solución durante 48 horas en oscuridad a temperatura
ambiente. Luego se filtraron los extractos metanólicos con filtro watman #4 y se
colocaron en vasos de precipitado bajo campana durante 96 horas hasta evaporación
total del MeOH. Como tratamientos se confeccionaron dietas al 1% de extracto
metanólico de semillas de P. patagonica y P. artemisioides agregado a la moledura de
semillas de moha (Setaria italica) secas usadas como base y control. Elegimos las
1 El término fenomenología en se utiliza para describir un cuerpo de conocimiento que relaciona entre sí distintas observaciones empíricas de fenómenos, de forma consistente con la teoría fundamental, pero que no se articula con la misma mediante menciones explícitas a causas o mecanismos. Una aproximación fenomenológica, entonces, no constituye un entendimiento cabal del fenómeno, pero sí juega algún papel en la ciencia (Resetaris & Bernardo 1998).
Capítulo 5
81
semillas de moha como dieta base y control debido a su alto valor nutricional (capítulo
2; ver Tabla 1.2) y además porque son preferidas por estas aves (Ríos & Mangione
2010). Se pesaron cantidades conocidas de cada extracto seco y se disolvió con etanol
absoluto (EtOH) (Biopack p.a. lote #39714505) para facilitar la correcta mezcla con la
moledura de moha, luego se dejó evaporar el EtOH bajo campana durante 36 horas a
temperatura ambiente sin exponer a la luz. Se confeccionaron así dos tipos de dietas
tratamientos al 1% (% masa): tratamiento Plantago-MeOH y tratamiento Phacelia-
MeOH, y una dieta control con semillas de moha molidas secas que fueron tratadas con
MeOH pero sin el agregado de ningún extracto. La dieta control y las dos dietas
tratamiento fueron guardadas en bolsas herméticas y conservadas a -25° C hasta el
momento de ser utilizadas. El MeOH fue elegido entre otros solventes orgánicos,
debido a la alta capacidad que presenta para extraer –desde una muestra vegetal–
distintos CS como saponinas, flavonoides, lignanos, fenilpropanoides, taninos
hidrolizables y taninos condesados, iridoides, terpenos, alcaloides, glicósidos
cianogénicos y aminas aromáticas (Harborne 1998; Waterman & Mole 1994).
Confección de las dietas para el Experimento 2. Para confeccionar las semillas
experimentales moha c-Plan, se colocaron 3 gr de semillas de moha enteras y secas (≈
1200 semillas) dentro de un vial plástico con tapa hermética que contenía 3 gr de polvo
seco de semillas de Plantago patagonica. Luego se cerró el vial y se lo agitó para
mezclar bien el polvo con las semillas enteras. De esta manera, las semillas enteras de
moha se dejaron en contacto con el polvo de semillas de Plantago patagonica (moha c-
Plan) durante 5 días. Posteriormente grupos de 50 semillas de moha c-Plan se retiraron
del vial, mediante pinzas y se colocaron en cajas de Petri individuales. Las semillas
experimentales moha c-Phac fueron confeccionadas de la misma manera utilizando, en
cambio, 3 gr de polvo seco de semillas de Phacelia artemisioides. Como dieta control
se usaron semillas de moha enteras sin previo contacto con polvo de semilla.
Experimento 1. Consistió en una prueba de elección doble (control versus tratamiento),
en el cual las aves –luego de 3 horas de ayuno– fueron puestas a consumir durante 2
horas, eligiendo entre una dieta control y una dieta tratamiento con extracto metanólico
Plantago-MeOH. La posición de los alimentadores en la jaula fue asignada al azar con
la finalidad de que las aves no asociaran el sitio del comedero con el tipo de dieta. La
variable de respuesta que se midió fueron los gramos consumidos de uno u otro tipo de
Capítulo 5
82
dieta. Luego de un periodo de reposo de 3 días –durante el cual las aves estuvieron en
las condiciones estándar de laboratorio (ver capítulo 3)– fueron puestas a consumir
eligiendo entre una dieta control y una dieta tratamiento con extracto metanólico
Phacelia-MeOH.
Experimento 2. También consistió en una prueba de elección doble. Se brindó dos tipos
de ofertas en forma simultánea. Se colocó en un rincón de una jaula inoxidable (40 cm x
40 cm x 50 cm) una caja de Petri con 50 semillas control y, en el lado opuesto, otra caja
de Petri con 50 semillas tratadas. La posición de las cajas de Petri fue asignada al azar
con la finalidad de que las aves no asociaran el sitio del comedero con el tipo de
tratamiento. Luego de 3 horas de ayuno, las aves fueron puestas a consumir en forma
simultánea, eligiendo entre estas semillas durante un periodo de 10 minutos. La variable
de respuesta que se midió fue el número de semillas consumidas de uno y otro tipo.
Comenzamos este experimento evaluando el consumo de las semillas enteras de moha
control versus las semillas moha c-Plan (semillas de moha enteras que estuvieron en
contacto con el polvo de semillas de Plantago patagonica). Luego de un período de 3
días –durante el cual las aves estuvieron en las condiciones estándar de laboratorio– se
repitió este procedimiento pero se utilizaron las semillas tratamiento moha c-Phac
(semillas de moha enteras que estuvieron en contacto con el polvo de semillas de
Phacelia artemisioides). Entre cada tipo de experimento se dejaron de 3 días como
intervalo de reposo en los cuales los individuos volvían a las condiciones de
mantenimiento descriptas en el capítulo 3.
Para evaluar diferencias entre el consumo de la dieta control y tratamiento en ambos
experimentos se usó la prueba pareada de Wilcoxon, dado que los datos no cumplían
con los supuestos que requieren los análisis paramétricos. Un valor de P < 0.05 fue
considerado significativo.
RESULTADOS
Experimento 1. El consumo de la dieta control fue un 75% y un 93% mayor que el de
Plantago-MeOH para D. diuca y S. multicolor (Z = 1.991, P = 0.046 y Z = 2.366, P =
0.017, respectivamente). Por su parte, Z. capensis mostró una tendencia a consumir más
la dieta Plantago-MeOH que la dieta control (Z = 1.752, P = 0.079) (Fig. 1.5a). En el
Capítulo 5
83
corto plazo, este extracto parece disuadir a las especies menos generalistas o más
graminívoras. Por otro lado, las tres especies de aves consumieron significativamente
más la dieta control que la Phacelia-MeOH, siendo la diferencia del 69% en Z. capensis
(Z = 2.197, P = 0.027), del 80% en D. diuca (Z = 2.197, P = 0.020) y del 93% en S.
multicolor (Z = 2.366, P = 0.017) (Fig. 1.5b).
Experimento 2. El número de semillas de moha c-Plan consumidas por Z. capensis (Z =
0.134, P = 0.892), D. diuca, (Z = 0.733, P = 0.463) y S. multicolor (Z = 0.169, P =
0.865) no difirió significativamente del número de semillas de moha control
consumidas (Fig. 2.5a). Los individuos de D. diuca y S. multicolor consumieron un
85% y un 70% más las semillas de moha que las semillas de moha c-Phac (Z = 2.201, P
= 0.027; Z = 2.366, P = 0.017, respectivamente), pero no se detectaron diferencias en Z.
capensis (Z = 0.314, P = 0.753). (Fig 2.5b).
Capítulo 5
84
Figura 1.5. Consumo de alimento (media ± EE) por las aves granívoras del desierto del Monte
central: Z. capensis (n = 7), D. diuca (n = 7) y S. multicolor (n = 7) puestas a consumir,
eligiendo durante dos horas, entre una dieta control versus una dieta tratamiento con 1% de
extracto metanólico de Plantago patagonica (a) ó versus una dieta tratamiento con 1% de
extracto metanólico de Phacelia artemisioides (b). Los asteriscos indican diferencias
significativas entre el consumo de la dieta control y la dieta tratamiento para cada especie de ave
en particular (* P < 0.05, ns no significativo; prueba de Wilcoxon).
Capítulo 5
85
Figura 2.5. Número de semillas consumidas (media ± EE) por las aves granívoras del desierto
del Monte central: Z. capensis (n = 7), D. diuca (n = 7) y S. multicolor (n = 7) puestas a
consumir, eligiendo durante 10 minutos, entre semillas de moha (control) versus (a) semillas
moha c-Plan (moha en contacto con polvo de Plantago patagonica) ó (b) versus semillas moha
c-Phac (moha en contacto con polvo de Phacelia artemisioides). Los asteriscos indican
diferencias significativas entre el consumo de uno u otro tipo de semillas para cada especie de
ave en particular (* P < 0.05, ns no significativo; prueba de Wilcoxon).
DISCUSIÓN
El extracto metanólico al 1% de P. patagonica tuvo un efecto disuasivo para las aves
menos generalistas: S. multicolor y D. diuca, pero no para el generalista Z. capensis.
Las semillas en contacto con polvo de P. patagonica no tuvieron efecto disuasivo en
ninguna de las especies de aves. Esta evidencia indica que los extractos de P.
Capítulo 5
86
patagonica son más disuasivos que las semillas con previo contacto con el polvo de esta
semilla y esto puede estar dado por los siguientes motivos. Por un lado, un extracto
metanólico concentra todos aquellos CS que son solubles en MeOH, en cambio las
semillas que estuvieron en contacto con polvo de P. patagonica, aunque puede contener
esos compuestos sobre su superficie externa (i.e., partículas de polvo adheridas a la
superficie externa de las semillas de moha), los tiene en menor concentración. Por otro
lado, las semillas de P. patagonica estarían libres de CS insolubles en MeOH (e.g.,
aceites esenciales) o bien esos CS estarían presentes en una cantidad que no logra
superar el umbral de detección gustativa de estas aves.
El extracto metanólico al 1% de P. artemisioides tuvo un efecto disuasivo para las tres
especies de aves, y las semillas en contacto con el polvo de P. artemisioides resultó
disuasivo para las aves con dieta menos amplia. En consecuencia, las semillas de P.
artemisioides podría tener CS que resultan disuasivos para las aves en mayor medida
que P. patagonica. Además, los CS que están en las partículas de polvo de la superficie
externa de las semillas de moha –los insolubles tanto como los solubles en MeOH–
fueron disuasivos al menos para las especies menos generalistas como S. multicolor y
D. diuca. Por su parte, Z. capensis, la especie más generalista, podría tener –a su vez–
una menor sensibilidad para detectar los CS de P. artemisioides si estos se encuentran a
concentraciones relativamente bajas.
Los resultados obtenidos implican que los CS pueden explicar el bajo consumo y el
rechazo de las semillas analizadas por las aves. ¿Cuáles CS pueden ser responsables de
la disuasión? Los extractos metanólicos de las partes aéreas de distintas especies de
Plantago contienen diferentes proporciones de monoterpenos (linalool), triterpenos
(ácido oleanólico y ácido ursólico), flavonoides (luteolina), fenilpropanoides
(verbacósido) e iridoides (aucubina), según la especie (Chiang et al. 2003; Galvéz et al.
2005). Por su parte, numerosas especies del género Phacelia contienen, en sus partes
aéreas, compuestos fenólicos irritantes (comúnmente llamados phacelioides), e
hidroquinonas (mayoritariamente geranilhidroquinona) con actividad altamente alérgica
comprobada en roedores y humanos (Reynolds & Rodriguez 1979; Reynolds et al.
1980). Si al menos algunos o todos los compuestos descriptos para otras especies de
Plantago y Phacelia estuvieran presentes también en las semillas de P. patagonica y P.
Capítulo 5
87
artemisioides, estos bien podrían estar involucrados en la disuasión alimentaria
observada en las aves analizadas en este estudio.
En la búsqueda de una explicación para el rechazo de las semillas de P. patagonica y P.
artemisioides por las aves granívoras del Monte, se ha afirmado que tanto la dureza
como la textura de esas semillas podrían hacerlas poco palatables. Este estudio, sin
descartar esos efectos, sugiere que no puede descartarse el escenario donde los CS
tienen un papel determinando su baja vulnerabilidad a granívoros, ya que los
tratamientos no modificaron características físicas de las semillas como las
mencionadas. De todos modos, se precisan estudios fitoquímicos que confirmen la
presencia y concentración de algunos de esos CS tóxicos en las semillas de P.
patagonica y P. artemisioides para darle solidez a las explicaciones mecanísmicas que,
por ahora, permanecen desconocidas.
88
Capítulo 6
Capítulo 6
89
CONCLUSIONES GENERALES E INTEGRACIÓN
Esta tesis surge de la inquietud de explicar los patrones establecidos de la selección de
semillas por las aves granívoras del desierto de Monte central a través del estudio del
valor nutricional de las semillas y de algunos de los mecanismos preingestionales y
postingestionales involucrados. Hasta el momento, una gran variedad de estudios, con
herramientas simples algunos y más complejas otros, han aportado compresión sobre las
diversas formas en que los vertebrados se ven influenciados por las características del
alimento durante sus decisiones alimentarias y por consecuencia han dado lugar a un
sólido cuerpo de conocimientos y a un gran número de hipótesis interesantes para poner
a prueba (Bozinovic 2003). Una de las premisas mas comunes es que los vertebrados
son capaces de optimizar su balance nutricional (Karasov & Martínez del Río 2007). En
este sentido, el enfoque utilizado por la ecología nutricional toma elementos de ciencias
como la ecología fisiológica y la ecología del comportamiento combinándolas, de esta
manera, con otros elementos que surgen de teorías y preguntas planteadas desde la
ecología de comunidades. Así, la ecología nutricional es una disciplina relativamente
nueva que toma los elementos explicativos que dan cuenta de las múltiples interacciones
entre los componentes de un ambiente y los organismos, sus intercambios de materia y
energía y relaciones a escala evolutiva (Raubenheimer et al. 2009). En vista de los
muchos interrogantes acerca de los mecanismos que subyacen a los patrones de
selección de semillas de las aves del Monte y las posibles hipótesis que la teoría ofrece
para responderlos, en este estudio se eligió como modelos de estudio, tres especies de
aves granívoras conspicuas del desierto del Monte: Z capensis, D. diuca y S. multicolor
porque difieren tanto en su amplitud de dieta como en su conducta alimentaria. Por otro
lado, se cuenta con un amplio cuerpo de conocimiento previo acerca de la historia
natural de esta aves en lo que respecta a selección de dieta, comportamiento, estructura,
dinámica gremial y demografía, como así también sobre uso del hábitat a diferentes
escalas (ver Lopez de Casenave 2001; Cueto et al. 2001, 2006 y 2008; Milesi 2006;
Marone et al. 1998, 2000 y 2008; Lopez de Casenave et al. 2008). Así, las hipótesis
planteadas inicialmente y sobre las que se avanzó en mayor o menor medida, dieron
lugar al estudio que se presenta.
Los objetivos centrales de este trabajo fueron: evaluar mecanismos plausibles de
explicar los patrones de consumo de semillas por las aves granívoras Z. capensis, D.
Capítulo 6
90
diuca y S. multicolor, así como también la capacidad de estas aves en detectar diferentes
tipos de compuestos (nutrientes y compuestos secundarios = CS) de las semillas y en
tolerar los CS más comunes de las semillas (los de naturaleza fenólica).
Los objetivos fue alcanzados en mayor o menor medida al integrar, en etapas, diferentes
estudios con los siguientes objetivos específicos: (1) analizar la composición
fitoquímica –nutricional y antinutricional (=compuestos secundarios)– de las semillas
más importantes que forman parte del banco de semillas del suelo de Ñacuñán para
explorar asociaciones con la dieta de las principales aves granívoras de este ambiente
(capítulo 2). De esta manera se procedió a (2) evaluar la respuesta alimentaria de aves
con distinta amplitud de dieta (i.e., generalistas y especialistas) frente a los nutrientes y
CS relevantes surgidos del análisis exploratorio (capítulo 3). A continuación, (3)
evaluamos la tolerancia y detoxificación de especies de aves que difieren en su conducta
alimentaria consumiendo los CS más comunes y presentes en todas las semillas
analizadas (i.e., fenoles dietarios) (capítulo 4). Finalmente, teniendo en cuenta que
existe una amplia diversidad química de CS –no explorados en esta tesis– que pueden
estar presentes en las semillas (i.e., terpenos, iridoides y glicósidos cianogenéticos) y
que podrían influir en las decisiones alimentarias del aves, examinamos el efecto de los
extractos de las semillas evitadas sistemáticamente por las aves (Plantago patagonica y
Phacelia artemisiodes) sobre las preferencias por el alimento de estas aves (capítulo 5).
En cada uno de los capítulos se discutieron en detalle los resultados hallados. Por ello, a
continuación sólo se puntualizan las conclusiones principales de cada parte del trabajo
en función del objetivo global y los objetivos particulares.
Avances sobre las preguntas originales
Con el objeto de delinear las conclusiones finales de esta tesis se sintetizan los avances
realizados en cada caso:
Capítulo 6
91
Estudio exploratorio fitoquímico de las semillas y su relación con la composición de
dieta de las aves del Monte central: patrones e implicancias en la ecología alimentaria
En el capítulo 2 se analizó la composición química de las semillas y se estudió la
relación entre cada nutriente y la composición de dieta a campo de las seis especies de
aves granívoras más importantes de Ñacuñán. Por un lado, las semillas de gramíneas
contienen –en promedio– 7 veces más almidón que las semillas de dicotiledóneas
herbáceas; y por otro lado todas las semillas de gramíneas analizadas están libres de
alcaloides pero no algunas semillas de dicotiledóneas herbáceas. La composición de
dieta de cuatro de las seis especies de aves estudiadas estuvo fuertemente asociada al
nivel de almidón en las semillas, siendo este el patrón más consistente de los estudios
exploratorios que dispara la pregunta abordada en el capítulo siguiente ¿El contenido de
almidón y presencia de alcaloides alienta y limita, respectivamente, la elección del
alimento por las aves?
El papel del almidón y los alcaloides en la ecología alimentaria de las aves
A partir de los resultados del estudio exploratorio, evaluamos en el laboratorio (capítulo
3) algunos mecanismos –conductuales y fisiológicos sensoriales (i.e., capacidad de
detección gustativa)– que intervienen durante las decisiones alimentarias de tres
especies de aves que difieren tanto en su amplitud de dieta (generalistas versus
especialistas o graminívoros), como en su conducta alimentaria (comportamiento
plástico u oportunista versus estereotipado). Los patrones de composición de dieta a
campo y los resultados obtenidos en laboratorio se integraron consistentemente tanto
para la especie graminívora Saltatricula multicolor, como así también para el
generalista Zonotrichia capensis. En efecto, la dieta de campo de S. multicolor estuvo
fuertemente correlacionada con la concentración de almidón en las semillas; y en el
laboratorio esta especie prefirió la dieta rica en almidón, mientras que la dieta de campo
de Z. capensis no estuvo asociada al nivel de almidón y en laboratorio esta especie
tampoco prefirió la dieta con niveles altos de este nutriente. Mas aún, encontramos una
fuerte correlación entre la abundancia de las semillas en el banco de suelo y la dieta de
Z. capensis, por lo que esto refuerza aún más de que la pauta conductual de esta especie
sería el oportunismo dietario (Cueto et al. 2001), típico de aquellas especies capaces de
ajustar su fisiología digestiva a alimentos de distinta calidad (Sabat et al. 2009). Por su
parte, para D. diuca el resultado –entre el campo y el laboratorio– fue dispar. Los
Capítulo 6
92
individuos de D. diuca eligieron, en laboratorio, el alimento rico en almidón aunque
este comportamiento no se corresponde claramente en la dieta de campo.
Claramente, al integrar los análisis exploratorios y correlacionales junto con las
respuestas alimentarias de las aves obtenidas en experimentos de laboratorio, hemos
podido establecer, en general, que en la selección de semillas por parte de las aves del
Monte intervienen diversos factores químicos de las semillas. Sugerimos entonces que
por un lado el almidón, y por el otro los fenoles y alcaloides podrían estar siendo
seleccionado y evitados, respectivamente, en particular por las especies de aves más
graminívoras.
La tolerancia a la ingesta de compuestos secundarios fenólicos es mayor en la especie
más generalista
Los experimentos de tolerancia a fenoles indican que la especie más tolerante es el
generalista Z. capensis. Esta mayor tolerancia es atribuida a que Z. capensis tuvo una
mayor capacidad de detoxificación cuando ingirió dietas con fenoles en niveles
moderados (2%) y altos (4% y 8%). Además, esta especie fue la que mejor logró
mantener su masa corporal y la que tuvo una mayor probabilidad de sobrevida a lo largo
de todo el experimento, en contraste con las aves más graminívoras. ¿Cual es la ventaja
de poder detoxificar eficazmente compuestos que pueden ser tóxicos cuando son
ingeridos en grandes proporciones por un ave? Los organismos que no están
tróficamente restringidos a un rango relativamente pequeño de ítems alimentarios,
cuentan con las ventajas de (1) poder lidiar con una gran diversidad de diferentes tipos
de toxinas provenientes de la dieta mixta, aprendiendo a reconocerlas mediante
aprendizaje, debido a la frecuente exposición a estas (Foley & Moore 2005; Iason &
Villalba 2006). Por lo tanto, al ser conductual y fisiológicamente más plásticos (2)
pueden habitar sitios con diferentes niveles de perturbación aprovechando
eficientemente recursos de diferente calidad, rasgos que por consecuencia impactan
directamente en su aptitud biológica (fitness) (Bozinovic 2003). Conocer las diferentes
capacidades comportamentales y fisiológicas de las aves granívoras cuando se enfrentan
a toxinas dietarias es una herramienta útil para comprender el desarrollo de diferentes
tipos de conductas alimentarias en estas aves de ambientes áridos.
Capítulo 6
93
Efectos disuasivos de los extractos de las semillas de Plantago patagónica y Phacelia
artemisioides en las aves.
Las aves granívoras del Monte evitan el consumo de las semillas de Plantago
patagonica y Phacelia artemisioides. Una misma semilla puede contener una gran
diversidad química y estructural de CS formados a partir de diferentes rutas
biosínteticas (e.g., terpenos, fenoles, glicósidos cianogénicos y alcaloides) que pueden
actuar como disuasivos, en forma individual o bien sinérgica, frente a las aves que –al
reconocerlos gustativamente– evaden la ingesta evitando sus efectos tóxicos.
En los capítulos anteriores exploramos el contenido de algunos CS en las semillas de las
plantas del estrato herbáceo del desierto del Monte y lo relacionamos con la
composición de la dieta de las aves que las consumen. La selección de semillas a campo
no pareció estar ostensiblemente asociada a una disuasión provocada por fenoles totales,
taninos condensados ni saponinas. Sin embargo, según la literatura, existen otros tipos
de CS, no explorados en esta tesis, que podrían estar en estas semillas. Entonces ¿el
rechazo sistemático a estas semillas por las aves del Monte se debe a la presencia de
aleloquímicos? Los principales resultados de los experimentos muestran que las aves
fueron disuadidas en mayor o menor medida por los extractos de ambas semillas,
sugiriendo un efecto aleloquímico de algún CS desconocido que actúo ya sea en forma
individual o en forma sinérgica con los CS de ambas semillas, por lo que concluimos
que algunos antinutrientes tienen todavía un papel en la determinación del
comportamiento alimentario de las aves del Monte.
Perspectivas
Particularmente, este estudio deja preguntas y expectativas abiertas que serían
interesantes puntos de partida para futuros estudios:
La fisiología digestiva de las aves granívoras y el contenido de almidón dietario.
Entre los ajustes nutricionales que se conocen en las aves granívoras al procesar los
hidratos de carbono del alimento, hay variables que no se estudiaron en esta tesis y que
pueden completar el conocimiento de la ecología alimentaria de estas aves del Monte.
De esta manera, se podría comprender mejor acerca de los mecanismos que subyacen a
la selección de dieta de los paseriformes granívoros (Sabat et al. 1998). Por lo tanto, son
Capítulo 6
94
necesarios aquellos estudios comparativos en laboratorio que tengan en cuenta tanto la
actividad enzimática como las capacidades de absorción intestinal de Z. capensis, D.
diuca y S. multicolor consumiendo dietas con diferentes niveles de almidón. Por otro
lado, el conocimiento acerca de la tasa metabólica basal así como la capacidad de
termogénesis de las aves (Klasing 1998) a diferentes temperaturas ambientales
permitirán poner a prueba la hipótesis de que una de las ventajas de consumir dietas
altas en almidón sería que este nutriente es relativamente eficiente en la producción de
calor por las aves de los desiertos durante el otoño-invierno (ver discusión capítulo 2).
Los alcaloides de las semillas y las aves granívoras.
Nuestros resultados sugieren la hipótesis de que una causa plausible de la graminivoría,
o sea del comportamiento de aquellas aves especializadas en consumir gramíneas, sería
la ausencia de alcaloides en esas semillas (Fig. 1.6), por lo que la capacidad de las aves
en detectar y evitar los alcaloides sería a nivel especie-específico. Sin embargo, para
comprender cabalmente el papel de los alcaloides en la ecología alimentaría de estas
aves granívoras, serían necesarios estudios de cuantificación y caracterización de los
alcaloides en las semillas de este sistema, como así también estudios de aislamiento y
obtención de dichos alcaloides para evaluar el efecto biológico puntual en experimentos
de laboratorio con las aves.
Capítulo 6
95
Figura 1.6. Esquema acerca de la hipótesis sobre el papel de los alcaloides de las semillas en la
graminivoría de las aves del desierto del Monte. Los datos corresponden a un porcentaje
promedio de las semillas que tienen alcaloides y que se encuentran componiendo la dieta de las
aves (tomados de Marone et al. 2008). El gradiente de grises (de gris claro a gris oscuro) muestra
la proporción creciente de las semillas con alcaloides presentes en la dieta, que va desde las
especies más graminívoras (gris claro) hacia las más generalistas (gris oscuro). Acrónimos:
PTOR (Poospiza torquata), SALT (Saltatricula multicolor), PHRY (Phrygilus carbonarius),
DIUC (Diuca diuca), PORN (Poospiza ornata) y ZONO (Zonotrichia capensis).
% de semillas con alcaloides en la dieta de las aves
semillas con alcaloides PTOR SALT PHRY DIUC PORN ZONO
Chenopodium papulosum
0
0.9
1.4
0
18.8
25.7
Parthenium hysterophorus 0 0 0 7.4 0 0.8
Sphaeralcea miniata 0 0 0 5.6 0 1.2
Total 0 0.9 1.4 13.0 18.8 27.7
La importancia de obtener un screening completo de la química de semillas del Monte
Poder contar con un conocimiento amplio acerca de la composición química de las
semillas del Monte permitiría aproximarnos aun más a comprender las causas de la
Capítulo 6
96
selección de dieta de las aves. Numerosos compuestos químicos (tanto nutritivos como
de defensa) –que pueden influenciar las decisiones alimentarias de las aves– quedan aún
por ser evaluados en las semillas de este estudio. A continuación, se mencionan algunos
de estos compuestos químicos comunes en semillas que dan cuenta de esto último:
Unos tipos de ácidos grasos esenciales para las aves, son los ácidos grasos poli-
insaturados principalmente el ácido linoleico (Grimienger 1986; Karasov & Martínez
del Río 2007) en especial durante periodos de privación del alimento como en la época
migratoria ó bien durante el período de la noche a la mañana en invierno (Díaz 1996).
Muchas semillas son ricas en ácido linoleico y otros poli-insaturados (Linder 2000).
Linder (2000) encontró que la proporción de ácidos grasos insaturados como reserva en
semillas aumenta en las zonas templadas en contraste con mayor proporción de ácidos
grasos saturados como reserva en semillas de zonas tropicales. En nuestro sistema, un
desierto templado (desierto de Monte central) encontramos que hay semillas ricas en
lípidos totales, cabria esperar entonces que aun cuando no exista una correlación entre
los lípidos totales y el porcentaje de semillas en la dieta de las aves, el tipo y la cantidad
relativa de ácidos grasos poli-insaturados en las semillas constituya un factor crucial en
la selección de semillas por estas aves. Esta es una interesante idea para ser investigada.
Por otro lado, hay también algunas pruebas circunstanciales que sugieren que algunas
semillas pueden ser seleccionadas porque contienen microelementos o minerales
importantes (para un marco teórico ver Díaz 1996; Murphy 1996 y las citas que allí se
muestran; ver también Mueller et al. 2009). Sin embargo, los microelementos
específicos responsables para el modelo de preferencia en aves granívoras no han sido
aún identificados. Aunque ciertos minerales como el selenio (Mueller et al. 2009) y los
aminoácidos sulfurados L-metionina y L-cisteína como así también los aminoácidos
esenciales lisina y valina (Murphy 1993b; Murphy 1996) parecen ser buenos
candidatos, falta mucha investigación que encare la importancia de estos resultados aún
bastante preliminares.
Finalmente, Harborne (1996) propone que la principal barrera que determinaría la
preferencia en aves sería la presencia de aceites esenciales en las semillas, dado que los
componentes de los aceites esenciales, en su mayoría monoterpenos, son muy volátiles
y causan rechazo o aversión inmediata al contacto con el pico de las aves. Esto último
Capítulo 6
97
ha sido demostrado por estudios de disuasión de aves granívoras frente a aceites
esenciales y sus monoterpenos tales como la pulegona, citronela y derivados (Mason
1990; Hyle 2004) y limoneno (Clark & Mason 1989). Otros compuestos secundarios
con un importante papel en la ecología alimentaria de las aves tanto frugívoras,
insectívoras como granívoras son los glicósidos cianogénicos con efectos altamente
adversos debido a que su metabolismo libera grupos ciano muy tóxicos (Fink &
Brower 1981; Barnea et al. 1993; Struempf et al. 1999; Holzinger & Wink 1996;
Karasov & Martínez del Río 2007).
Colofón
Existen pocas dudas de que la disponibilidad del alimento, así como muchos otros
factores: tamaño, morfología y textura del alimento, depredadores, competencia,
disponibilidad y accesibilidad, influyen notoriamente en la evolución de la dieta de un
animal (Jaksic & Marone 2007). A partir de los resultados de este estudio es necesario e
importante enfatizar que tanto las propiedades químicas del alimento, esto es su valor
nutricional y contenido de toxinas, como así también el repertorio comportamental y las
capacidades fisiológicas de las aves (sensoriales: palatabilidad y gusto; y digestivas:
ajustes y limitaciones) tienen un papel substancial en la selección de dieta. Retomando
las palabras del biólogo Jack Shultz (1988): “Los ecólogos deben aceptar la química
como una parte de la historia natural e integrar nuevos tipos de información de manera
creativa. La ecología debería ser una ciencia sintética, una sinécdoque basada en la
comprensión completa de las partes pero con una apreciación total de sus
interacciones”.
En síntesis, los patrones de selección de semillas con relación a las características de las
semillas no son simples y dependen no sólo de los efectos puntuales que tengan un
nutriente o antinutriente, sino también de las relaciones entre ellos, además de las
respuestas fisiológicas y comportamentales de las aves. La evidencia obtenida hasta
ahora apoya la idea que el nivel de almidón, la ausencia de alcaloides y la disponibilidad
de las semillas, pueden ser factores importantes en determinar que semillas consumir en
condiciones naturales. Además, sugerimos que la importancia relativa de los factores
que intervienen en el consumo de semillas por aves granívoras no puede ser evaluada
mediante una sola aproximación aislada. En cambio, los programas de investigación que
Capítulo 6
98
incluyen múltiples aproximaciones y por ello exponen la multicausalidad que explicaría
un patrón de una manera integrada en donde el grado de contribución que aporta cada
uno de estos enfoques (e.g., la selección de sitios de alimentación, la química y
morfología de las semillas, la disponibilidad de semillas, la composición de dieta, el
tiempo de manipulación de las semillas) incorpora todos los niveles en la interacción
semilla-granívoro (por ejemplo, aquellos niveles que van desde el presupuesto
energético interno de los individuos hasta el de toda la comunidad) pueden conducir a
conclusiones más robustas (Werner 1998; Jaksic & Marone 2007; Marone et al. 2000,
2008) y por lo tanto otorgar una herramienta más verosímil para el empleo de
estrategias de manejo durante los crecientes retos de conservación ambiental.
_______________________________________________
99
BIBLIOGRAFÍA
Abbott, I; LK Abbott & PR Grant. 1975. Seed selection and handling ability of four species of
Darwin's Finches. The Condor 77: 332–335.
Afik, D & WH Karasov. 1995. The trade–offs between digestion rate and efficiency in warblers
and their ecological implications. Ecology 76: 2247–2257.
Anderson, LA; NS Doggett & MSF Ross. 1977. The non–specificity of Dragendorff reagent in
thin layer chromatography. Planta Medica 32: 125–129.
Avery, ML & DG Decker. 1992. Repellency of cinnamic acid esters to captive Red–winged
Blackbirds. Journal of Wildlife Management 56: 800–805.
Avery, ML; SJ Werner; JL Cummings; JS Humphrey; MP Milleson; JC Carlson; TM Primus &
MJ Goodall. 2005. Caffeine for reducing bird damage to newly seeded rice. Crop
Protection 24: 651–657.
Avery, ML; DG Decker; JS Humphrey & CC Laukert. 1996. Mint plant derivatives as blackbird
feeding deterrents. Crop Protection 15: 461–464.
Bairlein, F & E Gwinner. 1994. Nutritional mechanisms and temporal control of migratory
energy accumulation in birds. Annual Review of Nutrition 14: 187–215.
Baker, HG & I Baker. 1983. Floral nectar sugar constituents in relation to pollinator type. Pages
117–141 in C. E. Jones and R. J. Little, eds. Handbook of pollination biology. Scientific
and Academic Editions, New York.
Baker, HG & I Baker. 1986. Relations of the sugars of fruit juices to pollination by birds
(Abstract). IV Int. Congress Ecology. Syracuse, New York.
Bang, B & BM Wenzel. 1986. Nasal cavity and olfactory system. In AS King and J McLellan,
editors. Form and function in birds, Volume 3, pp. 195–225. Academic Press, London,
United Kingdom.
Banko, PC; ML Cipollini; GW Breton; E Paulk; M Wink & I Izhaki. 2001. Seed chemistry of
Sophora Chrysophyla (Mamane) in relation to diet of specialist avian seed predator
Loxioides bailleui (Palila) in Hawaii. Journal of Chemical Ecology 28: 1393–1410.
Barne, RM & NM Levy. 1998. Physiology. 4th Edition. – Mosby Inc, San Louis Missouri.
Barnea, A; JB Harborne & C Pannell. 1993. What parts of fleshy fruits contain secondary
compounds toxic to birds and why? Biochemical Systematic and Ecology 21: 421–429.
Bibliografía
100
Bernays, EA. 1990. Plant secondary compounds deterrent but not toxic to the grass specialist
acridid Locusta migratoria: Implications for the evolution of graminivory. Entomologia
Experimentalis et Applicata 54: 53–56.
Bernays, EA, G Cooper Driver & M Bilgener. 1989. Herbivores and plant tannins. Advances in
Ecological Research 19: 263–302.
Boggs, C. 2009. Understanding insect life histories and senescence through a resource
allocation lens. Functional Ecology 23: 27–37.
Bozinovic, F. 2003. Fisiología ecológica y evolutiva. Teoría y casos de estudio en animales.
Ediciones Universidad Católica de Chile, Chile.
Brower, LP; WN Ryerson; LL Coppincer & SC Glazier. 1968. Ecological chemistry and the
palatability spectrum. Science 161: 1349–1351.
Brzęk, P; KN Lessner; E Caviedes–Vidal & WH Karasov. 2009. Low plasticity in digestive
physiology constrains feeding ecology in diet specialist, zebra finch (Taeniopygia guttata).
The Journal of Experimental Biology 213: 798–807.
Bustamante, RO; P Chacón; HM Niemeyer. 2006. Patterns of chemical defences in plants: An
analysis of the vascular flora of Chile. Chemoecology 16: 145–151.
Cabrera, AL. 1976. Regiones Fitogeográficas argentinas. Pp 1–85 en: Enciclopedia argentina
de agricultura y jardinería. Tomo II. Fascículo I. Acme, Buenos Aires.
Carrillo, CM; E Moreno; F Valera & A Barbosa. 2007. Seed selection by the Trumpeter finch,
Bucanetes githagineus. What currency does this arid land species value? Annales
Zoologici Fennici 44: 377–386.
Cardinale, BJ; JJ Weis; AE Forbes; KJ Tilmon & AR Ives. 2006. Biodiversity as both a cause
and consequence of resource availability: A study of reciprocal causality in a predator-
prey system. Journal of Animal Ecology 75: 497–505.
Castellanos, I & FJ Espinosa–García. 1997. Plant secondary metabolite diversity as a resistance
trait against insects: a test with Sitophilus granarius (Coleoptera: Curculionidae) and seed
secondary metabolites. Biochemical Systematic and Ecology 25: 591–602.
Caviedes-Vidal, E; TJ McWhorter; SR Lavin; JG Chediack; CR Tracy & WH Karasov. 2007.
The digestive adaptation of flying vertebrates: High intestinal paracellular absorption
compensates for smaller guts. Proceedings of the National Academy of Science 104:
19132–19137.
Caviedes-Vidal, E; & WH Karasov. 1996. Glucose and amino acid absorption in House
Sparrow intestine and its dietary modulation. American Journal of Physiology 271: 561–
568.
Chediack, JG; E Caviedes-Vidal; V Fasulo, J Yamín & WH Karasov. 2003. Intestinal passive
absorption of hydrosoluble compounds by sparrows: effect of molecular size and luminal
nutrients. Journal of Comparative Physiology B. 173: 187–97.
Bibliografía
101
Chiang, LCh; Ng Lean Teik; Ch Wen; Ch Mei–Yin & L Chun–Ching. 2003.
Immunomodulatory Activities of Flavonoids, Monoterpenoids, Triterpenoids, Iridoid
Glycosides and Phenolic Compounds of Plantago Species. Planta Medica 69: 600–604
Cipollini, ML & DJ Levey. 1997. Why are some fruit toxic? Glycoalkaloids in Solanum and
fruit choice by vertebrates. Ecology 78: 782–798.
Clark, L. 1997a. A review of the bird repellent effects of carbocyclic compounds. In J. R.
Mason, editor. Repellents in wildlife management, pp. 343–352. National Wildlife
Research Center, Fort Collins, Colorado, USA.
Clark, L. 1997b. Physiological, ecological, and evolutionary bases for the avoidance of
chemical irritants by birds. Current Ornithology 14: 1–37.
Clark, L. 1998. Review of bird repellents. Proceedings of the Vertebrate Pest Conference 18:
330–337.
Clark, L; KV Avilova & NJ Bean. 1993. Odor thresholds in passerines. Comparative
Biochemistry and Physiology A 104: 305–312.
Clark, L. & JR Mason. 1989. Sensitivity of brown–headed cowbirds to volatiles. The Condor
91: 922–932
Coley, PD; JP Bryant & FS Chapin. 1985. Resource availability and plant antiherbivore
defence. Science 230: 895–899.
Cooper, MR & AW Johnson. 1984. Poisonous plants in Britain and their effects on animals and
man. Ministry of Agriculture, Fisheries and food, Reference Book 161. HMSO, London.
Crocker, DR & SM Perry. 1990. Plant chemistry and bird repellents. Ibis 132: 300–308.
Cueto, VR; J Lopez de Casenave & L Marone. 2008 Neotropical austral migrant landbirds:
population trends and habitat use in the central Monte Desert, Argentina. The Condor 110:
70–79.
Cueto, VR; L Marone & J Lopez de Casenave. 2006. Seed preferences in sparrow species of the
Monte desert: implications for seed–granivore interactions. The Auk 123: 358–367.
Cueto, VR; L Marone & J Lopez de Casenave. 2001. Seed preferences by birds: Effects of the
design of feeding–preference experiments. Journal of Avian Biology 32: 275–278.
Davis, AS; BJ Schutte; J Iannuzzi & KA Renner. 2008. Chemical and physical defence of weed
seeds in relation to soil seedbank persistence. Weed Science 56: 676–684.
Day, EJ & BC Dilworth. 1984. Toxicity of jimson weed seed and cocoa shell meal. Poultry
Science 63: 466–468.
Dearing, MD; WJ Foley; & S McLean. 2005. The influence of plant secondary metabolites on
the nutritional ecology of herbivorous terrestrial vertebrates. Annual Review of Ecology
Evolution and Systematics 36: 169–189.
Dearing, DM; AM Mangione & WH Karasov. 2000. Diet breadth of mammalian herbivores:
nutrient versus detoxification constraints. Oecology 123: 397–405.
Bibliografía
102
Dei, HK; SP Rose & AM MacKenzie. 2007. Shea nut (Vitellaria paradoxa) meal as a feed
ingredient for poultry. World's Poultry Science Journal 63: 611–624.
Desmond, MJ; C Mendez–Gonzalez & LB Abbott. 2008. Winter diets and seed selection of
granivorous birds in southwestern New México. Studies in Avian Biology 37: 101–112.
Dewick, PM. 2009. Medicinal natural products: a biosynthetic approach 3rd edition, John Wiley
and Sons, Ltd., United Kingdom.
Díaz, M. 1996. Food choice by seed–eating birds in relation to seed chemistry. Comparative
Biochemistry and Physiology A. 113: 239–246.
Díaz, M. 1994. Variability in seed size selection by granivorous passerines. Effects of bird size,
bird size variability, and ecological plasticity. Oecologia 99: 1–6.
Díaz, M. 1990. Interspecific patterns of seed selection among granivorous passerines. Effects of
seed size, seed nutritive value and bird morphology. Ibis 132: 467–476.
Dragoin, W; GE McCleary & P McCleary. 1971. A comparison of measuring conditioned taste
aversions. Behavior Research Methods and Instrumentation 3: 309–303.
Dubois, M; KA Giles & JK Hamilton. 1956. Colorimetric method for determination of sugars
and related substances. Analytical Chemistry 28: 350–356.
Earle, FR; & Q Jones. 1962. Analyses of seed samples from 113 plant families. Economic
Botany 16: 221–250.
Elkin, RG; JC Rooler & TW Sullivan. 1990. Comparative effects of dietary tannins in ducks,
chicks, and rats. Poultry Science 69: 1685–1693.
Eröksüz, Y; H Eröksüz; H Özer; N Ýlhan; A. Çevik; I Yaman & AO Çeribasi. 2002. Toxicity of
dietary Heliotropium dolosum seed to Japanese quail. Veterinary and Human Toxicology
44: 264–268.
Eröksüz, Y; H Eröksüz; H Özer; H Canatan; I Yaman; A Çevik. 2001. Veterinary and Human
Toxicology 43: 334–338.
Escudero, NL; G Albarracín; S Fernández; LM De Arellano; S Mucciarelli. 1999 Nutrient and
antinutrient composition of Amaranthus muricatus. Plant Foods for Human Nutrition 54:
327–336.
Escudero, NL; LM De Arellano; JM Luco; MS Giménez & S. Mucciarelli. 2004. Comparison of
the chemical composition and nutritional value of Amaranthus cruentus flour and its
protein concentrate Plant Foods for Human Nutrition 59: 15–21.
Feeny P. 1976. Plant apparency and chemical defense. Recent Advances in Phytochemistry 10:
1–40.
Fink, LS & LP Brower. 1981. Birds can overcome the cardenolide defence of the monarch
butterflies in Mexico. Nature 291: 67–70.
Fleck, DC & DF Tomback. 1996. Tannin and protein in the diet of a food–hoarding granivore,
the Western Scrub Jay. The Condor 98: 474–482.
Bibliografía
103
Foley, WJ & BD Moore. 2005. Plant secondary metabolites and vertebrate herbivores – from
physiological regulation to ecosystem function. Current Opinion in Plant Biology 8: 430–
435.
Freeland WJ & DH Janzen. 1974. Strategies in herbivory by mammals: The role of plant
secondary compounds. American Naturalist 108: 269–89.
Futuyma, DJ & M Slatkin. 1983. Coevolution. Sinauer Associates Inc. Publishers.
Gálvez, M; C Martín–Cordero; PJ Houghton & MJ Ayuso. 2005. Antioxidant Activity of
Methanol Extracts Obtained from Plantago species. Journal Agricultural Food Chemistry
53: 1927–1933.
Garnett, ST; JR Clarkson; A. Felton; GN Harrington; & AND Freeman. 2005. Habitat and diet
of the Star Finch (Neochmia ruficauda clarescens) in the early wet season at Princess
Charlotte Bay, Cape York Peninsula, Australia. Emu 105: 81–85.
Glendinning, JI. 1994. Is the bitter rejection response always adaptive? Physiology Behaviour
56: 1217–1227.
Glück, E. 1985. Seed preference and energy intake of Goldfinches Carduelis carduelis in the
breeding season. Ibis 127: 421–429.
Gonnet, JM. 2001. Influenze of cattle grazing on population density and species richness of
granivorous birds (Emberizidae) in the arid plain of the Monte, Argentina. Journal of arid
Environments 48: 569–579.
Grant, PR. 1986: Ecology and evolution of Darwin´s finches. – Princeton University Press,
Princeton.
Green, AK; DM Barnes & WH Karasov. 2005. A new method to measure intestinal activity of
P-glycoprotein in avian and mammalian species. Journal of Comparative Physiology B
175: 57–66.
Greig–Smith, PW & DR Crocker. 1986. Mechanisms of food size selection by Bullfinches
(Pyrrhula pyrrhula L.) feeding on sunflower seeds. Animal Behaviour 34: 843–859.
Greig–Smith, PW & FM Wilson. 1985. Influences of seed size, nutrient composition and
phenolic content on the preferences of bullfinches feeding ash trees. Oikos 44: 47–54.
Griminger, P. 1986. Lipid metabolism. In Avian physiology (P. D. Sturkie, Ed.), pp. 345–358
Springer–Verlag, New York.
Guglielmo, CG; WH Karasov & WJ Jakubas. 1996. Nutritional cost of a plant secondary
metabolite explain selective foraging by ruffed grouse. Ecology 77: 1103–1115.
Hahlbrock, K & D Scheel. 1989. Physiology and molecular biology of phenylpropanoids
metabolism. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology 40: 347–
369.
Harborne, JB. 1999. Recent advances in chemical ecology. Natural Products Reports 16: 509–
523.
Bibliografía
104
Harborne, JB. 1998. Phytochemical Methods: A Guide to Modern Techniques of Plant Analysis
3rd ed. Edition. Chapman & Hall, London.
Harborne, JB 1996. Recent advances in chemical ecology. Natural Products Reports 13: 83–98.
Hespenheide, HA. 1966. The selection of seed size by finches. Wilson Bulletin 78: 191–197.
Hile, AG. 2004. Avoidance of plant secondary compounds by European starlings: citronellyls.
Crop Protection 23: 973–978.
Holzinger, F & M Wink. 1996. Mediation of cardiac glycoside insensitivity in the monarch
butterfly (Danaus plexippus): role of an amino acid substitution in the ouabain binding site
of Na+,K+_ATPase. Journal of Chemical Ecology 22: 1921–1937.
Huntington, GB. 1997. Starch utilization by ruminants: from basics to the bunk. Journal of
Animal Science 75: 852–867.
Iason, GR & JJ Villalba. 2006. Behavioral Strategies of Mammal Herbivores Against Plant
Secondary Metabolites: The Avoidance–Tolerance Continuum. Journal of Chemical
Ecology 32: 1115–1132.
Iason, GR. 2005. The role of plant secondary metabolites in mammalian herbivory. Proceedings
of the Nutrition Society 64: 123–131.
Iason, GR. & RT Palo. 1991. Effects of birch phenolics on a grazing and a browsing mammal: a
comparison of hares. Journal of Chemical Ecology 17: 1733–1743.
InfoStat. 2009. Versión profesional. Estadística y Biometría, Facultad de Ciencias
Agropecuarias, Universidad Nacional de Córdoba.
Izhaki, I. 2002. Emodin –a secondary metabolite with multiple ecological functions in higher
plants (a review). New Phytologist 155: 205–217.
Jacsik, FM & L Marone. 2007. Ecología de comunidades (2da ed.). Ediciones Universidad
Católica de Chile, Santiago.
Jakubas WJ ; CG Guglielmo & WH Karasov. 1997. Dilution and detoxication costs: Relevance
to an avian herbivore food selection. In Mason, JR ed. Repellents in Wildlife Management.
Fort Collins, Co: NWRC.
Jakubas WJ ; WH Karasov & CG Guglielmo. 1993. Ruffed grouse tolerance and
biotransformation of the plant secondary metabolite coniferyl benzoate. The Condor 96:
625–640.
Jakubas, WJ; PS Shah; JR Mason & DM Norman. 1992. Avian repellency of coniferyl and
cinnamyl derivatives. Ecological Applications 2: 147–156.
Jakubas, WJ & JR Mason. 1991. Role of avian trigeminal sensory system in detecting coniferyl
benzoate, a plant allelochemical. Journal of Chemical Ecology 17: 2213–2221.
Janzen, DH. 1979. New horizons in the biology of plant defences. In Herbivores. Their
Interaction with Secondary Plant Metabolites. (ed. G. A. Rosenthal and D. H. Janzen), pp.
331–350. Academic Press, New York.
Bibliografía
105
Janzen, DH. 1978. The ecology and evolutionary biology of seed chemistry as it relates to seed
predation. In: Biochemical Aspects of Plant and Animal Coevolution (Ed. by J. G.
Harborne), pp. 163–180, Academic Press, London.
Janzen, DH. 1971. Seed predation by animals. Annual Reviews in Ecological Systematic 2: 465–
492.
Johnson, MTJ & JR Stinchcombe. 2007. An emerging synthesis between community ecology
and evolutionary biology. Trends in Ecology and Evolution 22: 250–257.
Karasov WH. 1990. Digestion in birds: chemical and physiological determinants and ecology
implications. Studies in Avian Biology 13: 391–415
Karasov, WH & C Martínez del Río. 2007. Ecological Physiology: How Animals Process
Energy, Nutrients, and Toxins. Princeton University Press, Princeton, NJ, USA.
Kear, J. 1962: Food selection in finches with special reference to interspecific differences. –
Proceedings of the Zoological Society of London 138: 163–204.
Keating, JF; RJ Robel; AW Adams; KC Behnke & KE Kemp. 1992. Role of handling time in
selection of extruded food morsels by two granivorous bird species. The Auk 109: 863–
868.
Kelrick, MI; JA Macmahon; RR Parmenter & DV Sisson. 1986. Native seed preferences of
shrub–steppe rodents, birds and ants: The relationships of seed attributes and seed use.
Oecologia 68: 327–337.
Kelrick, MI & JA MacMahon. 1985. Nutritional and physical attributes of seeds of some
common sagebrush–steppe plants: some implications for ecological theory and
management. Journal of Range Management 38: 65–69.
Klaassen y Eaton. 1991. Principles of toxicology. In M. O. Amdur, J. Doull, and C. Klaassen,
editors. Casarett and Doull's toxicology, pp. 12–49. The basic science of poisons.
Pergamon Press, New York, USA.
Klasing, KC .1998. Comparative avian nutrition. CAB International, UK.
Koenig, WD. 1991. Effects of tannins and lipids on de digestibility of acorns by Acorn Word–
Peckers. The Auk 108: 79–88.
Kovatsis, A; J Flaskos; E Nikolaidis; VP Kotsaki–Kovatsi; N Papaioannou & F Tsafaris. 1993.
Toxicity study of the main alkaloids of Datura ferox in broilers. Food and Chemical
Toxicology 31: 841–845.
Lepzyk, CA; KG Murray; K Winnett–Murray; P Bartell; E Geyer & T Work. 2000. Seasonal
fruit preference for lipids and sugars by American robins. The Auk 117: 709–717.
Levey, DJ & ML Cipollini. 1998. A glycoalkaloid in ripe fruit deters consumption by cedar
waxwings. The Auk 115: 359–367.
Levey, DJ. 1987. Sugar–tasting ability and fruit selection in tropical fruit–eating birds. The Auk
104: 173–179.
Bibliografía
106
Linder, R. 2000. Adaptive Evolution of Seed Oils in Plants: Accounting for the Biogeographic
Distribution of Saturated and Unsaturated Fatty Acids in Seed Oils. American Naturalist
156: 442–458.
Lopez de Casenave, J. 2001. Estructura gremial y organización de un ensamble de aves del
desierto del Monte. Tesis doctoral. Universidad de Buenos Aires, Argentina.
Lopez de Casenave, J; VR Cueto & L Marone. 2008. Seasonal dynamics of guild structure in a
bird assemblage of the central Monte desert. Basic and Applied Ecology 9: 78–90
Lynn, DG & M Chang. 1990. Phenolic signals in cohabitation: implication for plant
development. Plant Physiology and Plant Molecular Biology 41: 497–526.
MacMillen, RE. 1990: Water economy of granivorous birds: A predictive model. The Condor
92: 379–392.
Madan, CL; US Gupta; VS Prabhakar; BM Kapur. 1966. The location of alkaloids in the
capsules and seed–portions of some Datura species and varieties. Naturwissenschaften 53:
109.
Mahmood, S & R Smithard. 1993. A comparison of effects of body weight and feed intake on
digestion in broiler cockerels with effects of tannins. British Journal of Nutrition 70: 701–
709.
Mahmood, T; MA Turner; FL Stoddard. 2007. Comparison of methods for colorimetric amylose
determination in cereal grains. Starch/Staerke 59: 357–365.
Mangione, AM; DM Dearing & WH Karasov. 2004. Creosote bush (Larrea tridentata). Resin
increases water demands and reduces energy availability in desert woodrats (Neotoma
lepida). Journal of Chemical Ecology 30: 1409–1429.
Mangione, AM & F Bozinovic. 2003. Ecología nutricional y estrategias de digestión:
compromisos entre obtención de energía y eliminación de toxinas. Pp. 125–150 en: F.
Bozinovic, (ed), Fisiología Ecológica y Evolutiva, Teoría y casos de estudio en animales,
Ediciones Universidad Católica de Chile, Santiago.
Mangione, AM; DM Dearing & WH Karasov. 2001. Detoxification in relation to toxin
tolerance in desert woodrats eating creosote bush. Journal of Chemical Ecology 27: 2259–
2578.
Mangione, AM; DM Dearing & WH Karasov. 2000. Interpopulation differences in tolerance to
creosote bush resin in desert woodrats (Neotoma lepida). Ecology 81: 2067–2076.
Marini–Bettolo, GB; M Nicoletti & M Patamia. 1981. Plant screening by chemical and
cromatographic procedures under field conditions. In: Journal of Cromatography 213:
113–127.
Marone, L; J Lopez de Casenave; FA Milesi & VR Cueto. 2008. Can seed–eating birds exert
top–down effects on the vegetation of the Monte desert? Oikos 117: 611–619.
Bibliografía
107
Marone, L; VR Cueto; FA Milesi & J Lopez de Casenave. 2004. Soil seed bank composition
over desert microhabitats: patterns and plausible mechanisms. Canadian Journal of Botany
82: 1809–1816.
Marone, L; J Lopez de Casenave & VR Cueto. 2000. Granivory in southern South American
deserts: conceptuals issues and current evidence. Bioscience 50: 123–132.
Marone, L; BE Rossi & J Lopez de Casenave. 1998. Granivore impact on soil seed reserves in
the central Monte desert, Argentina. Functional Ecology. 12: 640–645.
Marsh, K. J., Wallis I. R., Andrew R., and Foley W. J. 2006. The detoxification limitation
hypothesis: Where did it come from and where is it going? J. Chem. Ecol. 32:1247–1266.
Martin, E. 1968. The effects of dietary protein on the energy and nitrogen balance of the tree
sparrow (Spizella arborea arborea) Physiological Zoology 41: 313–331.
Martínez del Río, C. 1990. Dietary and phylogenetic correlates of intestinal sucrase and maltase
activity in birds. Physiological Zoology 63: 987–1011.
Martínez del Río, C; & BR Stevens. 1989. Physiological constraints on feeding behavior:
intestinal membrane disaccharides ofthe starling. Science 243: 794–796.
Martínez del Río, C; BR Stevens; DE Daneke & PT Andreadis. 1988. Physiological correlates
of preference and aversion for sugars in 3 species of birds. Physiological Zoology 61: 222–
229.
Mason, JR & L Clark. 1995. Capsaicin detection in trained European starlings: the importance
of olfaction and trigeminal chemoreception. Wilson Bulletin 107: 165–169.
Mason, JR. 1990. Evaluation of pulegone as an avian repellent. Journal Wildlife Management
54: 130–135.
Mason, JR & DL Otis. 1990. Aversiveness of six potential irritants on consumption by Red–
winged Blackbirds (Agelaius phoeniceus) and European Starlings (Sturnus vulgaris), pp.
309–323 in Chemical senses. Vol. 2, Irritation (B. G. Green, J. R. Mason, and M. R. Kate,
Eds.). Marcel Dekker, New York.
Mason, JR & JA Maruniak. 1983. Behavioral and physiological effects of capsaicin in Red–
winged Blackbirds. Pharmacology Biochemistry & Behavior 19: 857–862.
Mastrota, FN & JA Mench. 1995. Evaluation of repellents with northern bobwhites for deterring
ingestion of granular taste pesticides. Environmental Toxicology & Chemistry 14: 631–
638.
Matson, KD; JR Millam; KC Klasing. 2004. Cockatiels (Nymphicus hollandicus) reject very
low levels of plant secondary compounds. Applied Animal Behaviour Science 85: 141–
156.
Mazzafera, P & A Carvalho. 1992. Breeding for low seed caffeine content of coffee (Coffea L.)
by interspecific hybridization. Euphytica 59: 55–60.
Bibliografía
108
McArthur C, AE Hagerman & CT Robbins.1991. Physiological strategies of mammalian
herbivores against plant defences. In Plant Defenses Against Mammalian Herbivory, pp.
103–114 [RT Palo and CT Robbins, editors]. Boca Raton, FL: CRC Press Inc.
McCue MD; O Amitai, I Khozin–Goldberg; SR McWilliams; B Pinshow. 2009. Effect of
dietary fatty acid composition on fatty acid profiles of polar and neutral lipid tissue
fractions in zebra finch, Taeniopygia guttata. Comparative Biochemistry and Physiology
A 154: 165–172.
McKey, D. 1979. The distribution of secondary compounds within plants. Herbivores: Their
Interaction with Secondary Plant Metabolites (eds G.A. Rosenthal & D.H. Janzen), pp.
56–134. Academic Press, Orlando, FL.
McWilliams, SR; SB Kearney; WH Karasov. 2002. Diet preferences of warblers for specific
fatty acids in relation to nutritional requirements and digestive capabilities. Journal of
Avian Biology 33: 167–174.
Milesi, FA. 2006. Selección de sitios de alimentación por aves granívoras en el desierto del
Monte. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos
Aires.
Mohammadkhani, A; FL Stoddard; DR Marshall; MN Uddin & X Zhao. 1999. Starch
Extraction and Amylose Analysis from Half Seeds. Starch/Staerke 51: 62–66.
Moldenhauer, RR & JA Wiens. 1970. The water economy of the Sage Sparrow, Amphispiza
belli nevadensis. The Condor 72: 265–275.
Morton, SR & RE MacMillen. 1982. Seeds as sources of preformed water for desert–dwelling
granivores. Journal of Arid Environments 5: 61–67.
Mueller, AS; J Fischer; E Most & J Pallauf. 2009. Investigation into selenium requirement of
growing turkeys offered a diet supplemented with two levels of vitamin E. Journal of
Animal Physiology and Animal Nutrition 93: 313–324.
Murphy, ME. 1996. Nutrition and metabolism, pp. 31–60, in C. Carey (ed.). Avian Energetics
and Nutritional Ecology. Chapman & Hall. New York.
Murphy, ME. 1993a. The protein requirement for maintenance in the white–crowned sparrow
Zonotrichia leucophrys gambelii. Canadian Journal of Zoology 71: 2111–2120.
Murphy, ME. 1993b. The essential amino acid requirements for maintenance in the white-
crowned sparrow, Zonotrichia leucophrys gambelii. Canadian Journal of Zoology
71:2121-2130.
Nelson, SL & JD Sanregret. 1997. Response of Pigs to Bitter–tasting Compounds. Chemical
Senses 22: 129–132.
Newton, I. 1967. The adaptive radiation and feeding ecology of some British finches. Ibis 109:
33–98.
Bibliografía
109
Norman, DM; JR Mason & L Clark. 1992. Capsaicin effects on consumption of food by Cedar
Waxwings and House Finches. Wilson Bulletin 104: 549–551.
Pacheco, MA; M Lentino; C Mata; S Barreto & M Araque. 2008. Microflora in the crop of adult
Dusky-billed Parrotlets (Forpus modestus). Journal of Ornithology 149: 621–628.
Pass GJ & WJ Foley. 2000. Plant secondary metabolites as mammalian feeding deterrents:
separating the effects of the taste of salicin from its post-ingestive consequences in the
common brushtail possum (Trichosurus vulpecula). Journal of Comparative Physiology B
170: 185–92.
Pass, DM; WJ Foley & B Bowden. 1998. Vertebrate herbivory on Eucalyptus – identification of
specific feeding deterrents for common ringtail possums (Pseudocheirus peregrinus) by
bioassay–guided fractionation of Eucalyptus ovata foliage. Journal of Chemical Ecology
24: 1513–1527.
Peng, Z; J Fu; HS Yu; J Zhang; LP Kang; BP Ma, XZ Yan. 2006. The NMR studies on two new
furostanol saponins from Agave sisalana leaves. Magnetic Resonance in Chemistry 44:
1090–1095.
Peralta, IE & BE Rossi. 1997. Guía para el reconocimiento de especies del banco de semillas de
la Reserva de Biosfera de Ñacuñán (Mendoza, Argentina). Boletín de Extensión Científica
(IADIZA, Argentina) 3: 1–24.
Pierce, BJ; SR McWilliams; AR Place & MA Huguenin. 2004. Diet preferences for specific
fatty acids and their effect on composition of fat reserves in migratory redeyed vireos
(Vireo olivaceous). Comparative Biochemistry and Physiology A 138: 503–514.
Pol, R. 2008. Granivoría por hormigas del género Pogonomyrmex en el Monte central:
respuestas funcionales a las variaciones en la disponibilidad de semillas. Tesis doctoral,
Universidad Nacional de Cuyo, Mendoza.
Pol, R; GI Pirk & L Marone. 2010. Grass seed production in the central Monte desert during
successive wet and dry years. Plant Ecology 208: 65–75.
Porter, LJ; LN Hrstich & BG Chan. 1986. The conversion of procyanidins and prodelphinidins
to cyanidin and delphinidin. Phytochemistry 25: 223–230.
Prado, FE; C Boero, M Gallardo; JA González. 2000. Effect of NaCl on germination, growth,
and soluble sugar content in Chenopodium quinoa Willd. seeds. Botanical Bulletin of
Academia Sinica 41: 27–34.
Pulliam, HR. 1980. Do chipping sparrows forage optimally? Ardea 68: 75–82.
Pulliam, HR. 1975. Diet optimization with nutrient constraints. American Naturlalist 109: 765–
768.
Raubenheimer, D; SJ Simpson & D Mayntz. 2009. Nutrition, ecology and nutritional ecology:
toward an integrated framework. Functional Ecology 23: 4–16.
Bibliografía
110
Raubenheimer, D & C Boggs. 2009. Nutritional ecology, functional ecology and Functional
Ecology. Functional Ecology 23: 1–3.
Raubenheimer, D & SJ Simpson. 2004. Organismal stoichiometry: quantifying non–
independence among food components. Ecology 85: 1203–1216.
Remington, TE. 1990. Food selection and nutritional ecology of Blue Grouse during winter.
Ph.D.diss., Univ. of Wisconsin, Madison.
Resetarits Jr, WJ & J Bernardo, comps. 1998. Experimental Ecology. Issues and perspectives.
New York, Oxford University Press.
Reynolds G; W Epstein; D Terry & E Rodriguez. 1980. A potent contact allergen of Phacelia
(Hydrophyllaceae). Contact Dermatitis 6: 272–274.
Reynolds, G & E Rodriguez. 1979. Geranylhydroquinone: a contact allergen from trichomes of
Phacelia crenulata. Phytochemistry 18: 1567.
Rhoades DF & RG Cates. 1976. Towards a general theory of plant antiherbivory chemistry.
Recent Advances in Phytochemistry 10: 168–213.
Rhoades, DF. 1979. Evolution of plant chemical defense against herbivores. Herbivores: Their
Interaction with Secondary Plant Metabolites (eds G.A. Rosenthal & D.H. Janzen), pp. 4–
55. Academic Press, Orlando, FL.
Ringuelet, R. 1961. Rasgos fundamentales de la zoogeografía de la Argentina. Physis 22: 151–
188.
Ríos, JM & AM Mangione. 2010. Respuesta disuasiva del granívoro Zonotrichia capensis
(Passeriformes: Emberizidae) frente a fenoles comunes en las semillas. Ecología Austral
20: 215–221.
Ríos, JM; AM Mangione & JC Gianello. 2008. Effects of natural phenolic compounds from a
desert dominant shrub Larrea divaricata Cav. on toxicity and survival in mice. Revista
Chilena de Historia Natural 81: 293–302.
Robbins, CT. 1993. Wildlife feeding and nutrition, 2nd edn. Academic Press, California
Robinson, TV. 1983. The organic constituent of higher plants. Fourth edition. Cordus, North
Amherst, Massachusetts, USA.
Rodman, JE & FS Chew. 1980. Phytochemical correlates of herbivory in a community of native
and naturalized Cruciferae Biochemical Systematic and Ecology 8: 43–50.
Roig, FA.1980. Flora de la Reserva Ecológica de Ñacuñán (reedición actualizada) Cuaderno
Técnico (IADIZA) 3: 5–176.
Sabat, P; FF Novoa; F Bozinovic & C Martínez del Río. 1998. Dietary flexibility and intestinal
plasticity in birds: a .eld and laboratory study. Physiological Zoology 71: 226–236.
Sabat, P; S Gonzalez–Mejares & K Maldonado. 2009. Diet and habitat aridity affect
osmoregulatory physiology: An intraspecific field study along environmental gradients in
the Rufous–collared sparrow. Comparative Biochemistry and Physiology 152: 322–326.
Bibliografía
111
Saracino, A; CM D’Alessandro & M Borghetti. 2004. Seed colour and post–fire bird predation
in a Mediterranean pine forest. Acta Oecologica 26: 191–196.
Schaefer, HM & V Schaefer. 2006. The fruits of selectivity: how birds forage on Goupia glabra
fruits of different ripeness. Journal of Ornithology 147: 638–643.
Schaefer, HM; V Schmidt & F Bairlein. 2003a. Discrimination abilities for nutrients: which
difference matters for choosy birds and why? Animal Behaviour 65: 531–541.
Schaefer, HM; V Schmidt & H Winkler. 2003b. Testing the defence tradeoff hypothesis: how
contents of nutrients and secondary compounds affect fruit removal. Oikos 102: 318–328.
Schmitz, OJ. 2008. Herbivory from Individuals to ecosystems. Annual Review of Ecology and
Systematics 39: 133–152.
Schluter, D & RR Repasky. 1991. Worldwide limitation of finch densities by food and other
factors. Ecology 72: 1763–1774.
Schoener, TW. 1971. Theory of feeding strategies. Annual Review of Ecology and Systematics
2: 369–404.
Schultz, JC. 1988. Many factors influence the evolution of herbivore diets, but plant chemistry
is central. Ecology 69: 896–897.
Scott, ML; MC Nesheim & RJ Young. 1982. Nutrition of the chiken, 3rd edn. ML Scott &
Associates, Ithaca, New York.
Sedinger, JS; RG White & WE Hauer. 1992. Heat increment of feeding and partitioning of
dietary energy in yearling Black Brant. Canadian Journal of Zoology 700: 1047–1051.
Shuman, TW; RJ Robel; JL Zimmerman & AD Dayton. 1990. Influence of handling time and
metabolizable energy on seed selection by four emberizids. Southwestern Naturalist 35:
466–468.
Silvarolla, MB; P Mazzafera & MM Alves de Lima. 2000. Caffeine content of Ethiopian Coffea
arabica beans. Genetics and Molecular Biology 23: 213–215.
Sipes, IG & AJ Gandolfi. 1991. Biotransformation of toxicants. In: MO Amdur, J Doull & C
Klaassen (eds) Casarett and Doull's toxicology, The Basic Science of Poisons, pp. 88–126.
Pergamon Press, New York, USA.
Slansky, F. & JG Rodriguez. 1987. Nutritional ecology of insects, mites, spiders, and related
invertebrates: an overview. Nutritional Ecology of Insects, Mites, and Related
Invertebrates (eds F. Slansky & J.G. Rodriguez), pp. 1–69. Wiley, New York.
Skopec MM; AK Green & WH Karasov. 2010. Flavonoids Have Differential Effects on
Glucose Absorption in Rats (Rattus norvegicus) and American Robins (Turdus
migratorius). Journal of Chemical Ecology 36: 236–243.
Soobramoney, S & MR Perrin. 2007. The effect of bill structure on seed selection and handling
ability of five species of granivorous birds. Emu 107: 169–176.
Bibliografía
112
Sprenkle, JM & CR Blem. 1984. Metabolism and food selection of Eastern House Finches.
Wilson Bulletin 96:184–195.
Stephen, DW & JR Krebs. 1986. Foraging theory. Princeton University Press, Princeton.
Sthal, E. 1965. Thin Layer Chromatography: A Laboratory Handbook. New York: Academic
Press.
Struempf, HM; JE Schondube & C Martínez del Río. 1999. The cyanogenic glycoside
amygdalin does not deter consumption of ripe fruit by Cedar Waxwings. The Auk 116:
749–758.
Suttie, J. W. 1977. Introduction to biochemistry. Holt Rinehart & Winston, New York.
Suvarna, S; VL Christensen; DT Ort & WJ Croom Jr. 2005. High levels of dietary carbohydrate
increase glucose transport in poultry intestine. Comparative Biochemistry and Physiology
141: 257–263.
Tadmor, H; S Markman, A Arieli, M Distl, M Wink & I Izhaki. 2004. Limited ability of
Palestine Sunbirds (Nectarinia osea) to cope with pyridine alkaloids in nectar of tree
tobacco (Nicotiana glauca). Functional Ecology 18: 844–850.
Tequida–Meneses, M; M Cortez–Rocha; EC Rosas–Burgos; S López–Sandoval & C Corrales–
Maldonado. 2002. Efecto de extractos alcohólicos de plantas silvestres sobre la inhibición
de crecimiento de Aspergillus flavus, Aspergillus niger, Penicillium chrysogenum,
Penicillium expansum, Fusarium moniliforme y Fusarium poae. Revista Iberoamericana
de Micología 19: 84–88.
Tewksbury, J & GP Nabhan. 2001. Seed dispersal—Directed deterrence by capsaicin in chillies.
Nature 412: 403–4.
Torregrossa, AM & D Dearing. 2009. Nutritional toxicology of mammals: regulated intake of
plant secondary compounds. Functional Ecology 23: 48–56.
Tsahar, E; J Friedman & I Izhaki. 2003. Secondary metabolite emodin increases food
assimilation efficiency of yellow-vented bulbuls (Pycnonotus xanthopygos). The Auk 120:
411–417.
Tsahar, E; J Friedman & I Izhaki. 2002. Impact on fruit removal and seed predation of a
secondary metabolite, emodin, in Rhamnus alaternus fruit pulp. Oikos 99: 290–299.
Turĉek, EJ. 1963. Color preference in fruit–and seed–eating birdsin. Proceedings XIII
International Ornithological Congress (CG Sibley, Ed.), pp. 285–292. Ithaca, New York,
1962. American Ornithologists' Union, Washington, D.C.
Valera, F; RH Wagner; M Romero; JE Gutiérrez & P Rey. 2005. Dietary specialization on high
protein seeds by adult and nestling serins. The Condor 107: 29–40.
Van der Meij, MAA & RG Bout. 2008. The relationship between shape of the skull and bite
force in finches. The Journal of Experimental Biology 211: 1668–1680.
Bibliografía
113
Van der Meij, MAA; M Griekspoor & RG Bout. 2004. The effect of seed hardness on husking
time in finches. Animal Biology 54: 195–205.
Vitale, AA; A Acher & AB Pomilio. 1995. Alkaloids of Datura ferox from Argentina.
Journal of Ethnopharmacology 49: 81–89.
Vrieling, K; W Smith & E Van Der Meijden. 1991. Tritrophic interactions between aphids
(Aphisja cobaea Schrank), ant species, Tyriajacobaea L., and Senecio jacobaea L. lead to
maintenance of genetic variation in pyrrolizidine alkaloid concentration Oecologia 86:
177–182.
Wahaj, SA; DJ Levey; AK Sanders & ML Cipollini. 1998. Control of gut retention time by
secondary metabolites in ripe Solanum fruits. Ecology 79: 2309–2319.
Wang, B & J Chen. 2008. Tannin concentration enhances seed caching by scatter hoarding
rodents: an experiment using artificial ‘seeds’. Acta Oecologica 34: 4379–4385.
Waterman, PG & S Mole. 1994. Extraction and chemical quantification in Analysis of phenolic
plant metabolites. Blackwell Scientific Publications. Oxford, UK.
Watterson, JJ & LG Butler. 1983. Occurrence of an unusual leucoanthocyanidin and absence of
proanthocyanidins in sorghum leaves. Journal of Agricultural and Food Chemistry 31:
41–45.
Watkins, RW; JA Lumley; EL GillBishop; JD Langton; SD; MacNicoll et al. 1999. Quantitative
structure–activity relationships (QSAR) of cinnamic acid bird repellents. Journal of
Chemical Ecology 25: 2825–2845.
Watkins, RW; HJ Mosson, JE Gurney, DP Cowan & JP Edwards. 1996. Cinnamic acid
derivatives: Novel repellent seed dressings for the protection of wheat seed against
damage by the field slug: Deroceras reticulatum. Crop Protection 15: 77–84.
Werner, EE. 1998. Ecological experiments and a research program in community ecology. In:
Resetarits, WJ and J Bernardo (eds), Experimental ecology, pp. 3–26. Issues and
perspectives. Oxford University Press.
Werner, SJ & L Clark. 2003. Understanding blackbird sensory systems and how repellent
applications work. Management of North American Blackbirds Symposium. Bismarck,
N.D., USA.
Westoby, M. 1974. An analysis of diet selection by large generalist herbivores. American
Naturalist 108: 290–304.
WHO/PHARM/92559. 1992. Quality Control Methods for Medicinal Plant Materials. 1811
Geneva 27, Switzerland: World Health Organization, pp. 36–37.
Wilkinson L. 1997. SYSTAT for Windows: statistics. Version 7.0 edition. Systat, Chicago,
Illinois, USA.
Bibliografía
114
Wilson, JD; AJ Morris; BE Arroyo; SC Clark & RB Bradbury. 1999. A review of the
abundance and diversity of invertebrate and plant foods of granivorous birds in northern
Europe in relation to agricultural change. Agriculture, Ecosystems and Environment 75:
13–30.
Wiseman, J. 2006. Variations in starch digestibility in non–ruminants. Animal Feed Science and
Technology 130: 66–77.
Zann, RA. 1996. The Zebra Finch: A Synthesis of Field and Laboratory Studies. New York:
Oxford University Press.
Zar, JH. 1996. Biostatistical analysis, 3rd ed. Prentice–Hall, New Jersey.
