Movimiento de la tortuga gigante de Galápagos
Movimiento de la tortuga gigante de Galápagos
Hace más de dos mil años, Aristóteles se preguntó dónde fueron los pájaros cantores griegos durante el invierno. Los vio engordar justo antes de que desaparecieran. Asumió que hibernaban.
Dos milenios más tarde, Charles Darwin se sentó en una roca en la isla de San Cristóbal y se preguntó por qué los senderos que hacían las tortugas de Galápagos subían y bajaban las laderas volcánicas de la isla. Ambos individuos, que se cuentan entre los más grandes intelectuales de la historia, estaban desconcertados por la migración de estas especies; tal vez el espectáculo más deslumbrante que se puede observar en el mundo natural.
Deslumbrante de hecho, los 1,5 millones de ñus marchando al mismo ritmo alrededor del Serengeti, en Tanzania; o las decenas de millones de mariposas monarca volando de Canadá a México a través de las grandes llanuras de América del Norte; o los innumerables charranes árticos volando sin parar entre los polos.
Tal vez menos deslumbrante es la imagen de una tortuga gigante avanzando tenazmente por las laderas de lava volcánica de estas pequeñas islas perdidas en el Oceáno Pacífico. Menos espectaculares que las migraciones clásicas a que estamos acostumbrados, pero aún más intrigantes. ¿Por qué estos enormes reptiles con sus pesados caparazones migran lentamente a lo largo de senderos que se han utilizado durante generaciones? ¿Podría ser posible? ¿Realmente sucede?
Sorprendentemente, desde las primeras ideas de Darwin, nadie había revelado definitivamente la migración a larga distancia en las tortugas de Galápagos. Sin embargo, como tantos grandes fenómenos que esperaban ser "descubiertos" por la ciencia, la gente local estaba familiarizada con las migraciones de tortugas, y lo había estado desde la época de Darwin.
Como científicos y conservacionistas nos fascinaron estas historias de migraciones de tortugas a larga distancia. ¿Por qué un reptil pesado y lento de 250 kilogramos, que puede sobrevivir sin comida durante un año, decide acarrear su caparazón hasta lo alto de un volcán? ¿Realmente ocurren las migraciones de tortugas? Y si es así, ¿qué individuos las lleva a cabo, y cuándo, dónde, cómo y por qué se producen?
Estas preguntas nos motivaron a iniciar el Programa de Ecología del Movimiento de Tortugas de Galápagos en 2009.
Migración de Tortugas Gigantes en la Isla Santa Cruz
Inicialmente, implementamos 10 dispositivos GPS (Sistemas de Posicionamiento Global, por sus siglas en inglés) en machos y hembras adultas de tortugas de dos especies diferentes, que habitan en la isla de Santa Cruz. Estos dispositivos combinaban cinco componentes básicos: una unidad GPS, un acelerómetro, un chip de memoria para almacenar los datos, una radiobaliza para habilitar el seguimiento radioeléctrico y una "estación base" inalámbrica para cargar datos.
Estos dispositivos recopilan y almacenan un punto GPS, incluidos datos de latitud, longitud, fecha y hora cada hora, y la unidad de acelerómetro monitorea el cambio en la orientación del dispositivo cada cinco minutos, lo que nos da una medida de la actividad del animal.
Poco sabíamos que el despliegue de estos GPS estimularía más de 10 años de investigación productiva y el descubrimiento de aspectos clave de la ecología del movimiento de las tortugas de Galápagos, su reproducción y su salud.
¿Migran las tortugas?
Un año de datos de las dispositivos GPS reveló que de hecho las tortugas de ambas especies realizaron migraciones estacionales y de larga distancia, desde las tierras altas a las tierras bajas y viceversa.
Un año de datos de los dispositivos GPS reveló que de hecho las tortugas de ambas especies realizaron migraciones estacionales y de larga distancia, desde las tierras altas a las tierras bajas y viceversa. Connor es un ejemplo clásico. Utiliza prácticamente la misma ruta cada año, y viaja entre los mismos destinos año tras año.
Las tortugas migraron desde casi el nivel del mar en algunos casos, hasta los 400 metros sobre el nivel del mar, y el viaje duró entre dos y cuatro semanas.
Sorprendentemente, todos los machos adultos marcados migraron, pero sólo algunas hembras, mientras que otras hembras adultas permanecieron en las tierras bajas áridas durante todo el año. Un macho sub-adulto, Wilman, tampoco migró ese año.
Habiendo establecido definitivamente que la migración a larga distancia ocurre en las tortugas de Galápagos, las preguntas acerca de por qué, quién, y cuándo se volvieron más intrigantes, y surgieron otras cuestiones: ¿por qué algunas tortugas migran y otras no? ¿qué implicaciones tiene la migración de las tortugas para su conservación? Estas preguntas han enmarcado nuestra investigación hasta el día de hoy.
¿Cuándo y por qué migran?
En Santa Cruz, la migración hacia la parte alta de la isla comienza con la estación seca y fría, en junio. Las tortugas comienzan a abandonar las áridas tierras bajas cuando la vegetación se seca y se deshace, dejando muy poca comida en las tierras bajas. Curiosamente, entre los animales migratorios, las tortugas más grandes regresaron a las tierras altas antes que los individuos más pequeños.
Las tortugas que llegan a las tierras altas encuentran mucho forraje, porque estas zonas permanecen húmedas y verdes durante todo el año y las plantas pueden crecer todo el tiempo. Las tortugas migratorias se quedan en las tierras altas durante varios meses, antes de regresar a las tierras bajas a medida que la temporada de lluvias comienza, en enero y febrero.
Por lo tanto, parecía que durante la migración, las tortugas buscaban la más alta calidad de forraje, tanto hacia arriba y como hacia abajo del gradiente altitudinal de la isla de Santa Cruz, y esta distribución del forraje depende por completo de los patrones climáticos. En la estación húmeda, toda la isla recibe altas precipitaciones, y las tierras bajas generalmente áridas florecen y experimentan con rápido crecimiento de forraje muy nutritivo.
Es importante destacar que la migración saca a las tortugas de la protección total que les ofrece el Parque Nacional Galápagos, y las lleva hasta tierras agrícolas y ganaderas privadas, lo que tiene fuertes implicaciones para la gestión y conservación de estas especies.
Lea más sobre los resultados de este estudio inicial en: "Vegetation dynamics drive segregation by body size in Galapagos tortoises migrating across altitudinal gradients.”
Más dispositivos para más preguntas
Los datos de esas primeras 10 tortugas marcadas plantearon más preguntas de las que respondieron. ¿Por qué algunas tortugas migran y otras no? ¿Por qué el momento de la migración parece depender del tamaño de la tortuga? ¿Influye la reproducción en los patrones de movimiento? ¿Cómo varían los patrones de movimiento entre islas con diferentes condiciones ambientales?
En respuesta a tanta pregunta, desplegamos muchos más dispositivos en tortugas de Santa Cruz, y comenzamos a marcar tortugas en otras islas, para profundizar nuestra comprensión sobre la mecánica de la migración.
¿Qué pasa con los pequeños gigantes?
En Santa Cruz, marcamos desde pequeñas crías de 60 gramos hasta gigantes de 250 kilogramos, y ampliamos nuestro estudio para incluir tortugas en la isla Española y en el volcán Alcedo de la isla Isabela, donde marcamos tortugas adultas de ambos sexos.
Varios años de datos en Santa Cruz mostraron que las tortugas pequeñas nunca migran, y que cuanto mayor sea la tortuga, mayor será la probabilidad de que migre. La razón de esto radica en la relación entre el tamaño de un animal y la cantidad de alimento que necesita para sobrevivir.
Una tortuga pequeña utiliza más energía por unidad de masa que una tortuga grande debido a las complicadas relaciones entre la superficie y el volumen, lo que se denomina eficiencia metabólica. Sin embargo, la conclusión es que un animal grande necesita más comida que una pequeña.
Una pequeña tortuga en las tierras bajas áridas puede sobrevivir a la estación seca y fría alimentándose de sólo unas pocas plantas en una zona sombreada donde queda algo de humedad. Esa cantidad de alimento puede representar sólo unos pocos bocados para un adulto grande que tendrá que buscar forraje durante largos períodos de tiempo todos los días. Por lo tanto, una tortuga pequeña puede ganarse la vida en las tierras bajas durante todo el año, pero una tortuga grande necesita migrar a las tierras altas para encontrar alimento abundante y confiable.
Cantidad o calidad
Entonces, ¿por qué las tortugas grandes regresan a las tierras bajas en la estación húmeda y caliente? La respuesta se encuentra en la calidad de los alimentos vegetales a lo largo del año.
Durante la estación húmeda, las plantas áridas de tierras bajas crecen rápidamente porque deben reproducirse antes de que las lluvias se detengan. Estas plantas tienen hojas grandes que son relativamente altas en glucosa y otros nutrientes, y bajas en fibras duras e indigestibles y productos químicos para protegerlas de los herbívoros.
Las plantas en las tierras altas crecen más lentamente, son menos nutritivas y más difíciles de digerir. Por lo tanto, vale la pena el costo del viaje para una tortuga adulta para volver a las tierras bajas y alimentarse de estas nuevas plantas de crecimiento rápido.
De acuerdo con esto, las hembras adultas que no migran son generalmente más pequeñas que las hembras que migran. Sin embargo, las hembras sedentarias pueden estar basando sus decisiones de movimiento en una estrategia más sutil. Las hembras pequeñas serán menos habilidosas compitiendo por parches alimenticios de alta calidad que las más grandes y pueden cubrir sus apuestas permaneciendo en un solo lugar para reducir la competencia.
Al no migrar también tendrán acceso a las primeras plastas que empiecen a crecer con las lluvias tempranas, justo antes de que lleguen los animales migratorios. Ser sedentario también reduce el costo de energía de la migración.
Publicamos un relato completo de las implicaciones del tamaño del cuerpo en “Benefits of the destinations, not costs of the journeys, shape partial migration patterns.”
Diferencias entre sexos
Machos y hembras muestran diferencias en su motivación para migrar independientemente de su tamaño.
Los patrones de migración en los machos están estrechamente ligados al cambio en el crecimiento de la vegetación en las tierras bajas y las tierras altas, lo que indica que la calidad del forraje es el principal impulsor.
Los patrones migratorios de las hembras están menos correlacionados con las características de la vegetación, particularmente para su viaje a las tierras altas. Esto tiene sentido ya que las hembras deben incorporar la anidación y la puesta de huevos en su comportamiento migratorio, mientras que los machos no tienen esta restricción adicional. La "decisión" de las hembras, basada en la selección natural para comportamientos óptimos que se pueden heredar, debe incluir el éxito de los huevos en el nido y el desarrollo temprano de las crías.
Esta historia está escrita en “Migration triggers in a large herbivore: Galápagos giant tortoises navigating resource gradients on volcanoes.”
Ecología de movimiento en diferentes islas
Estos resultados preliminares nos mostraron que las estrategias de movimiento están determinadas por el medio ambiente y por las características individuales de las tortugas, los llamados "características de la historia de vida" como el tamaño del cuerpo, y rasgos fisiológicos como el estado reproductivo.
Las Islas Galápagos son conocidas por su diversidad de ecosistemas y por sus diferentes especies de tortugas y nos intrigó cómo el movimiento de las tortugas puede variar según las condiciones insulares y ambientales.
Durante 2010 y 2011, pusimos 45 GPS en cuatro especies de tortugas, en tres islas diferentes. Los lugares incluían la pequeña, plana, árida y caliente isla de Española en el sureste del archipiélago, la isla central y más poblada por humanos de Santa Cruz, donde las tortugas conviven dentro de tierras de cultivo y áreas urbanas, y el majestuoso y aislado volcán Alcedo que se eleva hasta 1100m sobre el nivel del mar en la isla de Isabela, en el oeste del archipiélago.
Las tortugas en diferentes islas mostraron una amplia variedad de estrategias de movimiento:
- Migración: movimiento estacional regular entre lugares separados geográficamente.
- Sedentarismo: permanecer durante todo el año en la misma ubicación.
- Nomadismo: movimientos activamente irregulares e impredecibles.
- Dispersión: movimiento de un lugar a otro pero sin retorno.
La migración fue la estrategia de movimiento más común en el volcán Alcedo y en Santa Cruz, donde hay oscilación estacional en la productividad de la vegetación entre la estación seca fría y la húmeda caliente.
Por el contrario, el sedentarismo y el nomadismo fueron más comunes en Española, donde había poca o ninguna diferencia espacial en el crecimiento de las plantas. El nomadismo ocurre con mayor frecuencia en la estación húmeda caliente en Española porque el agua y el forraje están disponibles en la mayor parte de la isla.
Estos datos mostraron de manera concluyente la importancia del medio ambiente para determinar la evolución del movimiento, y fueron descritos a fondo en “Animal movement in the absence of predation: environmental drivers of movement strategies in a partial migration system.”