Un robot le ha enseñado a estos pájaros un canto casi desaparecido

El canto del chingolo macho (Zonotrichia capensis) es uno de los sonidos más característicos de Sudamérica. En sólo unos segundos, este pequeño pájaro (marrón claro o blanquecino con manchas negras) emite su melodía, compuesta de dos a cuatro notas introductorias y un trino final. Cada familia de chingolos tiene su propia canción, que entonan durante toda su vida. Pero primero deben aprenderla.

Este comportamiento está profundamente arraigado en la interacción entre chingolos machos jóvenes y adultos, que transmiten los patrones de su canto. Pero, ¿qué ocurre cuando este aprendizaje se interrumpe, cuando la pérdida de hábitat, el declive de la población o la desaparición de los tutores adultos rompen la cadena de transmisión?

Entre 2020 y 2023, investigadores de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires (UBA), en Argentina, emprendieron una audaz tarea: reintroducir en una población de chingolos una canción que había desaparecido de la naturaleza (conocida sólo por una notación musical realizada en la década de 1960). Mediante un enfoque innovador que combinaba tecnología avanzada, los científicos desarrollaron un “tutor robótico”, un dispositivo capaz de emitir la melodía olvidada para que las aves jóvenes pudieran aprender de ella. Como resultado, los chingolos que viven en el Parque Pereyra Iraola, una reserva natural de unas 10 hectáreas en Buenos Aires, aprendieron la canción sintética, la incorporaron a su repertorio y ahora la cantan con orgullo.

“Siempre pensamos en la preservación de la biodiversidad como una cuestión genética, pero también implica una cuestión cultural”, explica Gabriel Mindlin, director del Instituto de Física Interdisciplinaria y Aplicada (INFINA) de la UBA y coautor (junto con Ana Amador y Roberto Bistel) del estudio resultante de 2024, publicado en Physica D: Nonlinear Phenomena. “Aquí pusimos de moda una canción extinta, y es un caso de cómo se puede reintroducir toda una cultura si es necesario”.

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Aprender una canción perdida para mantener la tradición

El chingolo es una de las 4000 especies de pájaros cantores conocidas en el mundo. Aunque algunos aspectos de su canto están condicionados genéticamente, en el caso del chingolo macho se aprende de un tutor, casi siempre el padre. El joven imita y aprende a vocalizar un canto que combina el de la familia con el de la población (por ejemplo, los chingolos del Río de la Plata no cantan el mismo trino final que los de otras partes del país). Este proceso dura aproximadamente tres meses después del nacimiento. Al principio, su control muscular es algo impreciso, pero con el tiempo produce un patrón acústico muy refinado.

Cada individuo suele cantar una canción, aunque algunos pueden cantar dos o incluso tres. La melodía dura sólo dos segundos y se repite desde el amanecer hasta que el sol alcanza su cenit.

“Es una canción distintiva, como una huella dactilar, pero aprendida”, dice Amador: “Sirve para atraer a la hembra y proteger su territorio. Es su forma de decir: 'Este soy yo, y aquí estoy'“.

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Cómo revivió una melodía extinguida

Gracias a las notas musicales manuscritas del ornitólogo argentino Fernando Nottebohm, profesor emérito de la Universidad Rockefeller de Nueva York, los investigadores conocían las canciones más populares que se escuchaban en el Parque Pereyra Iraola en la década de 1960. “Si notaba una frecuencia ascendente, la marcaba con un signo hacia arriba”, dice Mindlin. “Si bajaba, haciéndose más grave, dibujaba un signo hacia abajo. El trino era un conjunto de pequeñas líneas, y así representaba la canción”.

La pregunta que desencadenó la investigación fue la siguiente: ¿Qué éxitos de los 60 se siguen cantando? El equipo fue al parque, grabó las melodías y luego entrenó una red neuronal para verificar cuáles de las viejas melodías seguían siendo populares y cuáles habían desaparecido. Descubrieron que sólo tres canciones clásicas seguían cantándose en la zona. Una posible razón es la urbanización de los alrededores del parque, que ha desplazado a gran parte de la población local de chingolos; otra es que, con el paso de los años, el parque ha sido invadido por otras especies de aves cantoras que se han adueñado del territorio de los chingolos.

Tras decidir revivir las melodías que habían desaparecido, los científicos analizaron los parámetros de cada canto real (la frecuencia inicial y final de cada nota, su duración, etc.) y generaron un modelo matemático capaz de producir copias sintéticas del canto del ave basándose en la física de su fonación. Para ello, simularon el tracto vocal del ave, incluida la tráquea, la cavidad orofaríngea, la glotis y el pico. El equipo observó incluso la activación de los músculos de la siringe, el órgano vocal del ave.

Este canto sintético se introdujo en los chingolos del mismo parque durante el periodo sensorial crítico de la especie, de octubre a febrero, cuando los juveniles aprenden imitando un modelo acústico. Las sesiones tuvieron lugar durante las horas de mayor canto (que se producen a primera hora de la mañana) y se limitaron a un máximo de ocho horas. Los intervalos entre las canciones sintéticas se fijaron a una velocidad ligeramente superior a la de los intervalos naturales para estimular las respuestas vocales.

“El intervalo entre cada canto era aleatorio para que los pájaros percibieran la reproducción de los tres dispositivos colocados en la zona como un intercambio real, como si se respondieran unos a otros”, explica Bistel.

De febrero a julio, los chingolos entran en un periodo de completo silencio debido a las bajas temperaturas, que dura hasta septiembre. Entonces reanudan la práctica vocal y afinan su canto basándose en el modelo aprendido. Sorprendentemente, el tutor robótico había sido elegido por algunos chingolos jóvenes, que aprendieron la canción extinguida y la incorporaron a su repertorio vocal.

La canción adquirida por los jóvenes alternaba sílabas con frecuencias crecientes y decrecientes, en consonancia con el tema sintético. Sin embargo, la última sílaba descendente tenía un rango de frecuencias más amplio que la versión sintética, una característica compartida por todos los adultos registrados en el parque. Esta variación parece ser la marca distintiva del “dialecto” de esta población de chingolos, posiblemente adquirida de otros tutores reales o como expresión de la programación genética de la especie.

“Es como rescatar una lengua antigua y olvidada”, afirma Mindlin, subrayando cómo los rasgos culturales (ya sea en aves o en humanos) pueden revivir mediante el aprendizaje y la transmisión a través de generaciones.

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El futuro de la conservación vocal

Mindlin, Amador y Bistel afirman que su herramienta es prometedora para preservar el repertorio vocal de las aves salvajes.

“Existen bancos genéticos con grandes congeladores. Pero, ¿y la conservación cultural? ¿No deberíamos tener bancos de grabación de cantos?”. dice Amador. “Nuestro trabajo allana el camino para pensar en la preservación de las especies de una manera más holística”.

El equipo de INFINA ya está trabajando con chingolos y otras especies del sur de Argentina, con un objetivo a corto plazo: diseñar una red neuronal que ayude al reconocimiento automático del canto de cada individuo. El siguiente paso es estudiar la transmisión vocal en una población de aves anilladas.

“La pérdida de individuos significa no sólo la reducción de la diversidad genética, sino también la pérdida de verdaderos cultivos”, afirma Mindlin. “Con ecuaciones matemáticas que transformamos en ondas sonoras, podemos garantizar que esta cultura no se pierda”.