A 120 kilómetros de la Península Antártica, la pequeña Isla Rey Jorge alberga una de las mayores poblaciones de pingüinos de barbijo. Won Young Lee, biólogo marino del Instituto de Investigación Polar de Corea, los conoce bien. Lleva mucho tiempo estudiando su comportamiento. En diciembre de 2019, llevó consigo a Paul-Antoine Libourel, ingeniero investigador y ecofisiólogo del sueño en el centro de investigación en neurociencia de Lyon, para una expedición un tanto especial. Su objetivo: estudiar su sueño, un aspecto a menudo descuidado en la vida de estos animales.

Para todos los humanos, como para la mayoría de los mamíferos, es normal dormir en incrementos de varias horas. Los pingüinos de barbijo tienen hábitos de sueño bastante particulares: toman muchas microsiestas a lo largo del día. ¿Están realmente durmiendo? Con su equipo, Won Young Lee y Paul-Antoine Libourel informan de su descubrimiento en la revista Sciences.

Sabemos que las aves tienen dos estados de sueño: el sueño de ondas lentas, caracterizado por una clara desaceleración de la actividad cerebral, y el sueño paradójico, durante el cual la actividad cerebral permanece intensa. En pingüinos ya se han descrito estados de somnolencia, pero la mayoría de los estudios se han realizado en individuos cautivos. “Ningún investigador ha logrado medir las ondas de sueño de los pingüinos en su entorno natural. Éste es el objetivo de este estudio”, subraya Michel Gauthier-Clerc, biólogo y veterinario de la Universidad de Ginebra y autor del libro Les Manchots (2019, Delachaux y Niestlé).

Paul-Antoine Libourel y Won Young Lee equiparon a veinte pingüinos adultos con un dispositivo desarrollado para registrar la actividad cerebral, el tono muscular y los movimientos de los individuos de forma continua durante varios días. Una vez equipados, los pingüinos fueron liberados en la colonia y luego recapturados diez días después para recuperar los datos.

Primera observación: los pingüinos presentaron una actividad de sueño característica de las aves con estados de sueño de ondas lentas y algunos episodios de sueño paradójico. Sin embargo, esta actividad estaba muy fragmentada. “Dormían una media de 4 segundos, más de 10.000 veces al día”, describe Paul-Antoine Libourel. Estas microsiestas ocurrieron día y noche, independientemente de la actividad de los individuos en tierra, incluso durante la incubación de los huevos”. En conjunto, durante un día de 24 horas, permitirían a las aves dormir un promedio de 11 horas. Pero ¿cuál es el beneficio de este comportamiento?

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No está claro si los microsueños de los pingüinos son lo suficientemente largos como para proporcionar las funciones reparadoras atribuidas al sueño. “En la hipótesis de que estos microsueños cumplan, de manera acumulativa, tales funciones, podrían constituir una estrategia de adaptación de los pingüinos frente a las presiones ambientales, en particular la depredación”.

Entre los mayores depredadores del pingüino de barbijo, la skúa antártica (Stercorarius antarcticus) establece su nido cerca de las colonias y merodea regularmente esperando que algún individuo venga a robar los huevos, o incluso los polluelos. Aunque varía durante el día, esta presión de depredación obliga a los pingüinos a permanecer constantemente alerta. “Por lo tanto, multiplicar las microsiestas en detrimento de un único sueño prolongado podría ser claramente una estrategia de adaptación para responder a esta mayor necesidad de vigilancia, como ocurre con muchas aves”, explica Michel Gauthier-Clerc.

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En otras especies esto puede manifestarse de manera diferente, por ejemplo en una reducción drástica de la cantidad de sueño. Es el caso de la fragata, un ave marina capaz de volar durante varios días en busca de alimento: el 2% de su tiempo de vuelo lo dedica a dormir. “Durante sus largos vuelos, la fragata puede lograr un sueño bihemisférico, en el que ambos hemisferios duermen simultáneamente, pero adopta predominantemente el llamado sueño unihemisférico, lo que significa que sólo la mitad de su cerebro duerme al mismo tiempo. Esto permite a la otra mitad permanecer alerta para detectar depredadores y obstáculos”, explica Yvon Le Maho, director emérito de investigación del CNRS de la Universidad de Estrasburgo, especialista en aves marinas.

Esta habilidad está presente en varias aves, o incluso en el delfín. Por lo tanto, no fue sorprendente para los científicos observar que el pingüino de barbijo también era capaz de hacer malabarismos entre el sueño uni y bihemisférico para mantener un cierto nivel de alerta. “Las mediciones muestran que a veces sólo uno de los dos hemisferios estaba en reposo. Al superponer estas firmas cerebrales con vídeos, pudimos ver que el movimiento de abrir/cerrar los ojos, unilateral o bilateral, estaba perfectamente correlacionado.

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Sin embargo, la depredación no sería la única fuente de estrés para estos animales. “A diferencia del pingüino emperador, el pingüino de barbijo es una especie muy territorial. Aunque se apiñan en grandes grupos, los “guarderías”, los pingüinos de barbijo, defienden constantemente su territorio contra sus propios congéneres”, indica Yvon Le Maho. Por tanto, en estas guarderías algunos individuos se encuentran en la periferia y otros en el centro, lo que ayuda a mantener el calor corporal del grupo y protege a los juveniles.

Sin embargo, si la fragmentación del sueño fuera sólo una respuesta a la depredación, esperaríamos ver un sueño más reducido y más fragmentado en individuos periféricos expuestos directamente a los depredadores. Pero los análisis muestran lo contrario: los individuos situados en el centro duermen menos, de forma más fragmentada y favorecen el sueño unilateral. Por tanto, estarían más vigilantes en el centro de la colonia. Fragmentar el sueño, en detrimento de un sueño más consolidado, no sería sólo una adaptación de los pingüinos a la depredación, sino probablemente también una consecuencia del estrés ligado a la necesidad de defender el propio nido dentro de la propia colonia.