Ecología y neurociencia

Vivir en peligro deja huellas en las neuronas

actualidad — por el 01/06/2016 a las 13:36

La mayor o menor amenaza de predadores produce cambios en el comportamiento de los animales. Ahora un equipo de investigadores demostró, en dos poblaciones de cangrejos de la misma especie, que esos cambios se manifiestan también en las neuronas.

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Foto: Cláudio Dias Timm

“Encontramos que, de acuerdo a lo esperado, los cangrejos de Mar Chiquita, donde hay más predadores, respondían en forma mucho más intensa”, señala Daniel Tomsic, y destaca: “Al registrar la respuesta de las neuronas, vimos que ésta también era más intensa”. Foto: Cláudio Dias Timm

http://nexciencia.exactas.uba.ar/audio/DanielTomsic3.mp3
Descargar archivo MP3 de Daniel Tomsic

Cuando una gaviota vuela en forma amenazante sobre la playa, los cangrejos saben que tienen que correr a guarecerse en su cueva. Sin embargo, en las playas de San Antonio Oeste, en la provincia de Río Negro, es posible caminar tranquilamente por la orilla sin que los cangrejos se inmuten.

¿A qué se debe tanta tranquilidad? ¿Será que las características del entorno influyen en el comportamiento de estos animales y dejan una huella en sus cerebros? Estas son las preguntas que se formuló Daniel Tomsic, profesor en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA e investigador del CONICET, quien, desde hace varios años, se dedica a estudiar la respuesta de los cangrejos frente a estímulos visuales indicadores de peligro.

“A partir del comentario de colegas de Mar del Plata acerca de la poca reacción de los cangrejos de San Antonio Oeste, y nuestro conocimiento sobre las reacciones de estos mismos cangrejos en otros sitios, decidimos comparar el comportamiento y las modificaciones en el sistema nervioso en animales de la misma especie que se encuentran naturalmente expuestos a mayor o menor presencia de predadores”, relata Tomsic desde el Instituto de Fisiología Biología Molecular y Neurociencias (IFIBYNE) del CONICET y UBA.

Ambas poblaciones de cangrejos viven en ambientes de estuario, que están aislados unos de otros por cientos de kilómetros. Ambos grupos de animales viven vidas muy distintas. Los que habitan en la costa de Mar Chiquita están sometidos a los ataques permanentes de las gaviotas. En cambio, los cangrejos de San Antonio Oeste no sufren esa presencia amenazante, y su vida es más apacible.

De la playa al laboratorio

Los investigadores decidieron recolectar animales de ambos lugares y estudiarlos en el laboratorio. Así, evaluaron la intensidad con la que respondían a objetos que se movían por encima de sus cabezas, simulando el vuelo rasante de una gaviota. “Encontramos que, de acuerdo a lo esperado, los cangrejos de Mar Chiquita, donde hay más predadores, respondían en forma mucho más intensa”, señala Tomsic, y destaca: “Al registrar la respuesta de las neuronas, vimos que ésta también era más intensa, de modo que había una correspondencia entre la actividad de las neuronas y el  comportamiento de los animales relacionada con el riesgo de predación”. Los resultados se publicaron en el Journal of Experimental Biology.

Por su parte, Tomás Luppi y Jesús Nuñez, investigadores del CONICET en la Universidad de Mar del Plata y también autores del trabajo publicado, analizaron la proporción de cangrejos que se convierten a diario en alimento de las gaviotas, y determinaron que ese valor es mucho mayor en Mar Chiquita, es decir, el riesgo para la vida del cangrejo es superior en esas playas bonaerenses.

Vivir bajo amenaza

Desde el punto de vista de la teoría de la evolución, un factor de importancia en los cambios que se producen en las especies es el impacto de la acción de los predadores. Es decir, esa amenaza termina modulando el comportamiento de las especies afectadas.

Daniel Tomsic. Foto: Archivo Exactas Comunicación

Daniel Tomsic. Foto: Archivo Exactas Comunicación

La originalidad del trabajo realizado por los investigadores reside en mostrar no sólo que la presencia o ausencia de predadores modula el comportamiento de los animales, sino también que ese comportamiento es consecuencia de la actividad de sus neuronas.

“Hasta el momento no había ninguna evidencia de que el impacto de predación podía afectar la respuesta a nivel de neuronas individuales, y eso es lo que pudimos mostrar”, asegura Tomsic.

El investigador aclara que los resultados en cuanto al comportamiento fueron los esperados, pero remarcó que “no es tan fácil vincular directamente el comportamiento con un grupo de neuronas individuales”. Además, el estudio fue posible gracias a la posibilidad de disponer de dos poblaciones de una misma especie que estuvieran aisladas entre sí.

De todos modos, el trabajo abre nuevas preguntas, por ejemplo, si las diferencias halladas en las neuronas se corresponden con una variación genética. Es decir, no se sabe si se trata de un cambio que se produce durante el período de vida de los animales, que genéticamente tienen la misma estructura, o si, por el contrario, esa diferencia se encuentra determinada por los genes. En tal caso, se trataría de dos poblaciones que se están diferenciando genéticamente.

Si estas poblaciones estuvieran en proceso de diferenciación, se trataría, según indican los investigadores, de un caso de microevolución, pues se observan pequeñas diferencias en la manera en que responden determinadas neuronas. Para confirmarlo, una alternativa es criar animales de las dos poblaciones en un mismo ambiente y ver si las diferencias en las neuronas se mantienen cuando los animales se hacen adultos.

En resumen, el trabajo con los cangrejos nacidos y criados en dos ambientes distintos de la costa atlántica confirman algunos supuestos que surgen de la teoría de la evolución, como el hecho de que el impacto de los predadores influye en el comportamiento.  La originalidad reside en que muestra algo que hasta el presente no había podido ser confirmado: que una diferencia ecológica de mucha relevancia, como el impacto de predación, se corresponde con una diferencia en la actividad de las neuronas. Si bien existen estudios que establecen correlaciones entre algunas variables ecológicas y el tamaño del cerebro del animal, nunca se habían realizado comprobaciones de cambios a nivel de neuronas individuales.

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