Un estudio de peces débilmente eléctricos de un área remota de la cuenca del Amazonas brasileño no solo ha ofrecido una ventana única sobre cómo un pez increíblemente raro se ha adaptado a la vida en cuevas durante decenas de miles de años, sino que también ha revelado por primera veztiempo en el que los peces eléctricos pueden interactuar entre sí a distancias más largas de lo que se cree posible de una manera similar a la radio AM.
en hallazgos publicados en la revista Fronteras , los investigadores han demostrado cómo una especie de pez cuchillo de vidrio adaptada a la cueva de aproximadamente 300 miembros vivos Eigenmannia vicentespelea ha evolucionado a partir de parientes que viven en la superficie Eigenmannia trilineata que todavía viven justo afuera de la puerta de la cueva, sacrificando sus ojos y pigmentación, pero obteniendo órganos eléctricos ligeramente más poderosos que mejoran la forma en que sienten a sus presas y se comunican en la oscuridad absoluta.
El estudio, que analizó la comunicación y el comportamiento eléctricos de los peces, ha detallado el descubrimiento de que los peces débilmente eléctricos acceden a un canal especial para mensajes de larga distancia a través de cambios en la amplitud de las señales eléctricas que se envían entre sí. Los investigadores hanadaptó la famosa cita de Einstein sobre la teoría del entrelazamiento cuántico - "interacción espeluznante a distancia" - para describir cómo los peces débilmente eléctricos perciben estos mensajes sociales, alterando el comportamiento de los demás a distancias de hasta varios metros de distancia.
De las casi 80 especies de peces de las cavernas que se sabe que han evolucionado a partir de peces que habitan en la superficie, todas han desarrollado mejoras sensoriales de algún tipo para durar la vida en las cavernas, que comúnmente se adaptan durante millones de años mientras pierden órganos sensoriales que ya no necesitan en el proceso.
Sin embargo, los biólogos han cuestionado cómo los peces débilmente eléctricos, que usan sus sentidos eléctricos para navegar en las condiciones oscuras y turbias del río Amazonas, también podrían adaptarse, ya sea desarrollando sentidos eléctricos intensificados para ver y comunicarse en la oscuridad absoluta, o alimentandopor sus campos eléctricos para ahorrar en costos energéticos cuando la mayoría de las cuevas tienen pocos recursos alimenticios.
"Una de las grandes preguntas sobre los peces que se adaptan con éxito a vivir en cuevas es cómo se adaptan a la vida sin luz", dijo Eric Fortune, autor principal del estudio y biólogo del Instituto de Tecnología de Nueva Jersey NJIT.Los colegas se dividieron en dos grupos ... un grupo que predijo que los campos eléctricos de los peces de las cavernas serían más débiles debido al suministro limitado de alimentos, y otro que apostó a que los campos eléctricos serían más fuertes, lo que permitiría a los peces usar sus señales eléctricas paraver y hablar más claramente en la completa oscuridad de la cueva.
"Parece que usar su sentido eléctrico para detectar presas y comunicarse entre sí es muy valioso para estos animales; tienen mayores intensidades de campo eléctrico. Curiosamente, nuestro análisis de sus campos eléctricos y movimiento muestra que pueden comunicarse a distancias demetros, que es bastante largo para los peces que miden alrededor de 10 cm de largo ".
"Casi todas las investigaciones de especies de peces de las cavernas hasta ahora se han limitado a experimentos de comportamiento en laboratorios, y es por eso que este estudio es especial", dijo Daphne Soares, profesora asociada de biología del NJIT y coautora del estudio.la primera vez que pudimos monitorear continuamente el comportamiento de cualquier pez de las cavernas en su entorno natural durante días. Hemos obtenido una gran comprensión de su sistema nervioso y adaptaciones especializadas para la vida en las cavernas, pero es igual de emocionante saber lo sociables yhabladores son entre ellos ... es como la escuela secundaria ".
Interacciones espeluznantes y adaptaciones impactantes
Para la investigación, los investigadores de NJIT y Johns Hopkins se unieron con la bióloga Maria Elina Bichuette de la Universidad Federal de São Carlos, quien comenzó a estudiar los dos grupos de peces hace casi dos décadas en el remoto sistema de cuevas São Vicente II del Alto Tocantins de Brasil centralCuenca del río.
Durante varios días, el equipo aplicó una técnica de rastreo de peces eléctrica personalizada que implica colocar rejillas de electrodos en los hábitats acuáticos de los peces para registrar y medir los campos eléctricos generados por cada pez, lo que permite al equipo analizar los movimientos y la electricidad de los peces.interacciones sociales basadas.
Los investigadores pudieron rastrear más de 1,000 interacciones sociales de base eléctrica en grabaciones de 20 minutos de duración tomadas tanto de la superficie como de las poblaciones de peces de las cavernas, descubriendo cientos de intercambios especializados de larga distancia.
"Cuando comencé a estudiar estos peces, podíamos observar el comportamiento asociado con la morfología única y especializada de estos peces, pero en este proyecto, fue fascinante aplicar estos nuevos enfoques técnicos para revelar cuán compleja y refinada podría ser su comunicación,"dijo Bichuette.
"Básicamente, nuestra evidencia muestra que los peces están hablando entre sí a distancia a través de la electricidad usando un canal secreto oculto, modulaciones de amplitud que surgen a través de la suma de sus señales eléctricas. No es diferente al funcionamiento de una radio AM, que se basa ensobre las modulaciones de amplitud de una señal de radio ", dijo Fortune.
Las grabaciones también mostraron que la intensidad de las descargas eléctricas en los peces de las cavernas era aproximadamente 1,5 veces mayor que las de los peces de superficie a pesar de tener un costo de hasta una cuarta parte de su presupuesto total de energía. El equipo realizó tomografías computarizadas de ambas especies, mostrandoque los peces de las cavernas también poseen órganos eléctricos relativamente más grandes que sus compañeros de corriente, lo que podría explicar la fuente de energía eléctrica adicional de los peces de las cavernas.
Otra consecuencia de cambiar sus ojos y su vida en la superficie por una mayor percepción electrosensorial es que los peces de las cavernas eran más sociales y territoriales a todas horas. A diferencia de sus parientes de la superficie que se alimentan libremente y que duermen durante el día y se alimentan por la noche, los peces cavernarios-ciclo nocturno.
Por ahora, Fortune señala que el descubrimiento de las interacciones distantes del estilo de radio AM de los peces es el primero de su tipo informado entre los peces de las cavernas eléctricos, aunque dice que ahora también se están reportando fenómenos similares en algunas otras especies, recientemente porinvestigadores en Alemania que han observado una forma de comunicación eléctrica a larga distancia entre un grupo de peces conocido como Apteronotus. Fortune dice que el hallazgo podría tener implicaciones para el campo de la neurobiología, donde los peces débilmente eléctricos son un modelo único y poderoso para explorar la naturaleza.de la conexión cerebro-cuerpo en otros animales, incluidos los humanos.
"Los peces eléctricos son excelentes sistemas para comprender la base neuronal del comportamiento, por lo que hemos estado estudiando sus cerebros durante décadas", dijo Fortune. "Estos nuevos datos están obligando a reexaminar los circuitos neuronales utilizados para el control del comportamiento de estospeces. "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Nueva Jersey . Original escrito por Jesse Jenkins. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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