Las más de 200 especies de la familia Mormyridae se comunican entre sí de una manera completamente ajena a nuestra especie: mediante descargas eléctricas generadas por un órgano en sus colas.
En un artículo publicado en Science en 2011 que describió un grupo de mormíidos capaces de percibir variaciones sutiles en la forma de onda de las señales eléctricas, el biólogo Bruce Carlson, PhD, de la Universidad de Washington en St. Louis, señaló que otro grupo de mormyrids es mucho menos discriminatorio verilustración.
El pez con discriminación de señal matizada puede obtener una cantidad sorprendente de información de las señales eléctricas, incluidas la especie del señalizador, el sexo, la edad, el estado de dominio relativo y posiblemente incluso la identidad individual. También pueden detectar estados emocionales, como agresión, sumisión, cortejo y exploración activa. Los peces con el sistema de comunicación más simple fueron menos estudiados y menos entendidos.
En los números del 4 de agosto de la revista en línea eLIFE, Carlson y la estudiante graduada Christa Baker describen cómo descubrieron la base de las diferencias perceptivas entre los dos grupos de peces al estudiar los receptores sensoriales de los peces.
"Tenía que haber un correlato neural para las diferencias de percepción, por lo que buscamos ver si algo estaba sucediendo 'en la periferia' donde las señales se detectan originalmente y se codifican para su procesamiento en el cerebro", dijo Carlson.
Los receptores en los peces menos discriminativos codifican las señales de manera muy diferente que los receptores en los peces más discriminatorios. Además, los receptores de los peces menos discriminatorios están sintonizados a las señales colectivas de los bancos o bancos de peces en lugar de los de los individuospez.
"Hasta donde sabemos, esta es la primera vez que alguien encuentra un receptor sintonizado para agrupar las señales de comunicación en lugar de las que provienen de individuos", dijo Carlson.
Spiking versus oscilante
Los peces débilmente eléctricos tienen receptores sensoriales en su piel, llamados knollenorgans, que detectan pulsos eléctricos de sus peces vecinos. Los receptores se distribuyen ampliamente sobre los cuerpos de los peces discriminantes, pero en los peces menos discriminatorios se agrupan en tres grupos,o rosetas, a ambos lados de la cabeza.
"Sabíamos por el trabajo en la década de 1960 que había diferencias en la fisiología o el comportamiento eléctrico de los receptores sensoriales", dijo Baker. "Los receptores ampliamente distribuidos disparan picos o potenciales de acción, mientras que los receptores agrupados producen potenciales oscilantesa una frecuencia constante "
"Aprendimos que cuando los receptores oscilantes reciben una señal eléctrica, restablecen su oscilación a un punto particular del ciclo", dijo. "Este restablecimiento de fase sincroniza brevemente las oscilaciones de los diferentes receptores".
"Nadie había descrito algo como esto en un sistema sensorial antes", dijo Carlson. "Este es el primer receptor sensorial que conocemos que codifica los estímulos restableciendo la fase de oscilaciones en curso".
"Investigamos cómo variaba el restablecimiento de fase con diferentes estímulos", dijo Baker, "y descubrimos que los receptores oscilantes no codifican la misma información que los receptores con púas".
Los receptores de punta, que disparan un impulso nervioso cada vez que hay una excursión hacia arriba o hacia abajo en la señal, son muy buenos para codificar señales de sincronización precisas en las formas de onda de señalización. Pero los receptores oscilantes codifican solo el inicio de la señal y su punto deorigen.
"Los peces con receptores oscilantes no son conductualmente sensibles a la variación de la forma de onda, al menos en parte porque las señales de sincronización precisas no están codificadas por sus receptores", dijo Baker.
Pensamiento grupal
Entonces, ¿por qué los peces con receptores oscilantes se molestan en señalizar? ¿Qué información proporcionan sus receptores? La respuesta surgió cuando los científicos observaron cómo se sintonizan los receptores.
Los receptores de punta son máximamente sensibles a las frecuencias cercanas a las que componen las señales de otros miembros de su especie. Sin embargo, los receptores oscilantes están sintonizados a frecuencias mucho más bajas que las que caracterizan las señales de sus compañeros de peces.
"Descubrimos que los patrones de temporización a los que eran más sensibles eran patrones que solo pueden ser producidos por la señalización colectiva de grandes grupos de peces", dijo Baker. "Creemos que los receptores oscilantes ayudan a los peces a detectar y localizar esos grupos"."
¿Pero por qué estos dos grupos de peces son tan diferentes? "Nuestra mejor suposición es que las diferencias en el comportamiento social, en la organización social, se seleccionan por las diferencias en las capacidades sensoriales", dijo Carlson.
"Según lo que he visto en el campo", dijo, "los peces capaces de percibir pequeñas diferencias en las señales de comunicación tienden a ser solitarios y territoriales, mientras que los peces cuyos receptores están sintonizados para agrupar las señales tienden a sermás gregario
"Supongo que estos dos estilos de vida diferentes ejercen presiones selectivas muy diferentes sobre la comunicación. Si eres solitario y territorial y detectas otro pez en el área, quieres saber exactamente quién es ese pez. ¿Es un competidor potencial?, un compañero potencial o una especie diferente que no te preocupa?
"Por otro lado, si vives en un cardumen o banco de peces, no es tan importante identificar a las personas. Solo quedarte con el grupo será una estrategia exitosa".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Washington en St. Louis . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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