La respuesta de escape para evadir las amenazas percibidas es un comportamiento fundamental visto en todo el reino animal, y los estudios de laboratorio han identificado circuitos neuronales especializados que controlan este comportamiento. Sin embargo, comprender cómo operan estos circuitos neuronales en entornos naturales complejos ha sido un desafío.
Un nuevo estudio dirigido por investigadores de UC Santa Cruz y NOAA Fisheries superó este desafío utilizando un diseño experimental inteligente para registrar y analizar las respuestas de escape en los peces de arrecife de coral. Los resultados, publicados el 12 de noviembre en Actas de la Academia Nacional de Ciencias , revelar cómo una secuencia de reglas de decisión bien definidas genera un comportamiento de evasión en una amplia gama de especies de peces de arrecife de coral.
"Adoptamos un enfoque utilizado en estudios de laboratorio en un entorno complejo y natural y descubrimos que los mismos mecanismos de comportamiento parecen aplicarse. Un conjunto de reglas simples se combinan de diferentes maneras para generar un rico conjunto de comportamientos para lograr este objetivo fundamental: para evitar ser asesinados ", dijo el primer autor Andrew Hein, investigador asistente en el Instituto de Ciencias Marinas de la Universidad de California Santa Cruz y ecólogo investigador en el Laboratorio de Pesca NOAA en Santa Cruz.
Los peces de arrecife de coral en el estudio se alimentan de algas en las planicies de arrecifes poco profundos, donde son vulnerables a los depredadores como las morenas y los tiburones de arrecife. Para simular una amenaza, los investigadores emplearon un estímulo visual ampliamente utilizado llamado estímulo inminente, unUn punto negro que crece en tamaño lentamente y luego rápidamente, creando la ilusión de un objeto que se acerca rápidamente. Una tableta a prueba de agua desplegada en un arrecife de coral en Moorea, Polinesia Francesa, jugó el estímulo inminente, mientras que las cámaras de video registraron las respuestas de los peces.que nadó hacia el área frente a la tableta.
Luego, los investigadores utilizaron tecnología de visión por computadora para analizar el video. El seguimiento automatizado y un método conocido como "proyección de rayos", desarrollado originalmente por diseñadores de videojuegos, les permitió reconstruir lo que cada pez veía al decidir si huir o no.de la amenaza. Descubrieron que los peces iniciaron maniobras de escape en respuesta al tamaño percibido y la tasa de expansión del estímulo de amenaza utilizando una regla de decisión que coincidía con la dinámica de los circuitos neuronales sensibles al telar conocidos.
"Este mismo circuito conductual que los neurocientíficos identificaron en estudios de laboratorio parece estar operando en el entorno natural más complejo", dijo Hein. "Pero también encontramos algo nuevo: la sensibilidad al estímulo que se avecina se afina o disminuye dependiendo deubicaciones de otros peces. Si un individuo es el más cercano al estímulo, es mucho más probable que huya que si hay otro pez entre él y la amenaza ".
Un tercer factor en la respuesta de escape fue la ubicación de un lugar seguro para refugiarse, ofrecido por un montículo de coral junto al área experimental. La respuesta inicial al estímulo es alejarse rápidamente de la amenaza, pero casi inmediatamente el pez entoncescomenzó a girar hacia el refugio y nadó directamente hacia él.
"Cuando miras los caminos que toman, parece un espagueti, todos son diferentes, pero el análisis muestra que todos son generados por el mismo conjunto simple de reglas de comportamiento", dijo Hein.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Santa Cruz . Original escrito por Tim Stephens. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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