Estos peces eléctricos detectan imágenes de lo que ‘ven’ sus compañeros
Los bancos de peces cerebrales comparten “imágenes” de objetos cercanos y utilizan su extraordinaria capacidad para ver más lejos
Pez nariz de elefante de Peters (Gnathonemus petersii).
Biblioteca de imágenes De Agostini/Getty Images
Con un hocico en forma de trompa, un cerebro enorme y movimientos oscilantes, el pez nariz de elefante de agua dulce Parece sacado directamente de una novela de ciencia ficción.. Pero el rasgo más impactante de estos bichos raros es su capacidad para emitir y sentir electricidad. Utilizan corrientes eléctricas para localizar presas y parejas potenciales en los fondos fangosos de los ríos donde residen.
Ahora los científicos han descubierto que los peces pueden potenciar este poder trabajando juntos. En un artículo publicado el miércoles en la revista Naturaleza, un equipo de investigadores descubrió que Los peces nariz de elefante son capaces de captar las señales eléctricas de sus pares pulsantes para sentir colectivamente el mundo que los rodea.. Esto puede ampliar las capacidades de percepción de los peces, ayudándoles a detectar presas y enemigos potenciales desde más lejos.
“Estábamos emocionados de ver que los pulsos eléctricos [of other fish] no son sólo un ruido de fondo”, afirma Nathaniel Sawtell, neurocientífico de la Universidad de Columbia y coautor del nuevo artículo. “Los peces en realidad utilizan las legumbres de los otros peces para su beneficio”.
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Sawtell ha estudiado el cableado neuronal del pez nariz de elefante de Peters (Gnathonemus petersii) por muchos años. Estos peces, que se encuentran en ríos y lagos de agua dulce en toda África central y occidental y lucen una extensión de su boca en forma de tronco, son cerebritos. Poseen la proporción de peso cerebro-cuerpo más alta de todos los vertebrados, incluidos los humanos.
Todo este poder cerebral ayuda a aprovechar las capacidades eléctricas del pez. Si bien no pueden igualar las salidas de alto voltaje de anguilas electricas y las mantarrayas, los peces nariz de elefante pueden crear pulsos de carga a partir de un órgano eléctrico en su cola. Emiten estos pulsos al medio ambiente de manera similar a cómo los murciélagos y los delfines utilizan las ondas sonoras. A medida que las señales rebotan en los objetos cercanos, pequeños electrorreceptores en la piel del pez captan distorsiones en el campo eléctrico.
Los investigadores han estudiado durante mucho tiempo cómo los peces nariz de elefante perciben sus propias corrientes eléctricas. Pero se ha trabajado mucho menos para determinar cómo estos peces interpretan los pulsos de otros peces, especialmente cuando se reúnen en grupos sociales.
Para aprender más sobre cómo los peces nariz de elefante se ven afectados por las señales eléctricas de otros, Sawtell se asoció con su investigador postdoctoral asociado Federico Pedraja para crear una simulación por computadora. Su objetivo era modelar cómo cambiaba el entorno eléctrico cuando varios peces nariz de elefante estaban cerca uno del otro.
Los investigadores descubrieron que los peces nariz de elefante simulados esencialmente podían sintonizar los pulsos eléctricos de sus vecinos. Cuando un pez creó una “imagen” eléctrica de un objeto cercano, los otros peces en la simulación pudieron captar instantáneamente lo que el primer animal estaba sintiendo. Si un grupo de tres peces nariz de elefante se acercara al mismo objeto, los peces recibirían imágenes eléctricas ligeramente diferentes de ese objeto esencialmente al mismo tiempo, lo que les permitiría “ver” su entorno con más detalle.
La capacidad del pez para transferir estos sentidos sin verse atascado por señales eléctricas que interfieren es sorprendente, dice Sarah Skeels, zoóloga de la Universidad Queen Mary de Londres, que estudió la percepción eléctrica del pez nariz de elefante para su doctorado. “Se podría pensar que otros peces podrían causar una interferencia, pero como han demostrado, parece que en realidad puede mejorar algunos aspectos de un objeto que son ambiguos para los peces individuales”, dice Skeels, que no participó en el nuevo estudio. .
El trabajo en equipo también amplió el rango de percepción de los peces hasta tres veces más. “Al utilizar los pulsos de otros peces, un individuo podría ver las propiedades eléctricas de objetos mucho más lejanos”, dice Sawtell. “Los campos eléctricos disminuyen abruptamente con la distancia, por lo que el hecho de que otro animal cercano emita ese campo eléctrico puede ampliar enormemente el alcance de su detección”. Los humanos han empleado una estrategia similar para perfeccionar el radar, que detecta con mayor precisión objetos lejanos cuando los pulsos electromagnéticos se mueven entre múltiples emisores y receptores.
Los investigadores reforzaron los resultados de su modelado con registros de la actividad neuronal del pez nariz de elefante. Descubrieron que la región del cerebro de gran tamaño de los animales que controla el sistema electrosensorial es capaz de sintonizar tanto las señales propias del pez nariz de elefante como las corrientes eléctricas externas, incluidos los pulsos de otros peces. El equipo también observó cómo actuaban los peces nariz de elefante cuando se los colocaba juntos en tanques. Los investigadores observaron a los peces alineados en formaciones rectas o perpendiculares. Según el modelo informático, estas posiciones parecían ayudar a maximizar las capacidades de detección colectiva.
Si bien este es el primer ejemplo conocido de detección colectiva en peces eléctricos, puede que no sea el último, afirma Skeels. Señala que hay cientos de otras especies de peces eléctricos, incluidas varias especies muy sociales. Por ejemplo, los investigadores descubrieron recientemente que Las anguilas eléctricas pueden cazar en manadas y sincronizar sus descargas para aturdir a sus presas.. Ella piensa que es plausible que algún tipo de sensación colectiva pueda ser “un elemento fundamental de la percepción sensorial del mundo de los peces eléctricos”.
Según Sawtell y Pedraja, la detección colectiva del pez nariz de elefante puede ayudar a los científicos a desarrollar tecnologías de detección artificial en cosas como vehículos submarinos. Pero primero los investigadores necesitan obtener una visión más detallada de lo que sucede dentro de las cabezas de estos extraños peces.
“Todavía no sabemos cómo el cerebro de estos peces procesa realmente estos complejos flujos de información”, dice Sawtell. “Nos gustaría entender cómo la evolución ha perfeccionado los cerebros de estos peces durante muchos millones de años para resolver este problema”.