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Mimetismo animal: Ahora me ves…

¿Qué ves en la imagen? ¿Serpientes u orugas? Todos los animales buscan mejorar su supervivencia, y una de las formas más eficaces (así como de las más llamativas) consiste en parecerse a elementos de su entorno, ya sea camuflándose o imitando diferentes rasgos de otros organismos. El mimetismo es un fenómeno complejo y sorprendente que se da en prácticamente todos los grupos de animales conocidos, y en los cuales actúa como un motor evolutivo. ¿Sabes qué clases de mimetismo existen y qué animales lo llevan a cabo? ¿Te animas a descubrirlo en este artículo?

Mimetismo vs camuflaje (o cripsis)

El término “mimetismo” (procedente del griego mimetikos = “imitación”) se usaba inicialmente para describir a las personas capaces de imitar. A partir de 1851 (época en la que afloraron muchas ciencias biológicas), su uso se extiende a otras formas de vida.

Es frecuente encontrarse el término mimetismo como sinónimo de “camuflaje o cripsis”. Aunque son conceptos que se solapan y que a veces se mezclan, en biología se diferencian muy bien:

  • Mimetismo: capacidad que un organismo tiene de imitar algún aspecto de otro organismo (con el que generalmente no guarda relación) y así obtener alguna ventaja.
  • Camuflaje (o cripsis, del griego kryptos, “lo oculto”): capacidad que un organismo tiene de pasar desapercibido en el medio a ojos de sus depredadores (o presas), copiando aspectos de elementos ambientales o desarrollarando una coloración disruptiva que le permita ocultarse.

Algunos autores consideran que el camuflaje sólo hace referencia a la semejanza morfológica de un organismo con elementos del medio, como el sustrato, las plantas o los animales sésiles (es decir, inmóviles) como esponjas o corales (como en la siguiente fotografía), mientras que el mimetismo iría más allá, pues en este caso el organismo imita a otro animal móvil morfológica, fisiológica y/o conductualmente buscando una respuesta en el receptor.

¿Eres capaz de ver al caballito de mar camuflado en esta imagen? (Foto de Stephen Childs, CC).

En resumen: el objetivo del organismo que se mimetiza es engañar a los sentidos de los otros animales con los que convive (vista, oído, olfato…), induciendo en ellos una determinada conducta y obteniendo un beneficio a cambio.

Clases de mimetismo

Existen muchas formas de clasificar los diferentes tipos de mimetismo, pero me centraré en la que los divide según su función básica: mimetismo defensivo y mimetismo no defensivo.

Mimetismo defensivo

El mimetismo defensivo lo desarrollan sobre todo organismos que sufren mucha depredación y cuya supervivencia depende fuertemente del hecho de no ser detectados.

MIMETISMO BATESIANO

Las especies venenosas o incomestibles suelen presentar rasgos muy llamativos que alertan de su peligrosidad (coloración, sonidos); este fenómeno recibe el nombre de aposematismo (cuando el organismo tiene colores muy llamativos que indican que es venenoso o incomestible, hablamos de coloración aposemática). En el mimetismo batesiano, el organismo mimético (que por lo general es inofensivo y comestible) copia los rasgos llamativos de un organismo venenoso o incomestible con el fin de pasar por una especie peligrosa y evitar que lo deprededen.

A la izquierda, serpiente de coral (venenosa); a la derecha, falsa coral o serpiente rey (no venenosa), la cual imita el patrón de coloración aposemática de la serpiente de coral (Fuente de la imagen oakdome.com).

 

MIMETISMO MÜLLERIANO

A veces, en un mismo hábitat conviven varias especies venenosas o incomestibles cuyas poblaciones están sometidas a mucha depredación. En algunos de estos casos, cuando una de estas especies desarrolla un rasgo que alerta de su peligrosidad a sus posibles depredadores, las demás la imitan y desarrollan ese mismo rasgo (a diferencia del mimetismo batesiano, TODAS son peligrosas).

Imaginemos que todas estas especies acaban adquiriendo una coloración llamativa: cuando el depredador ataque a una de las especies y salga malparado, asociará la coloración llamativa a la peligrosidad del animal y no atacará a otras especies con la misma coloración. De esta forma, la presión de depredación se reparte entre todas las especies, pues con que el depredador ataque a una sola de estas especies ya no atacará a las demás.

Distintas formas geográficas de Heliconius erato (fila de arriba) y formas geográficas de Heliconius melpomene (fila de abajo). H. melpomene es una especie neotropical ampliamente distribuida y bien conocida debido a los patrones de coloración que presenta en sus diferentes localizaciones. A lo largo de todo su rango de distribución, esta especie es mimetizada por otra especie menos abundante, H. erato. Ambas tienen un sabor desagradable para los depredadore (Fuente de la imagen: heliconius.org).

 

MIMETISMO MERTENSIANO O EMSLEYANO

Se trata de un mimetismo poco frecuente (algunos pocos casos en serpientes). En este caso, una especie peligrosa adopta una rasgo aposemático (p.e. la coloración) de otra especie menos peligrosa que ella. ¿En qué aspecto puede serle esto útil?:

Mimetismo_MertensianoEn este primer escenario, vemos que el depredador que se come al organismo peligroso muere (p.e. por ser venenoso), por lo que la información “este animal es venenoso y mortal, no te lo comas” no tendrá oportunidad de transmitirse al resto de la población y menos aún a las siguientes generaciones; así, continuarán siendo depredados. Por otro lado, el depredador que se come a la especie menos venenosa y vive tendrá la oportunidad de transmitir esa misma información al resto de la población, por lo que dejarán de depredarlo.

Ante esta situación, ¿qué hace el organismo más venenoso? Imitar la coloración del organismo menos venenoso con el fin de que los depredadores que se coman a estas especies poco venenosas y vivan aprendan que todos los organismos con esa misma coloración son peligrosos.

Mimetismo no defensivo

Dentro del mimetismo no defensivo, uno de los más importantes es el mimetismo agresivo o Peckhammiano.

MIMETISMO AGRESIVO O PECKHAMMIANO

A diferencia del mimetismo defensivo, en este caso es el organismo depredador (o parásito) el que adopta las características de una especie poco o nada dañina (o incluso beneficiosa en algunos casos para el receptor), evitando ser detectados por sus presas u hospedadores.

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Plagiotremus rhinorhynchos (derecha), especie mimética agresiva de Labroides dimidiatus o pez limpiador (izquierda). Plagiotremus rhinorhynchos (fam. Blenniidae) imita morfológicamente y conductualmente a los juveniles de Labroides dimidiatus (Perciforme). Muchos peces se adentran en los corales con el fin de ser limpiados de parásitos por estos peces; aprovechando esta situación, P. rhinorhynchos se acerca a dichos peces, modifica su morfología y comportamiento para hacerse pasar por peces limpiadores, y les propicia pequeños bocados para alimentarse (Imágenes: izquiera por Karelj, CC y derecha por JennyHuang, CC).

 

En algunos casos, el mimetismo agresivo puede ser confundido con el camuflaje o cripsis, pues, como ya hemos comentado al principio, a veces estos conceptos se solapan y sus diferencias no quedan claras: es el caso de algunas especies de peces abisales que presentan los radios de sus aletas dorsales en forma de “cebos”. Estos cebos  imitan a veces la forma de sus presas, de manera que éstas se sienten atraídas por ellos. Algunos autores proponen que la presa sería el organismo modelo mediante el cual el depredador habría modificado su aleta dorsal.

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Pez abisal en una escena de la película de Pixar “Buscando a Nemo” (©, 2003).

 

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Pez abisal…algo más real (con su cebo luminoso) (Fuente de la imagen: http://www.bogleech.com/nature/).

Caso curioso: el automimetismo

El automimetismo (también conocido como mimetismo intraespecífico) es un caso particular de mimetismo que tiene lugar cuando, dentro de una misma especie, un organismo desarrolla alguna parte de su cuerpo que imita a otra parte del mismo o bien cuando un organismo imita algún carácter de un conspecífico. El objetivo: obtener algún beneficio de otro organismo, disuadir a los depredadores o pasar inadvertido a ojos de las presas.

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El búho pigmeo (Glaucidium californicum) posee dos manchas de color oscuro detrás de su cabeza que imitan dos grandes ojos (Imagen de Michael Durham).

El mimetismo hace que los animales…¡Evolucionen!

Muchos fenómenos hacen que los animales cambien, pero el mimetismo es uno de los que hace que estas transformaciones tengan lugar de forma más rápida (¿Quieres aprender más sobre evolución? visita este artículo de Mireia).

Estos cambios pueden darse a mayor o menor velocidad. Así pues, ¿qué pasa con los animales que mimetizan a otros? Los organismos miméticos se encuentran en constante presión selectiva para parecerse cada vez más a sus modelos con el fin de pasar desapercibidos y mejorar su supervivencia, pero al mismo tiempo los organismos imitados, los receptores, también se encuentran bajo selección, pues éstos afinan su capacidad para discernir entre los modelos y los imitadores.

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Así pues, el mimetismo es un motor evolutivo increíble: una lucha constante entre los organismos miméticos por pasar desapercibidos y de los receptores por agudizar sus sentidos y habilidades para detectarlos.

REFERENCIAS

  • Bone Q., More R. Biology of fishes. 3a ed. Taylor & Francis.
  • Campbell, N.A., Reece J. B. 2007. Biología. Ed. Médica Panamericana.
  • Cheneya K.L., N. Justin M. 2009. Mimicry in coral reef fish: how accurate is this deception in terms of color and luminance?. Behavoural ecology, Oxford Journals. Vol 20. P. 459-468.
  • Harper D. Online Etymology Dictionary.
  • Kashyap H. V. 2001. Advanced Topics In Zoology. Ed. Orient Blackswan.
  • Sarmiento O.F., Vera F., Juncosa E. J. 2000. Diccionario de ecología: paisajes, conservación y desarrollo sustentable para Latinoamérica. Ed. Abya Yala.

Fuente de la imagen de portada: www.yedirenkhaber.com.

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Viaje a las profundidades (II): Biodiversidad en el mar profundo

Esta semana continuamos con el viaje por las profundidades marinas. Mientras que la semana pasada nos centramos en explicar qué adaptaciones han sufrido los peces que viven en profundidad, esta semana hacemos un viaje por la biodiversidad que hay en los fondos de los océanos. A pesar de que se podría hablar de muchos grupos distintos, aquí nos centraremos sólo en los crustáceos, los calamares, los cnidarios (corales, medusas y anémonas), los peces y los gusanos. 

INTRODUCCIÓN

En 1840, el científico Edward Forbes concluyó que no había vida por debajo de los 550 metros de profundidad. Hoy en día se sabe que no es cierto, pues recientemente se ha encontrado a 8.100 metros. Se ha determinado que la abundancia relativa de animales depende de la profundidad, de manera que, en términos generales, la abundancia disminuye a más profundidad, aunque esto no excluye el hecho de que haya mucha especies diferentes.

BIODIVERSIDAD

CRUSTÁCEOS

Los anfípodos son el grupo de crustáceos más abundante en las profundidades marinas. Se trata de animales pequeños que el cuerpo comprimido lateralmente y sin caparazón, los cuales se alimentan principalmente de carroña y viven en los huecos que excavan en los sedimentos del fondo marino. Son animales trasparentes, excepto el ojo que es de color rojo debido a un pigmento de la retina.

amphipode-abysseAnfípodo de profundidad. Se caracterizan por la presencia del cuerpo trasparente, con los ojos de color rojo. (Foto extrahída de http://www.astronoo.com/es/articulos/bioluminiscencia.html)

Otros crustáceos de profundidad son los cangrejos de piedra, con un caparazón de 7,5 cm de largo y unas patas de 15 cm; el camarón acorazado, una de las pocas especies de camarón que vive a unos 6000 metros y que mide entre 7 y 10 cm; entre otros.

 

CALAMARES DE PROFUNDIDAD

A pesar de que pueda pensarse que todos los calamares de profundidad son gigantes, como es el caso del calamar gigante, que puede llegar a medir 18 metros de largo; lo cierto es que no todos lo son, pues algunos pueden medir sólo 4 cm. Se alimentan atrapando la presa con las ventosas de los tentáculos y dirigiéndola hacia la boca. Muchos calamares de profundidad son bioluminiscentes y pueden regular el color, la intensidad y la distribución angular de la luz.

La jibia gigante (Dosidicus gigas) es una especie que vive en las costas oeste de América Central y del Sur y que puede llegar a los 4 metros de largo el cual se alimenta de peces y de individuos de su misma especie.

Dosidicus_gigasJibia gigante (Dosidicus gigas). Tiene mala reputación debido a los ataques a submarinistas.

CNIDARIOS: CORALES, MEDUSAS Y ANÉMONAS

Las diferencias entre los cnidarios de superficie y de profundidad se deben a las diferencias en la disponibilidad de alimento. En las aguas profundas, las anémonas y los corales no disponen directamente del fitoplancton y el zooplancton, de manera que dependen de la lluvia de nutrientes de las capas superficiales del océano. Por otro lado, las medusas tienen un metabolismo lento para sobrevivir a unas condiciones precarias de alimentación. Esto supone un crecimiento más lento, pero que vivan durante más años.

Para poner un ejemplo, esta medusa del orden de los coronados habita entre los 200 y 2000 metros de profundidad y puede crecer hasta los 15 cm. Se alimenta de pequeños crustáceos y partículas orgánicas. Es de color rojo para camuflarse en un ambiente dominado por la luz roja. Se trata, además, de un animal bioluminiscente.

Atolla wyvillei[3]Medusa del orden de los Coronados. Es de color rojo para esconderse en un ambiente dominado por la luz roja.

Las medusas de aguas profundas son depredadores voraces, pero también pueden convertirse en presas de algunos peces. Producen descargas de luz para atraer a pequeños animales. Para disuadir a los depredadores expulsan a chorro una secreción de miles de partículas brillantes.

Una característica habitual de las medusas de profundidad, aunque también se produce en otros grupos, es el gigantismo. Es decir, son mucho más grandes que sus homólogos de las aguas más someras. Se cree que la explicación posible sería que los animales grandes son más eficientes para conseguir comida cuando las condiciones ambientales son casi constantes durante tiempos muy largos.

PECES

Los peces gonostomátidos son los vertebrados más abundantes de la Tierra. Se trata de una especie de tamaño pequeño que vive a la zona mesopelágica. Éstos, junto a los peces linterna, representan el 90% de las capturas de las redes de arrastre pelágico. Los peces de aguas profundas suelen tener tamaños pequeños (2,5 – 10 cm), el cuerpo delgado y blando; aunque hay excepciones.

Pondremos unos ejemplos de peces:

  • Pejesapo: Este pez vive a las partes profundas de los océanos y presenta la coloración óptima para absorber la poca luz que llega y así camulfarse. Presenta una luz al final de una antena, que le permite capturar a sus presas.

Pejesapo
Pejesapo

  • Pez linterna espinoso: Como tiene el cuerpo plateado es una presa poco vulnerable ya que su contorno no se puede ver nítidamente. Además, presenta una bolsa en el ojo con bacterias bioluminiscentes.

Pez linterna espinoso
Pez linterna espinoso

  • Pez pelícano: Este animal puede llegar a medir 2 metros de longitud. Presenta una enorme boca que se une directamente al estómago.

Pez pelícano
Pez pelícano

  • Pez trípode: Presenta unas prolongaciones en sus aletas pelviana y caudal, las cuales le sirven para ponerse sobre el fondo marino ya que permanecen quietos durante mucho tiempo esperando a las presas.

Pez trípode
Pez trípode

  • Engullidor negro: Este pequeño pez tiene la capacidad de dilatar mucho el estómago y, así, puede tragarse presas que son mucho más grandes que él.

Engullidor negro
Engullidor negro

GUSANOS MARINOS

Los gusanos de aguas profundas pueden tomar tamaños des de microscópicos hasta los 2 metros de largo y son uno de los grupos de invertebrados más abundantes y variados de las profundidades, de manera que se pueden encontrar poliquetos, gusanos tubícolas, sipuncúlidos y equiúridos. Viven enterrados totalmente o parcialmente en los sedimentos del fondo.

Los gusanos tubícolas suelen vivir en grandes cantidades en fuentes termales y presetan plumas branquiales de color rojo brillante, pues contienen una gran cantidad de hemoglobina para absorber el oxígeno. También retiene sulfuros, que serán utilizados por sus bacterias simbiontes.

Riftia_fish_EPR_Kristof_Lutz-pGusanos tubícolas. Aprovechan el azufre emitido por las fuentes termales gracias a la simbiosis con bacterias.

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Viaje a las profundidades (I): Adaptaciones a la vida en profundidad

La publicación de esta semana es un viaje a las profundidades marinas; donde hay vida, por muy sorprendente que pueda resultar para algunos, en formas generalmente diferentes a las que estamos acostumbrados. Esta entrada se separará en dos, dedicando esta semana a explicar como se han adaptado, y la siguiente, mostrando ejemplos de la biodiversidad que hay.

INTRODUCCIÓN

Hasta no hace mucho tiempo, la profundidad máxima a la que se habían avistado peces era entorno a los 7.700 metros, pero un estudio de la Universidad de Hawaii ha superado esta meta y ha alcanzado el valor de 8.143 metros, encontrado a la fosa de las Marianas. Este valor es muy cercano al límite teórico de 8.200 metros de profundidad que algunos científicos han calculado como la máxima profundidad a la que puede vivir un pez. De todas formas, si se alguna cosa sirven las teorías en el mundo natural es para romperlas. En este vídeo de aquí debajo podéis ver al pez en cuestión, con forma de anguila, blanco, translúcido y ciego:

ADAPTACIONES DE LA VIDA EN PROFUNDIDAD

Los organismos marinos que viven a grandes profundidades han tenido que desarrollar un conjunto de adaptaciones debido a la falta de luz, a las elevadísimas presiones y a las bajas temperaturas del agua (entorno a los 4ºC).

Órganos sensoriales

Muchos han desarrollado unos ojos muy sensibles, a pesar de que viven en la oscuridad permanente, para poder captar a los animales bioluminiscentes y los indicios de luz provenientes de la superficie. Son de tipo tubular, y consisten en una retina con múltiples capas y una lente grande, lo que permite detectar la máxima cantidad de luz en una dirección determinada. Algunas especies presentan lentes secundarias laterales y una retina más grande para mejorar la visión lateral. Otras pueden distinguir entre la luz ambiental y la bioluminiscente gracias a unos filtros.

PejesapoFotografía de un pejesapo.

Algunos también han especializado el sentido del olfato para detectar a las presas o a otros congéneres.

Como el resto de peces, para detectar las vibraciones del agua, presentan el sistema de la línea lateral, aunque este sistema puede estar complementado, en algunas especies, por órganos sensoriales complementarios provenientes de la modificación de las aletas.

Color

El color de los animales de profundidad es una respuesta a la necesidad de esconderse de los depredadores y para aprovechar la luz ambiental. Los animales profundos suelen presentar coloraciones rojas o naranjas, de manera que quedan ocultos debido a que la luz ambiental es azul; plateados para evitar que se vea nítidamente su contorno; o bien incoloras y transparentes.

Forma

La forma de los peces de aguas profundas es muy diferente de los que viven en superficie. No suelen presentar formas hidrodinámicas ya que se pasan la mayor parte del tiempo suspendidos en el agua esperando a una presa. Presentan una boca muy grande con los dientes muy afilados. Algunos son muy largos, lo que se ha asociado con la necesidad de alargar la línea lateral para incrementar la sensibilidad en la detección de presas. Otros tienen formas globulares, como el pez pescador; el cuerpo comprimido lateralmente, como el pez hacha…

pez-pescador--644x362El pez pescador se caracteriza por la forma globulosa de su cuerpo y la presencia de un señuelo en la cabeza que le permite atraer a sus presas.

Bioluminiscència 

La bioluminiscencia es la capacidad de emitir luz sin calor gracias a una proteína llamada luciferina en presencia de oxígeno y la enzima luciferasa, normalmente en el interior de un órgano especializado llamado fotóforo. A pesar de esto, hay organismos bioluminiscentes debido a que acumulan bacterias simbiontes bioluminiscentes en el fotóforo. Otros presentan unas glándulas especializadas que expulsan un fluido luminiscente para desconcertar a los depredadores. Los animales bioluminiscentes utilizan esta capacidad para atraer a las presas, distraer a los depredadores y comunicarse con sus congéneres.

Photostomias2Este pez presenta un fotóforo en la parte posterior del ojo.

Algunos peces pueden emitir luz roja, de manera que al no poder ser detectada por la mayoría de peces, éstos pueden iluminar a sus presas sin ser vistos.

Alimentación

El alimento de estas especies puede ser de tres tipos:

  • Elementos grandes: presas vivas y cadáveres de animales.
  • Partículas provenientes de la superficie, más pequeñas y menos nutritivas.
  • Nutrientes disueltos.

El hecho de que una especie se alimente de uno de estos tipos u otro dependerá de si vive en la columna de agua (especie pelágica) o si lo hace en el sedimento (especie bentónica) o cerca de la superficie del fondo (especie demersal). Las especies bentónicas dependen de la acumulación de partículas orgánicas en el fondo marino o de los organismos que viven en las capas superficiales del sedimento, mientras que las pelágicas son depredadores.

En el caso de los depredadores, éstos suelen presentar un señuelo bioluminiscente, consistente en una prolongación brillante que el depredador mueve delante de su boca para atraer a las presas y, en un movimiento rápido, poder atraparlas. Además, muchos pueden expandir la mandíbula de manera que pueden tragar el animal entero.

Reproducción

La superficie de la Tierra cubierta por grandes profundidades representa una porción tan grande que las probabilidades de que dos organismos se encuentren para reproducirse son ínfimas. Debido a esto, han desarrollado un conjunto de estrategias para superar este problema: emitir luz, sonidos o feromonas para atraer a la pareja; ser hermafroditas; o mantener relaciones de pareja de larga duración.

Un ejemplo de éste último caso son los peces pejesapo, en los cuales las hembras crecen hasta el tamaño adulto (35 cm de longitud, sin tener en cuenta el sedal, que puede ser 4,5 veces la longitud), aunque con los ovarios inactivos; mientras que los machos son diminutos. Las hembras emiten feromonas para atraer al macho, se adhieren de manera que fusionan sus vasos sanguíneos y después estimulan las gónadas, maduran y se fertilizan los huevos. Con el tiempo, el cuerpo del macho acaba convirtiéndose en una simple masa de testículos.

El hecho de que las aguas profundas sean bastante más estables que las someras supone una ventaja des del punto de vista reproductor para estos animales que tienen tantas dificultades en encontrarse: hace que pongan menos huevos, pero más grandes, con una fase larvaria corta y sobreviven casi todos.

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