Movimiento colectivo coordinado en peces

Los peces pueden agruparse para ser un solo bloque. Solo tienen que sincronizarse, estar atentos y alinearse al que tienen al lado. ¿Cómo lo hacen? ¿Por qué?

¿Viste alguna vez un banco de peces –aunque sea por videos-? ¿No te llama la atención tal coordinación? ¿Por qué lo hacen? ¿Cuáles serán los orígenes evolutivos de este comportamiento? Estas son algunas de las preguntas que me surgen cuando veo un banco de peces. Quedo hipnotizada mirándolos, igual que con las bandadas de pájaros o los enjambres de insectos. Son movimientos coordinados al detalle, como si fueran coreografías del ballet.

Conjunto de peces

Los peces forman agregados sociales. Hay ciertas sutilezas en los términos: un cardumen (‘shoal’ en inglés) es un grupo de peces que permanece unido por razones sociales, mientras que un banco (‘school’ en inglés) es un grupo de peces de la misma especie que nadan de manera sincronizada y polarizada. Entendiendo esto último como la tendencia de los individuos a adoptar una orientación similar a la de sus compañeros en el grupo.

En cualquier caso, estos comportamientos sociales colectivos proporcionan ventajas. Se piensa que ir en grupo aumentaría la probabilidad de encontrar comida, el éxito reproductivo y la eficiencia hidrodinámica del grupo. Además, les proporcionaría cierta defensa contra los depredadores; confundiéndolos y disminuyendo así las posibilidades de ser capturados.

Banco de peces (Créditos: pixabay).

¿Cómo seleccionan a su compañero?

Una característica común de los bancos es el parecido entre los peces que lo componen. Se han realizado varios experimentos en peces pequeños que forman bancos (como los killifish, guppies y peces espinosos) para identificar los factores que contribuyen a las preferencias del banco. Algunos de los rasgos clave utilizados por muchos peces para elegir compañeros de banco fueron: el tipo de especie, el tamaño del cuerpo, el parentesco, la familiaridad y el tamaño del banco.

Estudios en el pez cebra: ¿innato o aprendido?

Un grupo de científicos estadounidenses estudió cómo las señales visuales podrían ser especialmente importantes para determinar comportamientos sociales en el pez cebra. Estudiaron las preferencias de peces salvajes (wt) y mutantes nacre/mitfa (presentan un color claro, en comparación con los wt) en la composición de los bancos y observaron ciertas preferencias; los peces de tipo salvaje prefieren formar grupo con peces de tipo salvaje, y los peces nacre/mitfa prefieren los peces de color claro.

pez cebra wt y mutante
Arriba (A) pez cebra de fenotipo salvaje (WT), abajo (B) el mutante de color claro (nacre/mitfa). Tomado de Engeszer et al. 2004.

Ahora, ¿cómo adquieren esta preferencia por los peces del mismo color si no pueden ver su propio color? Para abordar esta cuestión evaluaron si el pez cebra tiene una preferencia de color innata o aprendida. Para ello, criaron a los peces de los dos fenotipos (wt y nacre/mitfa) de tres maneras distintas: con hermanos del mismo fenotipo, con hermanos del fenotipo diferente, o en aislamiento. Los peces criados de forma aislada no mostraron preferencia por el descenso de los colores. Sin embargo, los peces criados en grupos mostraron una preferencia muy fuerte por los peces con el mismo patrón de pigmento de sus hermanos (aquellos con los que fueron criados), independientemente de su propio fenotipo.

Experiencia Engeszer et al, 2004
La pecera de arriba muestra que los peces cebra salvajes prefieren a los peces de su mismo fenotipo para formar grupos (lo mismo ocurre para los peces de fenotipo mutante (claros). La pecera de abajo muestra que los peces de fenotipo salvaje criado con peces mutantes mostraron una preferencia muy fuerte por los peces con el mismo patrón de pigmento de sus hermanos. Tomado de Engeszer et al, 2004.

Estos resultados sugieren un papel importante del aprendizaje y la experiencia temprana en la adquisición de preferencias al agruparse (en el pez cebra).

En la naturaleza, es probable que los peces utilicen una combinación de estas señales y, obviamente, hay una serie de otros factores que pueden influir fuertemente en la composición de los bancos, como las preferencias de hábitat diferenciales, las velocidades de natación de los peces o la depredación selectiva.

¿Cuáles serán los orígenes evolutivos de este comportamiento?

En la actualidad, conocemos muchas especies que forman bancos o cardúmenes. Pese a que muchas de nuestras conclusiones son a partir de experiencias en cautiverio, intentamos explicar cómo lo hacen y por qué. Faltan estudios de campo y, seguro, hay mucho que se nos escapa.

Ahora bien, la forma en que surgen y persisten las agregaciones sociales es fundamental para la comprensión de la evolución. Me pregunto, ¿cómo se ha dado este comportamiento a lo largo de la historia de la Tierra? ¿Tenemos alguna evidencia fósil de este comportamiento? Imagínense, se necesitan las circunstancias adecuadas para que se forme un fósil de un banco de peces. Es una ‘foto’ del pasado muy difícil de tomar… hasta hace unos días.

Comportamiento ‘fosilizado’

La semana pasada, un equipo de científicos presentó evidencias de lo que podría ser un movimiento colectivo coordinado de un grupo fosilizado de peces extintos.

Fósil grupo peces
Fósil de un grupo de ‘E. levatus’ en una losa encontrada en Estados Unidos formada en el Eoceno (hace 56-34 Ma). El recuadro muestra en detalle algunos especímenes. La barra representa 10 mm (tomada de Mizumoto et al. 2019).

La losa, de 57 cm de ancho y 37,5 cm de alto, se estima que tiene 50 millones de años (Ma), aproximadamente. Conserva lo que parece ser un banco de peces de juveniles o larvas pertenecientes a una especie extinta llamada Erismatopterus levatus.

Hay 259 peces y lo interesante es que todos están orientados de la misma manera. Además, recalcan los autores, se observan algunas ‘reglas’ que sigue cada pez para permanecer unido al grupo. Estas reglas incluyen la atracción, por la cual los peces se acercan más a sus vecinos, y la repulsión, por la cual los peces aumentan su distancia de sus vecinos. Si bien no queda claro cómo se conservó la estructura del banco de peces en el fósil, estos hallazgos sugieren una agrupación social de peces extintos.

¿Cómo saben que tiene que ir hacia la izquierda, o derecha, hacia arriba o hacia abajo? ¿Por qué no se chocan?

En un banco, los individuos deben adoptar una orientación similar a la de sus compañeros en el grupo. Hasta donde he investigado no existen datos precisos de la frecuencia en que ocurren estos comportamientos. La proporción de especies de peces que forman bancos no está clara. Incluso para una especie dada, la frecuencia con la que ocurre este comportamiento colectivo no se ha establecido claramente.

Etólogos (personas que estudian el comportamiento animal) expertos en modelos computacionales y físicos intentan explicar los mecanismos que regulan este comportamiento colectivo. No podemos explicarlo con exactitud, nos queda, mientras, admirarlo.

Bibliografía consultada:

Shoals and schools: back to the heuristic definitions and quantitative references
The social organization of fish shoals: a test of the predictive power of laboratory experiments for the field
Learned Social Preference in Zebrafish
Inferring collective behaviour from a fossilized fish shoal

2 Comentarios
  1. Leo Datri dice

    Muy buen artículo, Lo utilizaré en mis clases de biología. Gracias por hacer esta página.

    1. Emma O'Brien dice

      Gracias por leernos, Leo 🙂

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