La extraña estrategia de huida del erizo de mar

Pese a tener un sistema sensorial limitado y ancestral, y desplazarse con movimientos extremadamente lentos e impredecibles, cuando los erizos de mar detectan a un depredador escapan de la amenaza siguiendo una trayectoria rápida y recta

Castaña de mar - Paracentrotus lividus

Castaña de mar - Paracentrotus lividus

Foto: iStock

25 de noviembre de 2021, 08:56 | Actualizado a

Paracentrotus lividus, más conocido popularmente como la castaña de mar, es un erizo de mar herbívoro de espinas largas y robustas que abunda en los fondos rocosos y las praderas de fanerógamas marinas del mar Mediterráneo y el océano Atlántico. Pertenece a los equinoideos, una clase de equinodermos sin brazos y de movimientos muy lentos, entre cuyas características destaca su sistema ambulacral -un conjunto de tubos y cámaras que recorren el interior del equinodermo y desemboca en el exterior en forma de miles de pies- de simetría radial y con cinco filas de estos pequeños pies con ventosas.

Estos animales están dotados de un sistema sensorial ancestral y bastante limitado. Al desplazarse, además, los erizos de mar muestran un desplazamiento lento y algo errático, sin embargo, pese a lo que se creía con anterioridad, estos seres emparentados con las ofiuras, las estrellas, las plumas y los pepinos de mar, pueden mostrar un comportamiento mucho más complejo de lo que se esperaría de ellos cuando huyen de un depredador.

Cuando los erizos de mar huelen un depredador, escapan de la amenaza siguiendo una trayectoria balística: recta, rápida y direccional

Así lo describe al menos un artículo que bajo el título The scent of fear makes sea urchins go ballistic se publica esta semana en la revista BCMMovement Ecology. Según sus autores, liderados por el investigador de la Facultad de Biología y del Instituto de Investigación de la Biodiversidad (IRBio) de la Universidad de Barcelona, Jordi Pagès, cuando los erizos de mar huelen un depredador, escapan de la amenaza siguiendo una trayectoria balística: recta, rápida y direccional.

Ciegos, pero no a ciegas

Para llevar a cabo su estudio, el equipo ha comparado en el laboratorio los patrones de movimiento de las castañas de mar según estén expuestas o no al olor de uno de sus principales depredadores: el caracol de mar Hexaplex trunculus. A diferencia de otras investigaciones, centradas en la respuesta inmediata al estímulo, el trabajo se centró en analizar el patrón de movimiento de los erizos durante minutos, e incluso horas, después de estos percibir, o no, la presencia de un depredador.

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"Hasta ahora, sabíamos que Paracentrotus lividus podía reaccionar a distintos estímulos químicos, y también lumínicos, en el medio marino. Por ejemplo, cuando perciben el olor de un depredador o de otra castaña de mar herida, reducen la actividad y prácticamente no se mueven de sus refugios: agujeros o rendijas en las rocas", explica Pagès. "Sin embargo, hasta el momento no se sabía lo rápida que podría ser la reacción a un estímulo químico, ni cómo se traduciría en forma de cambios en la trayectoria de los movimientos en caso de no tener refugios", añade.

"Es sorprendente que unos invertebrados tan ancestrales y sencillos; sin órganos visuales ni sistema nervioso central, muestren patrones de movimiento tan diversos y complejos"

El trabajo revela que, en ausencia de estímulos, es decir, sin olor a depredador, las castañas de mar se desplazan de forma muy diversa: desde trayectorias aleatorias y retorcidas sin dirección - el conocido como movimiento browniano-, hasta desplazamientos llamados superdifusivos, que implican mucha más complejidad, tanto en la trayectoria como en el comportamiento del animal. "Es sorprendente que unos invertebrados tan ancestrales y sencillos; sin órganos visuales ni sistema nervioso central, muestren patrones de movimiento tan diversos y complejos", continua Pagès. "La capacidad de moverse con esta variedad de trayectorias en ausencia del olor del depredador, seguramente facilitaría en clave evolutiva su supervivencia" precisa el autor. "De hecho, existen rastros fósiles de equinoideos en sedimentos marinos que hacen pensar que las castañas de mar ya empleaban estos movimientos tan complejos hace más de 50 millones de años. Por eso, se cree que este comportamiento tan antiguo y bien conservado debió de ser una estrategia eficaz para encontrar recursos, como alimento o refugio, distribuidos de forma dispersa y escasa, como suele ocurrir en el medio marino".

Una huida rápida a cámara lenta

Sin embargo, todo esto cambia cuando los erizos huelen un depredador, explican los investigadores. Es entonces cuando la amplia gama de patrones de movimiento desaparece y se impone una respuesta única; el movimiento balístico: recto, rápido y direccional, típico de las reacciones de fuga.

La castaña de mar -Paracentrotus lividus- y uno de sus depredadores , el caracol Hexaplex trunculus

La castaña de mar -Paracentrotus lividus- y uno de sus depredadores , el caracol Hexaplex trunculus

Los erizos de mar pueden percibir la química de sus depredadores y reaccionar instantáneamente cambiando los patrones de movimiento.

Foto: Jordi Pagès / UB7 - IRBio

A modo de ejemplo, el trabajo destaca que, en ausencia de olor a depredador, la velocidad media de las castañas de mar rondo los 8 centímetros por minuto, mientras que al ser sometidos al estímulo químico del depredador, los equinoideos llegaron a alcanzar una velocidad punta de hasta 15 centímetros por minuto, con una media de 11.

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La escapada veloz y en línea recta es un patrón bastante habitual en presas que quieren huir de un depredador que se desplaza con una velocidad similar. "En el caso de las castañas de mar, estas pueden percibir la química de sus depredadores y reaccionar instantáneamente cambiando los patrones de movimiento. Es decir, temen a sus depredadores y reaccionan en consecuencia. Esta respuesta, coherente y consistente en todos los individuos, tiene un sentido claramente adaptativo", detalla Pagès. "Lo que nos hace pensar que, al igual que existen patrones de movimiento óptimos para la búsqueda de alimento, también parece que hay movimientos optimizados para escapar de los depredadores", añade.

Un efecto cascada motivado por el miedo

Pese a que estudiar este comportamiento tan peculiar de este animal pueda parecer una simple curiosidad, el trabajo es importante porque aporta nuevos puntos de vista para entender cómo este comportamiento puede influir en los procesos ecológicos a gran escala. En ecología, a menudo se han descrito efectos en cascada debidos a los cambios que el miedo a los depredadores genera en el comportamiento de las presas. Es el caso que explica Pagès sobre las Islas Medes, constatado en estudios anteriores: "En zonas protegidas como las islas Medes , donde la población de depredadores es mayor y, por tanto, el riesgo de ser depredado, también, las castañas de mar prácticamente no se atreven a abandonar sus refugios, lo que provoca que las poblaciones de algas sean muy abundantes.

En cambio, un kilómetro más allá, en la costa del Montgrí, donde las poblaciones de depredadores son mucho menos abundantes, las castañas de mar se aventuran más a salir de los refugios y pueden consumir totalmente las poblaciones de algas, dejando a su paso zonas de roca completamente vacías, los llamados "blancos".

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Los modelos clásicos para entender las interacciones entre depredadores y presas —las ecuaciones de Lotka y Volterra— asumen que los individuos de ambas poblaciones se desplazan como las moléculas de un gas ideal, con un patrón de movimiento browniano, hasta que se encuentran por casualidad. Es entonces cuando el depredador consume la presa. Recientemente, varios estudios han revisado estos modelos para añadir la opción de que los depredadores se muevan de una forma más realista, y por tanto compleja, pero todavía no se ha puesto el foco en que las presas también pueden tener la capacidad de modificar sus patrones de movimiento y adoptar comportamientos complejos como esta evasión a la depredación", apunta el investigador.

"Nuestro estudio demuestra que, si una especie tan simple como la castaña de mar es capaz de reaccionar de un modo tan claro ante un depredador, vale la pena incorporar esta complejidad a los modelos depredador-presa. Solo así podremos predecir la capacidad de coexistencia de las poblaciones de depredadores y presas y entender sus dinámicas poblacionales en la naturaleza", concluye Jordi Pagès.

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