Introducción

jueves, 20 de mayo de 2010

Modo de actuación de los diferentes tipos de animales, tema que ha suscitado un enorme interés en los pensadores desde los tiempos de Platón y Aristóteles. Es particularmente enigmática la habilidad de algunas criaturas simples para desarrollar tareas complejas: tejer una telaraña, construir un nido, cantar una canción, encontrar refugio o capturar a su presa; todo ello en el momento justo y con escaso o nulo aprendizaje previo. Tales comportamientos se han estudiado desde dos perspectivas bastante diferentes, de hecho casi opuestas en sus planteamientos, que exponemos a continuación: o bien los animales aprenden todo lo que hacen (enfoque conductista, haciendo hincapié en el aprendizaje), o bien saben instintivamente cómo hacerlo (enfoque etológico, que subraya el papel de la herencia). Ninguno de estos enfoques logra dar una explicación totalmente satisfactoria.

Hasta hace relativamente poco tiempo, la escuela dominante en la explicación del comportamiento (animal y humano) ha sido el conductismo, cuyas figuras más conocidas fueron J. B. Watson y B. F. Skinner. Los partidarios más radicales de esta corriente, como el propio Watson, sostenían que toda conducta, incluida la de respirar o la circulación de la sangre, es aprendida; asimismo, creían que los animales nacen como una ‘página en blanco’ sobre la que el azar y las experiencias van escribiendo sus mensajes. A través del condicionamiento, se va formando el comportamiento animal. Los conductistas diferenciaban dos tipos de condicionamiento: clásico y operante (o instrumental).

A finales del siglo XIX, el fisiólogo ruso Iván Pavlov descubrió el condicionamiento clásico mientras estudiaba los procesos de la digestión. Comprobó que los perros salivaban automáticamente con el olor de la comida, dando una respuesta incondicionada a un estímulo incondicionado, para usar su terminología. Los conductistas consideraban la salivación como un reflejo simple, semejante al reflejo patelar, que es el movimiento inmediato que realiza la pierna cuando se le da a la rótula un golpecito. Si sonaba una campana en el momento de mostrar la comida al animal, éste comenzaba lentamente a asociar este estímulo, en principio irrelevante, con la comida. Al cabo de un cierto tiempo, el sonido exclusivo de la campana, sin mostrar la comida al animal, provocaba la salivación; se había transformado en un estímulo condicionado capaz de producir una respuesta que él denominaba condicionada. El perro había aprendido a asociar cierto elemento con la comida.

La segunda categoría, el condicionamiento operante (o instrumental), trabaja con el principio del premio y el castigo (refuerzo positivo y negativo, en su terminología). Una rata, por ejemplo, es adiestrada para pulsar una palanca cuando desea conseguir comida: al principio es premiada por llegar al extremo correcto del laberinto donde se la encierra, después sólo cuando se acerca a la palanca, a continuación cuando la pulsa, y así hasta que su conducta se adapta a la tarea. Los conductistas creen que este tipo de aprendizaje por ensayo-error, combinado con el condicionamiento clásico asociativo de Pavlov, van entrelazando una serie de reflejos y respuestas simples, formando cadenas complejas de respuestas, dependiendo de los estímulos que el medio natural ofrezca. Para los conductistas radicales, por tanto, los animales son capaces de aprender todas las pautas de comportamiento que necesitan para adaptarse al medio (a partir de refuerzos positivos, evitando los negativos).

Conducta Innata

El comportamiento innato o "instinto" no requiere de aprendizaje o experiencia previa para ser ejecutado; se nace con él. Ejemplos de comportamiento innato incluyen la conducta sexual, las maniobras de defensa y de escape, y la agresión.


Usando la mosca de la fruta común como organismo modelo, los investigadores de la Universidad de California en Riverside constataron a través de experimentos de laboratorio que el comportamiento innato es iniciado por la "orden" de una hormona que orquesta actividades en grupos discretos de ciertas células del cerebro que liberan pequeñas proteínas para comunicarse con otras células cerebrales y del cuerpo.

Los investigadores han constatado que la hormona que emite la orden, llamada ETH, activa grupos discretos de esas células cerebrales en una manera secuencial, haciendo que la mosca de la fruta ejecute una secuencia de comportamientos bien definidos. Los investigadores creen que mecanismos similares están detrás de comportamientos innatos en otros animales, incluso en humanos.

En sus experimentos, los investigadores se valieron de técnicas de imagen de última generación, que les ayudaron a ver las neuronas activadas en el cerebro de la mosca de la fruta. Los experimentos se centraron específicamente en artrópodos, como los insectos.










Los insectos pasan a través de múltiples estados de desarrollo durante su historial de vida. Cada transición requiere de un proceso en el cual se produce un nuevo exoesqueleto (o cutícula) y el viejo es descartado. Los insectos se despojan de la vieja cutícula ejecutando comportamientos innatos consistentes en tres diferentes pasos con una duración total de unos 100 minutos.

En primer lugar, los investigadores describieron la secuencia de la ecdisis, un comportamiento innato que el insecto ejecuta para escapar de su vieja cutícula, y mostraron que éste inicia ese comportamiento apenas aparece la ETH en la sangre.

Luego demostraron que la inyección de la hormona en un animal genera el mismo comportamiento. Para investigar los mecanismos subyacentes en la conducta inducida por esta hormona, usaron técnicas de imagen en tiempo real con el fin de revelar actividades en grupos discretos de ciertas células cerebrales en varios momentos precisos, los cuales se correspondieron con cada paso sucesivo de la secuencia de comportamientos.

Los investigadores confirmaron los resultados al mostrar que los pasos del comportamiento desaparecen o son alterados si se procede a eliminar ciertos grupos de neuronas mediante herramientas genéticas.

Estos resultados se aplican no sólo a insectos, sino que también pueden aportar datos destacados sobre cómo, en general, los cerebros de mamíferos programan comportamientos innatos.

Michael Adams, profesor de biología celular y neurociencias, además de profesor de entomología, dirigió el equipo investigador.

Taxias

Una definición aceptable de Comportamiento sería que es el total de todas las respuestas motoras de un organismo frente a los estímulos tanto externos como internos que actúan sobre él. Esto incluiría la locomoción, el cambio de coloración o apariencia, la secreción de componentes con propósitos reproductivos o de defensa. Probablemente, la noción de comportamiento incluye también todas aquellas cosas que asumimos han sido adquiridas en la evolución de cada uno de los organismos.

El comportamiento de los peces ha sido tema de estudio de muchos trabajos etológicos ( Etología es la ciencia que estudia el comportamiento). Conforme hemos podido descubrir y tener conciencia de muchos de los comportamientos de los peces, hemos podido empezar a entender la importancia de estas acciones tan intrínsecas en la vida de éstos.

Nosotros, en éste artículo, nos basaremos en las consideraciones sobre las respuestas locomotoras de los peces a varios tipos de estímulos.

Respuestas locomotoras a estímulos

Empezamos considerando los diferentes tipos de estímulos que pueden provocar respuestas en los peces. Éstos son atraídos o repelidos por una gran variedad de signos tanto externos (medio ambiente) como internos. Esto resulta en cambios en el estado de motivación del animal, teniendo como consecuencia algún tipo de respuesta neta observada como movimiento por nosotros.

La respuesta locomotora más simple y predecible es denominada cinesis. Ésta implica la actividad del sistema locomotor en respuesta a algún estímulo.

En cambio, el movimiento del animal de manera no azarosa recibe el nombre de taxias. El termino taxias se diferencia del de tropismos porque este último término está relacionado con el crecimiento y se usa para denotar una orientación en respuesta a un estímulo, como es el caso en plantas (que crecen hacia la luz) y en invertebrados sin capacidad motora.

Los diferentes tipos de “Taxias” pueden ser tanto positivas como negativas en relación al estímulo que las inicia.

Pasaremos ahora a explicar brevemente los diferentes tipos de movimientos que encontramos en el comportamiento de los peces:

Fototaxis

El término fototaxis hace referencia a la orientación del pez respecto a la luz.


Gran parte de los peces son criaturas con un predominio bastante patente de la visión. Es por eso que no es extraño que la fototaxis juegue un papel importante en la vida de éstos.



La fototaxis positiva es aparentemente la mayoritaria entre las especies de peces diurnos, por lo que la mayor parte de ellos nadará hacia la luz durante la noche (atraídos por ésta). Algunas técnicas de pesca utilizan esta característica para atraer a las redes el mayor número de peces posibles, disponiendo luces cerca de sus redes o bombas. Además, se ha llegado a perfeccionar bastante esta técnica, ya que se ha visto que las diferentes especies de peces reaccionan más o menos dependiendo de la intensidad de la luz emitida. Algunos incluso son más atraídos por luces azuladas que por la típica luz blanca.



Otras especies exhiben fototaxis negativa. Esto es, huyen de la luz. Este comportamiento hace que este tipo de peces se agreguen por la noche cerca de la superficie, donde encuentran gran cantidad de su alimento preferido, el plancton. A medida que la luz ambiental va aumentando al amanecer, éstos peces vuelven a las profundidades. Finalmente decir que la fototaxis negativa está también asociada a los comportamientos de camuflaje de muchas especies.



La luz opera también en el mantenimiento del ritmo endógeno de los peces, aunque se sabe que hay otros ritmos circadianos que funcionan de manera independiente a ésta. Cave recalcar que en muchas especies la luz marca en gran parte los aspectos estacionales y diarios de la fisiología reproductiva, incitando o no (en el caso de peces de freza nocturna) a la reproducción de los diferentes individuos.



De lo dicho se deriva también que la luz es la responsable de los diferentes periodos de actividad / inactividad de los peces.



Es interesante notar que la mayoría de peces con gran colorido de los reefs de coral son mayoritariamente diurnos. En cambio, los habitantes de hábitos nocturnos suelen tener un colorido mucho más triste y “soso”.



Para acabar, sólo mencionar esas especies que viven en las profundidades, muy cerca del sustrato, donde no llega nada de luz. En estos peces, la bioluminiscencia juega un papel clave en sus vidas.









Geotaxis

Hace referencia a la postura adoptada por los peces respecto a su sensibilidad hacia la gravedad.

La postura de muchos peces viene determinada por la reacción frente al estímulo lumínico en combinación con su sensibilidad a la gravedad. La percepción de la gravedad está mediada por la estructura membranosa del laberinto. Los peces intentarán mantener la posición de su cuerpo con la parte dorsal hacia arriba, atendiendo a una geotaxis y fototaxis positiva. Si la fuente de luz está situada a un lado, el pez modificará su postura de acuerdo con la dirección de la luz. La geotaxis prevendrá al pez de tomar o posicionarse en ángulos de inclinación extrema, pero esto puede ser modificado si se extrae la estructura del laberinto. En algunos casos, si las estructuras del oído interno han sido extirpadas, los peces con estas características podrán orientar su cada más dorsal hacia abajo si la fuente de luz ha sido posicionada así. Posiblemente alguno de los lectores haya visto algún acuario con una luz en el fondo, al revés de los típicamente normales, y peces nadando boca abajo.

Los peces gato invertidos contradicen estas observaciones generales, ya que su posición normal es con su cara ventral hacia arriba. Este comportamiento es el resultado de la inversión del patrón que contrarresta el efecto de la gravedad. En estos casos, los peces tienen un color más oscuro en su parte ventral que en la dorsal, al revés que la mayoría de peces.

Electrotaxis y Magnetotaxis.

A lo largo de los más misteriosos sistemas sensoriales que poseen los peces, uno de los que nosotros no somos capaces de apreciar es el de la electrorecepción. Gracias a la presencia de la línea lateral, los peces son capaces de captar señales de tipo eléctrico.

Aunque sólo hay unas pocas especies capaces de generar una corriente eléctrica lo suficientemente fuerte como para matar a su presa, la capacidad de emitir y detectar señales eléctricas débiles está mucho más extendido en el mundo de los peces, probablemente es un mecanismo ubicuo. En algunas familias, como es el caso de los peces elefante y de los peces cuchillo, la emisión y detección de estos débiles campos eléctricos se ha visto como un mecanismo de orientación y de comunicación entre los individuos que viven usualmente en aguas turbias, donde el contacto visual es mínimo.

La capacidad de los peces para responder a campos magnéticos es un descubrimiento mucho más reciente, que ha provocado muchas discusiones y debates entre los especialistas. Experimentos han demostrado la habilidad de los peces elasmobránquios para orientarse según un campo magnético. Se ha deducido que esto podría ser un mecanismo por el que los peces migradores se orientan, para saber exactamente a dónde deben dirigirse. Esto no sería extraño, ya que otros vertebrados, tales como las aves, utilizan este mismo mecanismo para hacer exactamente eso, orientarse a la hora de su migración.

No se sabe mucho más del tema, así que dejamos este subapartado aqu