Boletín de la Academia de Ciencias Físicas, Matemáticas y Naturales Vol. LXXX, n.° 1, pp. 9-29 (2020) MUNDOS SIGNIFICATIVOS: ESCUCHAR Y APRENDER MÁS ALLÁ DEL HUMANO COMUNICACIÓN EN UN MUNDO OSCURO: UN DESAFÍO CIENTÍFICO Antonio Machado-Allison1,2 RESUMEN La búsqueda, análisis y conocimiento de las peculiaridades biológicas de los organismos es una necesidad básica para comprender sus relaciones con conspecífcos y con el ambiente que lo rodea. Los peces desarrollan órganos particulares que les permiten producir señales diferentes que les faculta su comunicación, asociación, búsqueda de recursos, alarma o escape de predadores. En los peces neotropicales este tipo de comunicación es variada y en este trabajo presentamos tres de ellas muy importantes en un mundo oscuro de ríos de aguas turbias. La comunicación por sonido, la química y la eléctrica son discutidas utilizando ejemplos de peces comunes que viven en estos ambientes. Se revisan las diferentes hipótesis ecológicas y evolutivas que les ha permitido su integración exitosa. ABSTRACT Te search, analysis and knowledge of the biological peculiarities of organisms is a basic necessity to understand their relationships with relatives and with the environment around them. Fish develop particular organs that allow them to produce diferent signals that enable them to communicate, promote association, resource search, alarm or escape from predators. In neotropical fsh species this type of communication is varied, and in this work we present three of them being very important in a dark world of rivers with murky waters. Sound, chemistry and electrical communication are discussed using examples of common fsh living in these environments. Te diferent ecological and evolutionary hypotheses that have allowed them to successfully integrate are reviewed. Palabras clave: peces neotropicales, comunicación sónica, comunicación química, comunicación eléctrica. Keywords: neotropical fsh, sonic communication, chemical communication, electrical communication. 1. Introducción identifcar y entender cada uno de los ecosistemas que conforman lo que comúnmente se llama medio natural o El hombre desde su origen ha utilizado la naturaleza y sus silvestre. Primero, cada uno de sus componentes (diversidad) productos o servicios, como un recurso para su subsistencia. y segundo el papel que cada especie tiene en la comunidad Los seres humanos dedicados a la ciencia han demostrado que habita. Nos preguntamos ¿Cómo viven? ¿Qué recursos su curiosidad por entender cómo se moldean la naturaleza utilizan y cómo se comportan? ¿Qué los amenaza? ¿Cómo se y sus componentes, y cómo trabajan o se relacionan entre sí. comunican? entre muchas otras preguntas. Imaginen que nos Es posible que inicialmente, o incluso hoy día, nuestro interés enfrentamos a un “rompecabezas” muy complicado con cientos sea utilitario. Sin embargo, en los últimos cientos de años de piezas de diferente forma y con diferentes colores. Nuestro ha habido una preocupación por una mejor gestión de los trabajo es buscar permanentemente donde cada pieza puede recursos (mayor y mejor uso) y por lo tanto, se ha determinado ser colocada en relación con las demás (por forma y color), que algunas condiciones para su protección, conservación o por lo que haciendo eso, podemos tener sus posiciones exactas uso sostenible deben establecerse, para una población que está y reconstruir el marco o el mundo natural frente a nosotros. aumentando continuamente y responde a más necesidades. Uno de esos aspectos es entender la comunicación y su Como hombres de ciencias naturales dedicados a la signifcado. Esto es lo que nos motiva a estar entre colegas ecología, tenemos la curiosidad constante de tratar de bien califcados de diferentes áreas del conocimiento para 1. Individuo de Número (Sillón III). Academia de Ciencias Físicas, Matemáticas y Naturales 2. College of the Environment Wesleyan University Copyright 2020, Academia de Ciencias Físicas, Matemáticas y Naturales 9 Bol. Acad. C. Fís. Mat. y Nat. LXXX n.° 1 (2020) discutir aquellas acciones que han permitido en la evolución Los peces, al igual que muchos otros grupos de animales, establecer métodos complicados de comunicación o “lenguaje” producen sonidos por una variedad de razones, incluyendo la y convencernos de que en el mundo natural hay organismos, orientación espacial [3], contextos de comportamiento como más allá de nosotros, que también actúan para conocerse, situaciones de socorro [4], interacciones agónicas, cortejo o transmitir información, formar grupos relacionados para mantener la cohesión del grupo [5,6]. Representantes de (comunidades), generar mecanismos de “alerta” y muchas varias docenas de familias de peces óseos de agua dulce poseen otras funciones que necesitan para el establecimiento de un órganos generadores de sonido capaces de “vocalizar” señales cierto tipo de relación, además con la posibilidad de que esta acústicas [7, 8, 9]. comunicación también interfera con nuestras vidas. En nuestros ríos y lagos los bagres son uno de los grupos Hemos tenido interés en la vida acuática y sus componentes, más diversos en las aguas dulces. Sus hábitats son heterogéneos, particularmente en la biología de los peces. Entre los aspectos pero en su mayoría asociados a ambientes oscuros, como indicados tenemos que preguntarnos y comprender ciertas raíces o escombros de árboles sumergidos, o tienen un características que estos grupos de organismos poseen, y comportamiento nocturno. Varias especies, producen sonidos haciendo esto responder ¿Qué les permiten integrarse con el en varios contextos de comportamiento; Parmentier et al., ambiente y establecer relaciones con sus semejantes? Aún más [10] mencionan que los representantes de 18 de las 22 familias complicado, en un medio como el fondo de los ríos y lagos de bagres “sónicos” producen sonidos de estridulación como donde hay oscuridad completa. No tenemos el espacio para comportamiento agonista. Se denomina estridulación a la entrar en detalle en cómo se ha logrado esto, pero en nuestros acción de producir sonido mediante la fricción de ciertas ríos estas comunidades de peces han logrado utilizar al menos partes del cuerpo [11]. tres mecanismos de comunicación para saber: ¿Dónde están (relación con el medio)? ¿Dónde está el alimento? ¿Dónde Numerosas especies emiten sonidos cuando son están mis seres relacionados o mi pareja? ¿Dónde están mis capturadas, empujadas o sujetas a mano fuera del agua [5, 11]. enemigos? entre otras cosas. Además, los representantes de varias familias vocalizan tanto, durante el cortejo, como en los comportamientos agonísticos Los tres mecanismos que discutimos en este ensayo son: (para las revisiones, véase Amorim [7] y Ladich y Myrberg [6]). a. La comunicación a través del sonido que es igual o Sin embargo, el signifcado biológico de estos sonidos sigue sin análoga al sonido de otros vertebrados y a la voz de estar claro. Las funciones potenciales podrían ser repeler a los los seres humanos; depredadores, alertándoles de las espinas que podrían conducir b. La comunicación a través del sabor mediante el a lesiones importantes, atraer a más depredadores con el fn ensayo o prueba química permanente de sustancias de distraer al primer depredador de la presa (hipótesis de la disueltas en el medio natural; y atracción de depredadores), o para advertir a sus parientes o conspecífcos de un ataque [2, 5, 12, 13]. c. La comunicación eléctrica por medio de la producción y recepción de ondas eléctricas. 1 2 2. Comunicación sónica El sonido es una parte integral tanto del medio terrestre como del medio acuático. Sin embargo, la diferencia de densidad en estos medios a través de los cuales viaja el sonido, 3 afecta a su propagación. El sonido viaja más efcazmente en medios líquidos que en medios gaseosos [1]. En el agua, el sonido puede viajar hasta cinco veces más rápido de lo que lo Ampl (Pa) Ampl haría en el aire, por lo que podríamos decir que es importante, y posiblemente más efciente en un mundo acuático. Pero Tiempo (s) también, miles de diferentes sonidos de organismos vivos Figura 1. Panaque nigrolineatus. (Loricariidae); 2. Escaneo de micrografías y de naturaleza física se producen en el mundo acuático a electrónicas de la cintura pectoral izquierda de Pterigoplichthys gibbiceps (LT: 11,9 cm: peso: 12,5 g). A) Vista dorsal una espina completa. B) Base de la partir del efecto de corrientes, olas, vientos, entre otros. Por espina pectoral y sus procesos: ventral (V), anterior (A), y el proceso dorsal lo tanto, el uso potencial de sonidos específcos y la capacidad (D), mostrando crestas. C) Superfcie dorsolateral del proceso dorsal de Macrotocinclus afnis (LT: 4,1 cm; peso: 0,68 g). 3. Oscilograma de sonidos de discriminarlos, es efectivamente importante para la estridulatorios en P. gibbiceps. Foto por Ivan Mikolji. Estructuras óseas y integración de los organismos a su medio natural [2]. oscilograma tomadas de [15, 16]. 10 Antonio Machado-Allison: Mundos signifcativos: Escuchar ... Las estructuras implicadas en la producción de sonido son variables. La estridulación se produce raspando las espinas de las aletas contra el cuerpo como en los bagres “plecos” o Ampl. (volts) “corronchos” de la familia Loricariidae [14, 15, 16] (Figura 1). Ampl. (volts) Estos sonidos se pueden producir cuando la aleta se mueve hacia el cuerpo (aducción) y se aleja del cuerpo (abducción). Las vibraciones producidas por las estructuras descritas anteriormente se transforman en sonido. En todos los casos Frequency (Hz) Frequency (Hz) estos sonidos