Exaptación: el pez que asciende cascadas de 100 metros

La primera vez que supe de la existencia de este animalito fue viendo la magnífica serie de la BBC “Life”. En el capítulo de “Peces” (especialmente recomendable) David Attenborough hablaba de varias de estas criaturas antes de trasladarse a Hawái y mostrarnos esto. Como a veces sobran las palabras, lo mejor es empezar viendo el vídeo.

Se trata del pez Sicyopterus stimpsoni, una especie de gobio que vive en el archipiélago de Hawái y que ha evolucionado hasta convertirse en un magnífico escalador. Como veis, es capaz de ascender por cascadas de hasta 100 metros de altura aferrándose a las paredes con su boca, y con una ventosa ventral, y reproduciendo un movimiento que recuerda al de una oruga. Este pez tiene un ciclo de vida parecido al de muchas especies de río: pasa su fase infantil en el mar y regresa corriente arriba para reproducirse. La particularidad es que en determinado momento sufre una metamorfosis y aprovecha la boca que le ha permitido alimentarse para ascender en busca de un nuevo hábitat donde reproducirse sin depredadores.

La capacidad para ascender por las cascadas no es exclusiva de esta especie. Otros miembros de la familia de los gobios que viven en la isla, como Awaous guamensis y Lentipes concolor, tienen un ciclo vital similar y escalan por las piedras gracias a la característica ventosa ventral de estos peces. Este tipo de comportamiento les ha sido muy útil evolutivamente en un entorno como el de estas islas oceánicas, donde suceden eventos catastróficos como huracanes o erupciones cada poco tiempo y es fácil quedar aislado.

La diferencia de nuestro amigo Sicyopterus stimpsoni con las otras especies de gobio es la transformación que sufre poco antes de comenzar la escalada. Unas 36 horas después de su llegada al río desde el mar, la larva sufre una de las metamorfosis más rápidas y sorprendentes conocidas entre los vertebrados. En este período, la boca de S. stimpsoni se desliza desde la parte frontal de la cabeza a la parte inferior del pez (ventral) y se convierte en una ventosa adicional que se suma a la que ya poseía. Alternando el movimiento de ambas ventosas, el pez consigue arrastrarse literalmente pared arriba y llegar a las aguas tranquilas de la parte superior de la isla, libres de amenazas. Una vez allí, y esto es importante, la forma de la boca está perfectamente adaptada al tipo de alimentación que lleva en esta fase de su vida, que consiste en atrapar alimentos succionándolos del lecho del río.

Aunque el comportamiento de este pez ya era conocido, un grupo de investigadores acaba de publicar en PLoS One un estudio meticuloso sobre su forma de locomoción en el que analiza el origen evolutivo de este comportamiento. En su opinión, esta boca-ventosa es un claro fenómeno de exaptación, es decir, de utilización de una estructura corporal para una función distinta de la originaria (las plumas, por ejemplo, son el clásico ejemplo exaptación, pues su primera función probablemente no era para el vuelo). Pero se hacen una interesante pregunta: ¿qué función de la boca fue la primera?¿La de comer con la boca rascando el fondo del río o la de ascender por succión con la boca?

Dado que otros peces del mismo género utilizan la boca succionadora para alimentarse, cabe pensar que esta pudo ser la primera función y que S. stimpsoni utilizó posteriormente este órgano para escalar. Pero la cosa no es tan sencilla, porque la forma de la boca es la que le permite alimentarse en su etapa adulta. Para comprender mejor lo que sucede, el equipo filmó y midió cada movimiento del pez en su escalada y realizó dos comparaciones: comparó la forma de comer de S. stimpsoni con la de los otros gobios y la similitud entre ambas funciones (sorber para escalar y sorber para comer). En la primera comparación hallaron diferencias claras: los otros gobios se alimentan de forma bien distinta, mientras que en la segunda, la forma en que el pez usa la boca para locomoción y alimentación resultaron ser muy similares.

El resultado es que los científicos no saben cuál de las dos funciones fue primera. “Hay poca base para evaluar si la cinemática de escalar pudo evolucionar de la de alimentarse, o la cinemática de alimentarse evolucionó de la de escalar”, aseguran en el estudio. Hasta que se conozcan más datos de la evolución genética, cualquiera de las dos funciones podría haber sido la originaria y haber devenido en la segunda. De modo que el misterio de qué fue primero, si la ventosa escaladora o la ventosa para succionar fondos, se queda de momento sin respuesta, pero sigue siendo igual de fascinante.

Referencia:

Cullen JA, Maie T, Schoenfuss HL, Blob RW (2013) Evolutionary Novelty versus Exaptation: Oral Kinematics in Feeding versus Climbing in the Waterfall-Climbing Hawaiian Goby Sicyopterus stimpsoni. PLoS ONE 8(1): e53274. doi:10.1371/journal.pone.0053274

Este post ha sido realizado por Antonio Martínez Ron (@aberron) y es una colaboración de Naukas con la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU.


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