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Lengua del diablo rojo: comunicación cromática en la oscuridad



La transmisión de información a los humanos siempre ha sido uno de los principales aspectos sociales de la existencia. Con la evolución y el desarrollo de la tecnología, los métodos de transferencia de información se hicieron cada vez más. Una vez que fueron pinturas rupestres, ahora solo haga clic en un par de botones en su teléfono inteligente y la persona en el otro lado del planeta recibirá noticias suyas. Pero la comunicación entre individuos no es el único método para transmitir información: pinturas, sinfonías, esculturas, etc. Todo esto es también una forma de transmisión de cierta información, ideas, establecidas por el creador en su creación.

En el mundo de la vida silvestre, las diferentes especies también se transmiten información entre sí de varias maneras: desde verbal hasta táctil. Sin embargo, muchas de estas señales de información dependen directamente del hábitat del animal. Ante esto, surge la pregunta: ¿cómo logran comunicarse los calamares Humboldt entre sí a una profundidad de 700 m en la zona crepuscular, donde hay oscuridad total? Un grupo de científicos de la Universidad de Stanford encontró la respuesta a esta pregunta al observar la caza colectiva de estos increíbles depredadores de las profundidades marinas. ¿Cuáles son las características de la comunicación de calamar y cuán compleja es su red de información? Aprendemos sobre esto del informe del grupo de investigación. Vamos.

Base de estudio


Antes de comenzar a considerar el estudio en sí, vale la pena familiarizarse un poco con su personaje principal.

Dosidicus gigas o calamar de Humboldt: una especie de calamar que vive en las aguas de la corriente de Humboldt en el Océano Pacífico. Es un representante solitario del género Dosidicus de la subfamilia Ommastrephinae (familia Ommastrephidae ).


Dosidicus gigas

Calamar Humboldt es considerada una de las especies más grandes de calamar. Él, por supuesto, está lejos de las dimensiones de su pariente colosal, pero Dosidicus gigas puede crecer hasta aproximadamente 2.5 my pesar hasta 50 kg.

En relación con los humanos, estas criaturas no son particularmente agresivas, pero para los peces pequeños, el calamar de Humboldt es un verdadero desastre. En primer lugar, son depredadores. En segundo lugar, viajan a través de las profundidades del océano no solo, sino con escuelas de hasta 1200 personas. La velocidad del calamar puede alcanzar hasta 24 km / h.

El calamar se mueve a través de un sifón a través del cual empujan la corriente de agua, así como a través de las dos aletas en la parte superior de la cabeza (si puedo decirlo sobre los calamares).

No se puede hablar de calamares y sin mencionar sus famosos tentáculos, o más bien las manos. En Dosidicus gigashay diez de ellos: ocho para nadar y agarrar algo, están cubiertos con ventosas (alrededor de 200 cada uno) y dos, cubiertos con clavos, para apretar a las presas más cerca de su pico. La velocidad de expulsión de estos dos tentáculos y el endurecimiento de la víctima es tan rápida que a veces una persona puede perder con éxito todo el proceso. Si la presa es demasiado grande o se resiste excesivamente a la muerte inevitable, el calamar de Humboldt puede llegar a grandes profundidades con ella, donde la presión de la columna de agua hará todo el "trabajo sucio".


Dosidicus gigas durante la caza.

El gran tamaño y la presencia de los impresionantes tentáculos "dentados" ya juegan en contra de la reputación de los calamares Humboldt. Además, muchos investigadores llaman a esta especie extremadamente agresiva en relación con todo lo que se mueve. Tales características en el resumen sirvieron como la aparición del apodo correspondiente - " diablos rojos " (diablos rojos). Sin embargo, existe evidencia de que tal comportamiento es inherente a esta especie exclusivamente durante la alimentación. En otras circunstancias, los calamares de Humboldt son más curiosos que agresivos.


Otro calamar de aguas profundas único (y muy aterrador, especialmente gracias a este video) es Magnapinna, que vive a una profundidad de aproximadamente 2000

m. La naturaleza depredadora, retoños, tentáculos y pico no son todas las características del calamar Humboldt. Tienen una de las habilidades más singulares del mundo animal: cambiar de color debido al órgano especial de fotóforos y células cromatóforos.

Cambiar tu apariencia puede ser útil tanto para cazar como para protegerte de los depredadores. En el caso del calamar de Humboldt, también es un excelente método de comunicación. Es cierto que antes nadie podía explicar exactamente cómo y de qué estaban hablando.

Para examinar en detalle la comunicación de luz y color de los calamares, los científicos realizaron observaciones de su comportamiento en su hábitat natural (corriente de California) a profundidades de 266 a 848 m utilizando cámaras HD conectadas al ROV (vehículo submarino telecontrolado y deshabitado).

Los investigadores señalan que Dosidicus gigas no son los únicos que pueden comunicarse colectivamente en las profundidades del océano. Sin embargo, fue esta especie la elegida para la investigación, no solo por su "inusual", sino también por su actitud fría hacia el ROV, en presencia de la cual continúan cazando, nadando y comunicándose con calma. En consecuencia, el proceso de observación en sí tendrá un efecto mínimo en sus resultados.

Los científicos también señalan que Dosidicus gigasmigra constantemente verticalmente, pasando la mayor parte del tiempo en áreas de la columna de agua, donde hay menos luz que en una noche sin luna en la superficie del océano. A pesar de la falta de iluminación prácticamente completa, todas las personas en la bandada de calamares se comunican bien, probablemente "discutiendo" varios aspectos de su comportamiento: dónde buscar comida, cuándo comenzar a alimentarse y cómo no interferir entre sí en el proceso.



También se estableció una variedad de variaciones cromáticas (color) de la apariencia del calamar Dosidicus gigas , cada una de las cuales puede considerarse como una señal separada (imagen de arriba).

En el proceso de observación, fue posible fotografiar un grupo de 30 individuos que mostraron varias opciones de color no aleatorias. Una palabra importante aquí es "no aleatorio", ya que esto sugiere que tales cambios permanentes en el color no son defectos al disparar o cambiar irreflexivamente la apariencia de un individuo por el bien de la belleza, por así decirlo.

Resultados de la investigacion


Lo primero que se descubrió después de analizar los datos de observación fue el hecho de que D. gigas usa significativamente más frecuentemente las señales cromáticas "parpadeo" (cambio brusco de color pálido a oscuro) y "parpadeo" (mosaico dinámico de pigmentación difusa) en presencia de una gran cantidad de individuos. su tipo.


Imagen No. 1

Usando el método de componentes principales, los científicos descubrieron que la dispersión de los componentes del comportamiento cromático en D. gigas en profundidad estaba relacionada con el estado de alimentación (18.3%; 1A ) y el número de individuos (12.4%; 1B ). De esto se deduce que los cambios cromáticos son señales durante las actividades grupales.

Como los calamares Humboldt dependen mucho más del color que de la locomoción, los científicos pudieron aislar muchos más componentes cromáticos del comportamiento que los locomotores. De los 18 componentes cromáticos, trece aparecieron exclusivamente en presencia de un gran número de parientes ( 1C ).

También es curioso que algunas de las señales de color encontradas en el calamar de Humboldt también sean utilizadas por otras especies. Por ejemplo, las áreas pálidas y oscuras a lo largo del eje longitudinal ( 1C y 1D ) son utilizadas durante la temporada de reproducción por los machos competidores del calamar del arrecife del Caribe ( Sepioteuthis sepioidea ) y la sepia de luto ( sepia plangon ).

Los calamares de Humboldt, que podrían convertirse en los mejores estudiantes de Hannibal Lecter, demuestran este color durante la alimentación (especialmente con alimentos insuficientes), cuando hay muchos parientes alrededor. Es probable que este sea un tipo de advertencia "no me molestes en cazar, querido pariente, de lo contrario serás presa".

Ya se ha sugerido que algunas especies de depredadores, que cazan en grupos, usan ciertos tipos de señales para organizar la caza de tal manera que no interfieran entre sí. Esta teoría recibió su confirmación práctica, ya que durante las observaciones de los calamares fue claro que no importa cuán rápido y caótico (a primera vista) se moviera el grupo de individuos, nunca entraron en contacto entre sí y nunca compitieron por la presa. Este comportamiento realmente tiene sentido, porque no hay necesidad de competir por comida si hay mucha, poniéndote en riesgo de lesiones y dando a esta presa la oportunidad de escapar. Cada calamar notifica visualmente a sus parientes que ataca a la presa, y esto les hace comprender que esta presa en particular ya está tomada y que vale la pena buscar otra.

Además de las señales individuales, que pueden transportar cierta información, existe una sintaxis de señales, es decir, diferentes combinaciones de diferentes señales que también pueden llevar un cierto significado.

Por supuesto, decir que los cefalópodos tienen su propio idioma, similar al nuestro, sería una exageración. Sin embargo, por ejemplo, dos especies de calamar de aguas poco profundas, S. sepioidea y Sepioteuthis lessoniana, demuestran el uso de la sintaxis en los componentes cromáticos de la comunicación. En cuanto a D. gigas y otras especies de aguas profundas, sus habilidades sintácticas apenas han sido estudiadas.


Imagen No. 2

Durante las observaciones, fue posible corregir el comportamiento típico de los calamares antes de capturar presas ( 2A y2B ). Al momento de la captura, D. gigas mostró la locomoción típica del calamar ( 2D ) y la posición del cuerpo ( 2C ), antes y después de los impactos en la presa ( 2E , 2G y 2H ).

La capacidad de capturar con precisión el momento de un ataque en una minería permite ver mejor los componentes de la señal cromática de este proceso.

A pesar de una pequeña muestra de observaciones (30 individuos), aún era posible analizar con éxito los datos y establecer que D. gigas durante la caza puede mostrar constantemente componentes cromáticos de manera jerárquica, es decir. Sus variados patrones de color tienen su propia sintaxis.

El color del calamar que perseguía a la presa era predominantemente oscuro (D), arenoso (S) o pintado según el principio de " anti-sombra " * (CS).
“Sombra” * (ley de Thayer) : una variante del color de enmascaramiento en animales cuando la parte superior del cuerpo es más oscura que la inferior.


Una de las obras de Thayer titulada El gatito favorito.

El nombre del artista y naturalista estadounidense Abbot Henderson Thayer. Se dio cuenta de que las partes del cuerpo de los animales que a menudo se vuelven hacia la luz tienen un color más oscuro que las que la mayoría de las veces están a la sombra.
Sin embargo, justo antes del ataque a la presa, el color del calamar cambió a pigmentación "atacante" (DBP), cuando las áreas oscuras y pálidas se alternan a lo largo del eje longitudinal ( 1C ). Durante el ataque, los tentáculos para la presa cambiaron de color a oscuro (D) y luego a pálido (P) ( 2E y 2F ).

Los componentes cromáticos anteriores fueron brillantes y notables, son comparables con las palabras en la oración. Además de ellos, había señales de color menos notables, como los signos de puntuación: rayas pálidas a lo largo del manto lateral (PLS) precedieron a CS; rayas oscuras en los tentáculos (DAS) ocurrieron antes y después de S; una mancha oscura en la cabeza (SE) precedió a BPD y siguió a CS; el borde delantero oscuro del manto (DMB) siguió a S, CS y BPD ( 2F ).

Si las señales de color grandes y notables pueden indicar el proceso de caza en sí (encontrar presas, el momento anterior al ataque y el ataque en sí), entonces las miniseñales anteriores pueden indicar información adicional (posición de la presa y su tipo).

Juntas, todas estas señales pueden formar la base de una estrategia de caza de bandadas de calamares.

Durante la alimentación (buscando presas y cazándolas), los calamares mostraron constantemente una transición entre los bordes pálidos de la aleta (PFE) y los bordes oscuros de la aleta (DFE), luego entre DFE y las aletas completamente oscuras (DF) y, finalmente, regresaron de DFE a PFE ( 2F ).

SE, DMB, los componentes cromáticos de las aletas y la punta pálida del manto (PVS) se mostraron durante un tiempo bastante largo, comparable a la duración de las señales de los tipos S, CS y BPD.

Estas mini señales pueden estar relacionadas con el aspecto social, y no con la caza, es decir. los calamares pueden usarlos para demostrar dominio sobre otros parientes. Por ejemplo, la combinación de señales DFE y SE en S. lessoniana (un tipo de calamar de arrecife) es una demostración del ganador en las peleas entre machos.


Tabla de todas las variantes de señal cromática detectadas.

Otra teoría de señales cromáticas adicionales sugiere que son necesarias para la autodefensa. Las observaciones se llevaron a cabo utilizando el aparato ROV, que los calamares podrían considerar como una amenaza probable. Y los cambios rápidos en el color y los patrones de color podrían servir como una distracción. Además, no olvides que este tipo de calamar es famoso por el canibalismo.

La belleza y la variedad de patrones de color en el cuerpo de los calamares deben pasar desapercibidos para cualquiera, ya que su entorno carece de fuentes de luz. Sin embargo, para los calamares Humboldt esto no es un problema, dada la presencia de luz de fondo bioluminiscente.

Típicamente, las señales bioluminiscentes incluyen cambios en la intensidad de la luz, pueden generarse cambiando las condiciones dentro de los fotóforos o manipulando la luz emitida a través de otras características anatómicas del cuerpo.

Los calamares D. gigas no serían criaturas tan curiosas si siguieran las tácticas clásicas de las criaturas bioluminiscentes de aguas profundas. En lugar de ajustar la intensidad de la luz, utilizan patrones de pigmento para mostrar y ocultar selectivamente varias áreas del cuerpo totalmente luminiscente.


Imagen No. 3

Mientras que en la mayoría de los casos los fotóforos son externos y están diseñados para proyectar luz hacia afuera, los fotóforos de D. gigas son internos y emiten luz en el tejido muscular de las aletas, el manto, la cabeza y los brazos. Numerosos (una muestra de D. gigas puede tener cientos) pequeños fotóforos subcutáneos, que consisten en grupos relativamente elementales de tejido fotogénico, penetran en el tejido muscular ( 3A - 3C ) y causan luminiscencia de toda la muestra.

Los patrones de pigmento se forman debido a estos cromatóforos subcutáneos. Por lo tanto, el calamar puede iluminar desde el interior ese patrón de color que demuestra para transmitir de manera más efectiva la información a sus parientes.

El estudio anatómico de varios individuos mostró que, aunque los fotóforos se distribuyen por todo el cuerpo, los grandes grupos se encuentran precisamente en aquellas partes del cuerpo donde se muestran las señales cromáticas más brillantes e importantes (durante la captura de presas y durante la presencia de un gran número de parientes).

Vale la pena señalar que la cámara espía submarina ROV y el ojo humano no se ven como los ojos del calamar D. gigas . Como sus ojos ven, todavía se desconoce exactamente, aunque según algunos informes se cree que pueden ver perfectamente en la oscuridad a una distancia de hasta 1 metro. Los propios científicos tienen la intención de realizar algunas observaciones más en el futuro con el uso de cámaras más avanzadas, lo que nos permitirá ver el cambio en la pigmentación y el comportamiento bioluminiscente de los calamares como ellos mismos lo ven.

Para un conocimiento más detallado de los matices del estudio, le recomiendo que consulte el informe de los científicos y materiales adicionales .

Epílogo


Uno de los problemas de estudiar las características cromáticas de las especies de calamar D. gigas es su hábitat. La conclusión es que observar los calamares en la naturaleza no siempre funciona como los científicos quieren: o los calamares no son suficientes para cuantificar completamente las características, luego el comportamiento de los calamares no corresponde a su comportamiento normal debido a la presencia de ROV, etc. La observación de calamares en condiciones de laboratorio tampoco tiene ventajas significativas, ya que las especies de aguas profundas de la familia Ommastrephidae , a la que pertenece D. gigas , son muy difíciles de llevar a la superficie y viven en cautiverio durante períodos muy cortos. Como resultado, el pobre animal muere y los científicos nunca obtienen los datos que necesitan.

Sin embargo, en el estudio que examinamos hoy, los científicos aún lograron obtener información sobre la comunicación de los calamares en la oscuridad extrema. Lo primero que llama la atención es el uso no estándar de la luz. La mayoría de las criaturas bioluminiscentes de aguas profundas utilizan precisamente la luz para transmitir información, regulando su intensidad. Los calamares de Humboldt usan la luz para iluminar sus patrones de colores en el cuerpo.

Hay muchas variantes de estos patrones, las combinaciones son aún mayores. Cada patrón y combinación de patrones llevan una señal específica, información para familiares.

Es obvio que los seres sociales de una forma u otra forman una forma de comunicación para transmitirse información importante entre sí. Pero los métodos de comunicación son diferentes no solo en forma y tipo, sino también en complejidad. Los científicos declaran audazmente que la red de comunicación de calamar de Humboldt es bastante compleja y consta de muchas señales que pueden construir en oraciones completas, es decir, usar sintaxis. Sí, los pies descalzos siempre se distinguieron por su inteligencia y su ingenio rápido, pero los científicos no esperaban esto.

Las profundidades de los océanos siempre se han asociado con el misterio y sin explorar. Las criaturas que viven allí también siguen siendo en gran parte un misterio para nosotros, sin embargo, la mejora constante de la tecnología nos permite abrir la cortina del misterio.

Viernes off-top:

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¡Gracias por su atención, tengan curiosidad y tengan un gran fin de semana a todos, muchachos! :)

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