Embriones que aprenden dentro del huevo

Los huevos son un bocado muy apetitoso y codiciado para muchos animales. Son ricos en nutrientes y pueden ser f¨¢ciles de conseguir, ya que los embriones no salen corriendo. La puesta de la sepia fara¨®nica (Sepia Pharaonis) no es ninguna excepci¨®n. Adheridos al sustrato, sus huevos est¨¢n expuestos a un sinf¨ªn de depredadores que recorren hambrientos los fondos marinos. Podr¨ªa parecer que las peque?as sepias en desarrollo est¨¢n condenadas a la suerte y no les queda otra que esperar a la eclosi¨®n para luchar por su vida, pero no es as¨ª. Dentro del huevo, los embriones perciben el entorno, aprenden de ¨¦l y cambian su comportamiento para sobrevivir.

Esto es lo que demostr¨® un estudio publicado en 2020 en la revista Learning & Behavior. A diferencia de la sepia com¨²n (Sepia officinalis), en la que la c¨¢psula del huevo est¨¢ oscurecida por la tinta materna, los huevos de la sepia fara¨®nica son totalmente transparentes, permitiendo a los embriones ver su entorno una vez que desarrollan la vista. Adem¨¢s, como en otros huevos, la c¨¢psula permite el paso de sustancias qu¨ªmicas, por lo que tambi¨¦n huelen a los depredadores. Gracias a estas caracter¨ªsticas, los autores del estudio pudieron testar la capacidad de aprendizaje de los embriones sepia fara¨®nica sin modificar su c¨¢psula.

La tinta es un mecanismo de defensa que utilizan los cefal¨®podos como sepias y calamares para escapar de los depredadores. Por eso, tambi¨¦n puede ser una se?al de alarma para otros individuos. En algunas ocasiones las presas reconocen a sus depredadores de forma innata, pero muchas otras veces aprenden a reconocerlos por asociaci¨®n. Si cada vez que se topan con un tipo de pez, otro calamar suelta tinta, ser¨¢ porque ese pez es peligroso.

En este estudio de laboratorio, al principio los embriones no mostraban ning¨²n tipo de reacci¨®n cuando hab¨ªa un pez payaso en la misma pecera, ya que no es su depredador habitual. Sin embargo, los investigadores empezaron a soltar tinta junto con este pez para que los embriones lo asociasen con el peligro. Al cuarto d¨ªa, la mera presencia del pez payaso ya desencadenaba la t¨ªpica respuesta antipredatoria de las sepias.

Pero, ?qu¨¦ comportamiento defensivo puede tener un embri¨®n? Las sepias son grandes expertas del camuflaje. Para pasar desapercibidas, pueden cambiar el color de su cuerpo y mimetizarse con el entorno, pero en el mar esto no es suficiente para que no te detecte un tibur¨®n.

Las cr¨ªas de sepia fara¨®nica no est¨¢n condenadas a su suerte en el fondo marino: dentro del huevo transparente, los embriones perciben el entorno, aprenden y cambian su comportamiento para sobrevivir

Todos los animales acu¨¢ticos generan un peque?o campo el¨¦ctrico alrededor de su cuerpo. Aunque las causas no se entienden muy bien, ya se sabe que no tienen que ver con la actividad muscular, puesto que un pez anestesiado no pierde el campo el¨¦ctrico. Por el contrario, parece estar relacionado en gran parte con la respiraci¨®n, pues este campo es m¨¢s fuerte en la zona de las branquias y la boca y se debilita cuando el animal deja de respirar.

En 1966, un biof¨ªsico de la Universidad de San Diego llamado Adrianus J. Kalmijn, descubri¨® que los tiburones y rayas son capaces de percibir este d¨¦bil campo el¨¦ctrico de los animales marinos. En la zona de la cabeza, tienen un ¨®rgano llamado ampolla de Lorenzini. Se trata de una red de poros en la superficie de la piel que contienen c¨¦lulas sensoriales que se activan con el campo el¨¦ctrico. Dependiendo de qu¨¦ poros detectan el campo, pueden saber d¨®nde se encuentra su presa.

Ante el peligro las sepias tienen dos opciones: escapar o mimetizarse con el entorno. En este segundo caso, adem¨¢s de cambiar de color necesitan reducir su campo el¨¦ctrico para no ser detectadas por el tibur¨®n. Para ello, se ¡°congelan¡± y dejan de respirar hasta que la amenaza desaparezca. Esto justamente es lo que hacen los embriones de numerosas especies marinas cuando detectan un depredador. No pueden salir corriendo, pero pueden reducir la probabilidad de ser descubiertos.

El aprendizaje de los embriones dentro del huevo no se reduce solo a la vida marina. Un experimento publicado en 2008, demostr¨® que los renacuajos de salamandras anilladas (Ambystoma annulatum) eran m¨¢s huidizos al nacer si durante su desarrollo hab¨ªan estado expuestos a se?ales qu¨ªmicas de depredadores. En una segunda parte de este mismo estudio, los cient¨ªficos llevaron a cabo un procedimiento muy similar al previamente relatado con las sepias. En este caso, los sujetos de estudio fueron huevos de rana del bosque (Rana sylvatica). Como depredador desconocido pusieron tritones y, en vez de tinta, utilizaron las se?ales qu¨ªmicas de alerta que liberan al agua los renacuajos ante un peligro.

Al nacer, los renacuajos que hab¨ªan sido sometidos siendo embriones a este aprendizaje por asociaci¨®n se mostraron m¨¢s t¨ªmidos ante un trit¨®n. Por el contrario, aquellos que hab¨ªan sido expuestos a los tritones sin las se?ales de alerta, no mostraron este comportamiento. Los renacuajos tienen multitud de depredadores variados como otros anfibios, peces, insectos e incluso algunas aves y mam¨ªferos. Dependiendo del r¨ªo, charca o lago en el que se encuentren, se van a topar con unos depredadores u otros, por lo que es de vital importancia para ellos aprender a reconocer este peligro tan impredecible lo antes posible.

A veces, la experiencia con depredadores durante el desarrollo embrionario va m¨¢s all¨¢ y tambi¨¦n afecta a la morfolog¨ªa de los renacuajos. Un estudio publicado en 2001 descubri¨® que, cuando los huevos de rana com¨²n (Rana temporaria) se desarrollan en presencia de una larva de escarabajo, nacen renacuajos con el cuerpo m¨¢s corto y con la aleta de la cola m¨¢s ensanchada. Estas caracter¨ªsticas favorecen la defensa de los renacuajos. Es curiosa la enorme plasticidad que pueden tener algunos vertebrados antes incluso de nacer.

Por ¨²ltimo, cabe preguntarse si los embriones de los animales terrestres que ponen huevos tambi¨¦n se ven influidos por los olores del ambiente. El primer estudio sobre esto se llev¨® a cabo con gallinas en 1997. En este caso, no se evalu¨® la respuesta ante los depredadores, sino sus preferencias olfativas. Los cient¨ªficos metieron a unos huevos en una incubadora sin olor y a otros en una con olor a fresa. Las cr¨ªas que nacieron de estos ¨²ltimos, prefer¨ªan beber agua con sabor a fresa, mientras que los primeros odiaban este sabor.

Hoy en d¨ªa, se han evidenciado numerosos casos de especies cuyos embriones dentro de los huevos perciben el ambiente y responden consecuentemente. Especialmente para los animales ov¨ªparos, es de vital importancia aprender lo antes posible a sobrevivir en un mundo lleno de depredadores que buscan devorarles incluso antes de nacer. Por tanto, el aprendizaje no comienza al salir del huevo, sino en el momento en que sus sentidos se desarrollan lo suficiente.

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