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 fáciles de conseguir, ya que los embriones no salen corriendo. La puesta de la sepia faraónica (Sepia Pharaonis) no es ninguna excepción. Adheridos al sustrato, sus huevos están expuestos a un sinfín de depredadores que recorren hambrientos los fondos marinos. Podría parecer que las pequeñas sepias en desarrollo están condenadas a la suerte y no les queda otra que esperar a la eclosión para luchar por su vida, pero no es así. Dentro del huevo, los embriones perciben el entorno, aprenden de él y cambian su comportamiento para sobrevivir.

Esto es lo que demostró un estudio publicado en 2020 en la revista Learning & Behavior. A diferencia de la sepia común (Sepia officinalis), en la que la cápsula del huevo está oscurecida por la tinta materna, los huevos de la sepia faraónica son totalmente transparentes, permitiendo a los embriones ver su entorno una vez que desarrollan la vista. Además, como en otros huevos, la cápsula permite el paso de sustancias químicas, por lo que también huelen a los depredadores. Gracias a estas características, los autores del estudio pudieron testar la capacidad de aprendizaje de los embriones sepia faraónica sin modificar su cápsula.

La tinta es un mecanismo de defensa que utilizan los cefalópodos como sepias y calamares para escapar de los depredadores. Por eso, también puede ser una señal 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 asociación. Si cada vez que se topan con un tipo de pez, otro calamar suelta tinta, será porque ese pez es peligroso.

En este estudio de laboratorio, al principio los embriones no mostraban ningún tipo de reacción cuando había 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 día, la mera presencia del pez payaso ya desencadenaba la típica respuesta antipredatoria de las sepias.

Pero, ¿qué comportamiento defensivo puede tener un embrión? 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 tiburón.

Las crías de sepia faraónica no están 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 acuáticos generan un pequeño campo eléctrico 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 eléctrico. Por el contrario, parece estar relacionado en gran parte con la respiración, pues este campo es más fuerte en la zona de las branquias y la boca y se debilita cuando el animal deja de respirar.

En 1966, un biofísico de la Universidad de San Diego llamado Adrianus J. Kalmijn, descubrió que los tiburones y rayas son capaces de percibir este débil campo eléctrico de los animales marinos. En la zona de la cabeza, tienen un órgano llamado ampolla de Lorenzini. Se trata de una red de poros en la superficie de la piel que contienen células sensoriales que se activan con el campo eléctrico. Dependiendo de qué poros detectan el campo, pueden saber dónde se encuentra su presa.

Ante el peligro las sepias tienen dos opciones: escapar o mimetizarse con el entorno. En este segundo caso, además de cambiar de color necesitan reducir su campo eléctrico para no ser detectadas por el tiburón. 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, demostró que los renacuajos de salamandras anilladas (Ambystoma annulatum) eran más huidizos al nacer si durante su desarrollo habían estado expuestos a señales químicas de depredadores. En una segunda parte de este mismo estudio, los científicos 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 señales químicas de alerta que liberan al agua los renacuajos ante un peligro.

Al nacer, los renacuajos que habían sido sometidos siendo embriones a este aprendizaje por asociación se mostraron más tímidos ante un tritón. Por el contrario, aquellos que habían sido expuestos a los tritones sin las señales de alerta, no mostraron este comportamiento. Los renacuajos tienen multitud de depredadores variados como otros anfibios, peces, insectos e incluso algunas aves y mamíferos. Dependiendo del río, 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 más allá y también afecta a la morfología de los renacuajos. Un estudio publicado en 2001 descubrió que, cuando los huevos de rana común (Rana temporaria) se desarrollan en presencia de una larva de escarabajo, nacen renacuajos con el cuerpo más corto y con la aleta de la cola más ensanchada. Estas características favorecen la defensa de los renacuajos. Es curiosa la enorme plasticidad que pueden tener algunos vertebrados antes incluso de nacer.

Por último, cabe preguntarse si los embriones de los animales terrestres que ponen huevos también se ven influidos por los olores del ambiente. El primer estudio sobre esto se llevó a cabo con gallinas en 1997. En este caso, no se evaluó la respuesta ante los depredadores, sino sus preferencias olfativas. Los científicos metieron a unos huevos en una incubadora sin olor y a otros en una con olor a fresa. Las crías que nacieron de estos últimos, preferían beber agua con sabor a fresa, mientras que los primeros odiaban este sabor.

Hoy en día, se han evidenciado numerosos casos de especies cuyos embriones dentro de los huevos perciben el ambiente y responden consecuentemente. Especialmente para los animales ovíparos, 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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