Los cíclidos y los peces cebra dependen de la disparidad binocular para juzgar la distancia
Los investigadores han descrito cómo las larvas de peces dependen de combinaciones de visión y movimiento específicas de cada especie para detectar y capturar presas.
Los editores del estudio destacan sus métodos cuantitativos de vanguardia para caracterizar y comparar comportamientos de cinco especies de peces diferentes y comprender qué comportamientos de caza se conservan y cuáles han divergido a lo largo de la evolución. Los resultados se consideran convincentes y de potencial interés para etólogos e investigadores que estudian la base neuronal del comportamiento.
Las larvas de pez cebra se utilizan ampliamente como sistema modelocomo sistema modelo para investigar los mecanismos neuronales del comportamiento, incluida la captura de presas. Sin embargo, no está claro si el complemento y la secuencia de movimientos utilizados por el pez cebra mientras caza es universal para otras especies de teleósteos, el grupo grande y diverso de peces con aletas radiadas que representa más del 95% de todas las especies de peces vivos. Muchas de estas especies comparten presiones ecológicas similares, pero pueden haber desarrollado soluciones diferentes para detectar, rastrear y atacar a sus presas.
"Los peces cebra son un poderoso modelo del comportamiento de los peces, pero son solo un punto en un mapa evolutivo mucho más grande", dice el coautor principal Duncan Mearns, en el momento del estudio investigador postdoctoral en el Instituto Max Planck de Inteligencia Biológica, Departamento Genes—Circuitos—Comportamiento, en Martinsried, Alemania, y ahora en el Instituto de Neurociencia de Princeton, Princeton, EE. UU.
"Nos interesaba saber si las estrategias que observamos en los peces cebra son características generales del comportamiento de las larvas de peces o si las distintas especies abordan el problema de la caza de maneras diferentes".
Imagen: Información de pose extraída de datos de seguimiento. Crédito: eLife (2025). DOI: 10.7554/eLife.98347.3
Para explorar su pregunta, el equipo comparó el comportamiento de captura de presas del pez cebra con el de otras cinco especies de teleósteos (incluidos cuatro cíclidos africanos y el pez arroz japonés, medaka), que se separaron del linaje del pez cebra hace unos 240 millones de años.
"Utilizamos cámaras de alta velocidad y herramientas de seguimiento basadas en aprendizaje profundo para registrar y analizar miles de episodios de caza de larvas de peces individuales colocadas en entornos controlados con presas vivas", explica el coautor principal Sydney Hunt, en el momento del estudio estudiante de maestría en la Escuela de Posgrado de Neurociencias Sistémicas, Universidad Ludwig Maximilian de Múnich, Alemania, y ahora estudiante de doctorado en el Instituto Max Planck de Comportamiento Animal, Radolfzell, Alemania.
"Esto nos permitió mapear el movimiento de la cola, la posición de los ojos y la ubicación de la presa durante cada paso de la persecución y captura de la presa".
Su análisis reveló distintas estrategias entre las especies. Las cuatro especies de cíclidos compartían la misma estrategia general de caza binocular que el pez cebra: converger la mirada para atraer a la presa al centro de su campo visual antes de atacar. En cambio, el medaka dependía del seguimiento monocular, nadando continuamente y atacando lateralmente sin converger la mirada.
Esto sugiere que los cíclidos y los peces cebra dependen de la disparidad binocular para juzgar la distancia, mientras que los medaka pueden usar en cambio la paralaje de movimiento, una señal de profundidad basada en la posición de la presa en relación con el cazador mientras se mueve por el espacio.
Imagen derecha: Esquema de estrategias de caza en larvas de teleósteos.
Los investigadores también encontraron claras diferencias en la forma en que las larvas nadaban durante la caza. Los cíclidos se detenían intermitentemente, lo que probablemente facilitaba la percepción de profundidad binocular, mientras que los medaka se deslizaban suavemente junto a sus presas en un movimiento continuo. El equipo también analizó los movimientos de la cola en un espacio de pose compartido de baja dimensión mediante análisis de componentes principales. Esto reveló que los cíclidos emplean un conjunto de "sílabas" de natación más variado que el observado en el pez cebra en estudios anteriores, incluidos comportamientos únicos como enrollar la cola, flotar y nadar hacia atrás después de un ataque fallido.
En los cíclidos, se observaron dos tipos principales de ataques de captura: un "ataque de natación" con movimientos simétricos de la cola, y un "salto de captura" más explosivo, precedido por el enrollamiento de la cola. Medaka, en cambio, utilizó un único ataque lateral con un "balanceo lateral". Incluso entre los cíclidos estrechamente relacionados, el número y la variedad de comportamientos diferían significativamente, lo que apunta a una especialización específica de la especie en el control motor.
"Nuestros hallazgos desafían la suposición de que el comportamiento del pez cebra es un modelo universal para las larvas de peces", concluye el autor principal Herwig Baier, director y miembro científico del Instituto Max Planck de Inteligencia Biológica y jefe del Departamento Genes—Circuitos—Comportamiento.
"Las distintas especies dependen de diferentes estímulos sensoriales y estrategias motoras, incluso en etapas muy tempranas del desarrollo. Al comprender estas variaciones, podemos empezar a interpretar mejor cómo los circuitos cerebrales sustentan el comportamiento y cómo la evolución moldea esos circuitos en diferentes linajes".
El estudio se publica en eLife como versión oficial tras su publicación previa como preimpresión revisada: Diverse prey capture strategies in teleost larvae
