Los machos de pez mosquito persiguen incansablemente a las hembras en busca de oportunidades de apareamiento
Durante décadas los ecólogos han sabido que la apariencia y la alimentación de una especie afectan su entorno. Sin embargo, un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de California en Santa Cruz demuestra que el comportamiento social relacionado con el apareamiento puede ser una fuerza ecológica igualmente poderosa.
La investigación demuestra que los comportamientos reproductivos de una sola especie pueden desencadenar una "respuesta umbral" que determina el tamaño y la abundancia de las comunidades de presas, un hallazgo que desafía suposiciones largamente sostenidas sobre lo que impulsa el cambio ecológico.
En su estudio, el equipo se centró en el pez mosquito occidental, una especie conocida como "pez plaga" debido a su agresivo impacto en los hábitats nativos tras su introducción.
Los machos de pez mosquito son persistentes y coercitivos en sus actividades sexuales, persiguiendo incansablemente a las hembras en busca de oportunidades de apareamiento. Al manipular los niveles de acoso de los machos en un entorno de laboratorio que simulaba estanques de agua dulce, los investigadores descubrieron una marcada diferencia en los resultados ambientales, dependiendo únicamente de la intensidad de este comportamiento social.
"Los investigadores generalmente no han probado la influencia de los comportamientos de apareamiento en los ecosistemas, en gran parte porque asumimos que solo los rasgos moldeados por la selección natural impactarían la ecología", dijo el autor principal del estudio, Eric Palkovacs, profesor de ecología y biología evolutiva.
"En el nivel más general, el mayor avance de este trabajo es que demostramos que la selección sexual es importante para la ecología", dijo la coautora Suzanne Alonzo, también profesora de ecología y biología evolutiva, en cuyo grupo de investigación se originó el estudio.
Preparando el escenario
Con la mentoría de Alonzo y Palkovacs, la entonces estudiante de doctorado Doriane Weiler desarrolló la idea original y dirigió el proyecto. Como parte del estudio, transformó una parte del Campus de Ciencias Costeras de la UC Santa Cruz en un laboratorio de 52 ecosistemas de estanques en miniatura ("mesocosmos", imagen derecha).
Dentro de cada estanque simulado, el equipo recreó meticulosamente un entorno natural de agua dulce. Colocaron un bloque de hormigón hueco en el centro de cada tanque para proporcionar refugio esencial a los peces, los llenaron de agua y los sembraron con fitoplancton y nutrientes para estimular el crecimiento de algas microscópicas que forman la base de la red trófica.
Para asegurar una robusta comunidad de presas, introdujeron una mezcla de zooplancton recolectado en un estanque local y lo complementaron con diminutos crustáceos cultivados en laboratorio, comúnmente conocidos como pulgas de agua. Todo el conjunto se cubrió con una red de malla para proteger a los peces de depredadores como las garzas, a la vez que se mantenía el agua expuesta a la luz solar natural y a las fluctuaciones de temperatura.
Sin embargo, el elemento central del experimento fue la manipulación del "tipo" social del pez mosquito macho: la persistencia con la que los machos perseguían a las hembras para aparearse. Antes de introducirlos en los estanques, se les tatuaron diminutas etiquetas de colores cerca de las aletas dorsales, lo que permitió a los investigadores rastrear su comportamiento individual.
Para crear los grupos de "alto acoso" y "bajo acoso", el equipo se basó en una peculiaridad conductual: los machos, que se mantuvieron alejados de las hembras durante un tiempo, se volvieron significativamente más persistentes en sus intentos de apareamiento una vez reunidos. Por lo tanto, formaron el grupo de alto acoso aislándolos de las hembras durante poco más de tres semanas.
Weiler dijo que la inspiración para esta manipulación surgió de un afortunado accidente. Mientras contaba peces para otro proyecto, separó temporalmente a los machos de las hembras.
"Uno de los machos que se mantuvo sin hembras saltó a un tanque con hembras, y noté que su comportamiento de apareamiento era muy exagerado", dijo Weiler. "Al consultar la literatura, descubrí que otros investigadores habían observado el mismo efecto: aislar a los machos puede alterar su comportamiento de apareamiento".
Los machos con bajo nivel de acoso pasaron el mismo período en tanques más grandes con una proporción de machos por hembra de 1:2, lo que les permitió mantener interacciones sociales y de apareamiento normales. Una vez finalizada la preparación, los investigadores introdujeron 14 peces (siete machos y siete hembras) en el mesocosmos de cada estanque.
Al seleccionar un macho de cada color de etiqueta para cada tanque, el equipo garantizó un entorno social consistente e identificable, lo que sentó las bases para observar cómo los niveles de acoso "preacondicionados" de los machos eventualmente transformarían toda la comunidad acuática.
El impuesto metabólico del acoso
El hallazgo más novedoso del estudio es que los altos niveles de acoso por parte de los machos redujeron significativamente la abundancia de zooplancton dominante y el tamaño corporal promedio de las pulgas de agua. Estos cambios ecológicos no se observaron en acuarios con peces con bajo nivel de acoso, lo que sugiere que se debe superar un umbral conductual específico para que las interacciones sociales transformen toda una red trófica.
"El acoso es metabólicamente costoso tanto para machos como para hembras", señaló Alonzo, explicando que el gasto constante de energía en perseguir o evadir intentos de apareamiento probablemente aumenta el hambre de los peces. Para mantener estos altos niveles de actividad, los peces —en particular las hembras acosadas, que son mucho más grandes que los machos— pueden consumir más presas o buscar organismos más grandes y ricos en nutrientes.
En condiciones de alto acoso, los peces mosquito expandieron su huella alimentaria, seleccionando presas más grandes y reduciendo la población de zooplancton preferido. En cambio, cuando el acoso era bajo, los peces tuvieron un impacto insignificante en la composición de la comunidad de zooplancton.
"Esto demuestra que el impacto de la introducción de una especie no solo tiene que ver con la cantidad de peces que se agregan a un estanque", dijo Palkovacs, "sino con la dinámica de apareamiento específica que traen consigo".
Weiler agregó que los peces mosquito son conocidos por los efectos que tienen en el ecosistema cuando invaden nuevos hábitats, siendo una de las especies de peces de agua dulce invasoras más extendidas.
"Lo que nos sorprendió es que esos impactos no eran fijos", dijo Weiler, "sino que dependían de la intensidad con la que los machos acosaban a las hembras".
Alejar y próximos pasos
Si bien el estudio utilizó el pez mosquito como modelo, las implicaciones son de gran alcance. Palkovacs, también director del Instituto de Ciencias Marinas de la UC Santa Cruz y su Programa de Colaboración Pesquera, enfatizó que esta dinámica probablemente sea común en otros ecosistemas.
"Los rasgos sexualmente seleccionados, como las conductas de apareamiento, tienen la misma probabilidad, o incluso mayor, de tener consecuencias para el ecosistema que los rasgos relacionados con la supervivencia", afirmó Alonzo. "Apenas estamos empezando a estudiar cómo estas interacciones de apareamiento afectan a los ecosistemas, y mucho menos cómo afectan a las respuestas al cambio ambiental".
La investigación se publicó en la revista Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences: Intraspecific variation in mating behaviour modulates the effects of mosquitofish introduction on prey communities
