Un pez marino ha desarrollado un medidor de pH exquisitamente sensible
El bagre han evolucionado sensores en sus bigotes que le pueden ayudar a cazar animales en la oscuridad mediante la detección de pequeños cambios en la acidez del agua, la primera vez que este tipo de sensores se han visto en los peces, dicen los investigadores.
Los científicos investigaron el bagre de mar japonesa (Plotosus japonicas), un pez nocturno de 15 centímetros muy común en el sur de Japón, que cruza el fondo del mar en la noche a la captura de gusanos y crustáceos. La gente de la zona no come este "pez gato" - que tiene espinas venenosas en sus aletas.
"Nadie quiere manejar estos peces", dijo el principal autor del estudio, John Caprio, un neurocientífico de la Universidad Estatal de Louisiana en Baton Rouge.
Caprio y sus colegas investigaron previamente cómo detectan los bagres marinos del Atlántico sustancias químicas en su entorno usando el gusto y el olfato, y querían aprender si el bagre marino del Pacífico hacía lo mismo.
"Mi especialidad está investigando sistemas quimiosensoriales, cómo los animales detectan productos químicos en su ambiente", dijo Caprio. "Siempre me ha parecido interesante por qué la naturaleza ha diseñado dos sistemas quimiosensoriales: gusto y olfato".
A medida que los investigadores investigaron estos bagres de mar japoneses, los científicos notaron que las barbas del pez o "bigotes" eran extraordinariamente sensibles a los cambios en el dióxido de carbono y el hidrógeno atómico del ambiente. Para obtener más información, los investigadores colocaron el bagre en estanques con un gusano poliqueto, la comida favorita de los peces, escondidos en el medio ambiente.
Los gusanos liberan pequeñas cantidades de dióxido de carbono y de hidrógeno atómico cuando respiran o "transpiran". Esto disminuye ligeramente el pH del agua - es decir, el agua se vuelve más ácida.
Los investigadores encontraron que los peces pasaron mucho más tiempo cerca de los gusanos que en cualquier otro lugar en los acuarios. En la oscura agua, Caprio y sus colegas utilizaron cámaras infrarrojas para confirmar que los bagres podían localizar ligeras caídas en el pH, incluso cuando no hay gusanos presentes. Los peces estuvieron siempre muy activo y en el modo de búsqueda de alimento cuando se daban cuenta del aumento de la acidez.
"Un pez marino que vive en el agua de mar con un PH bastante ha desarrollado un medidor de pH exquisitamente sensible, tan bueno como un medidor de pH comercial", dijo Caprio.
Aunque esta es la primera vez que los científicos han visto peces con estos sensores de acidez, "Estoy seguro de que la naturaleza no construyó esto sólo para una especie", dijo Caprio. "La naturaleza cubre todos los nichos. Cualquier posibilidad de que podría mejorar la capacidad de supervivencia de la especie parece haber evolucionado, y la mejora de las posibilidades de comer es una de ellas".
Los sensores del bagre funcionaban mejor en agua de mar natural con un pH de 8,1 o 8,2, pero que la sensibilidad cayó dramáticamente cuando el agua se hizo más ácida, con inmersión de pH por debajo de 8,0. (El agua con un pH de 7 es neutral, y lo más alto hasta un máximo de 14 de la escala se considera básica).
Los resultados significan que estos bagres podrían ser particularmente susceptibles a las condiciones de carbono asociadas con el cambio climático, dijeron los investigadores.
"El problema viene con todas las emisiones de dióxido de carbono liberadas ahora en el mundo, la mayor parte del dióxido de carbono en el aire se está disolviendo en los océanos y causan la acidificación del océano", dijo Caprio. "Esto podría tener efectos nocivos sobre estos peces si el pH del océano continúa cayendo".
Ahora, los científicos quieren aprender más acerca de la cual las moléculas de estos sensores detectan en el agua, y cómo los sensores transmiten sus hallazgos en el cerebro del pez gato. Los hallazgos se detallan en el número del 6 de junio de la revista Science: Marine teleost locates live prey through pH sensing
