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updated 12:14 PM CET, Nov 20, 2017

Los secretos de los bancos de peces al descubierto

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banco de peces

La individualidad impulsa el comportamiento colectivo de los peces

Los brillantes bancos de peces han deslumbrado durante siglos a los científicos con sus maniobras sincronizadas. Ahora, el vídeo de alta velocidad está revelando cómo - y por qué - lo hacen.

El comportamiento colectivo está encarnado en enjambres de insectos, bandadas de aves, manadas de antílopes y bancos de peces (o cardumen, "schools of fish" en inglés). En cada uno de estos casos, los individuos se mueven a través de su entorno y responden casi simultáneamente a amenazas y oportunidades, formando un enclave ondulante que parece funcionar como una sola entidad.

Tal movimiento coordinado requiere la transferencia rápida y eficiente de información entre los individuos, pero entender exactamente cómo se extiende esta información a través del grupo ha eludido por mucho tiempo a los científicos.

Ahora, una nueva investigación arroja luz sobre cómo las "personalidades animales" - las diferencias interindividuales en el comportamiento animal - pueden conducir el comportamiento colectivo y el funcionamiento de grupos animales como los bancos de peces, incluyendo su cohesión, liderazgo, dinámica de movimiento y desempeño grupal.

Estos hallazgos de investigación de la Universidad de Konstanz, el Instituto Max Planck de Ornitología y la Universidad de Cambridge proporcionan nuevas e importantes ideas que podrían ayudar a explicar y predecir la aparición de complejos patrones de comportamiento colectivo a través de escalas sociales y ecológicas, con implicaciones para la conservación y la pesca, y potencialmente la creación de enjambres de robots bio-inspirados. Puede incluso ayudarnos a entender la sociedad humana y el rendimiento de un equipo. El estudio se publica en la edición del 7 de septiembre de 2017 de Current Biology.

Durante siglos, tanto los científicos como los no científicos se han sentido fascinados por el bello y complejo comportamiento colectivo de grupos animales, como bandadas de aves, escuelas de peces y manadas de ñus. Los animales suelen agruparse y dedicar tiempo y coordinar su comportamiento, ya que puede proporcionarles protección contra los depredadores y ayudar a encontrar alimento. A menudo, estos espectaculares patrones colectivos emergen de los miembros individuales del grupo usando reglas simples en sus interacciones, como lo han demostrado los trabajos experimentales y teóricos.

Durante la última década se ha hecho evidente que las diferencias interindividuales consistentes son ubicuas en todo el reino animal. Los animales a menudo difieren constantemente entre sí en una amplia gama de rasgos diferentes, a menudo denominados "personalidades animales". Pero el papel que pueden jugar tales diferencias en el surgimiento del comportamiento colectivo sigue siendo poco claro.

En un nuevo artículo en la revista Current Biology, un equipo de investigadores de la Universidad de Konstanz, el Instituto Max Planck de Ornitología y la Universidad de Cambridge presentan ahora evidencias experimentales y teóricas que sugieren que las características individuales desempeñan un papel fundamental en la dinámica y el funcionamiento de los grupos sociales. Esta investigación muestra por primera vez cómo puede predecirse el comportamiento de los grupos a partir de las características de los individuos que los componen y da un impresionante paso adelante en la predicción de cómo se comportarán los individuos en los grupos sobre la base de su personalidad.

banco de peces espinososEl Dr. Jolle Jolles, autor principal del estudio, dijo: "Para entender correctamente cuánta influencia tienen los individuos sobre el comportamiento colectivo del grupo, probamos a peces espinosos (Gasterosteus aculeatus) individuales en diferentes ensayos conductuales y los expusimos en grupos a una gama de ambientes ecológicos mientras que seguíamos su posición y movimientos en el tiempo".

"Lo que encontramos es que los peces que tendían a pasar más tiempo cerca de otros en realidad tenían velocidades individuales más bajas, tenían posiciones más centrales en el grupo, y eran mucho más propensos a seguir libremente en los bancos de natación. A su vez, los grupos compuestos por estos individuos eran más cohesivos, menos movidos y menos coordinados que los grupos que consistían en individuos que tenían menos tendencias sociales y conductuales más rápidas".

La Dra. Andrea Manica, lectora del Departamento de Zoología de la Universidad de Cambridge y coautora, añadió: "Al probar los bancos de peces en diferentes ambientes con manchas ocultas de alimentos, encontramos que era la combinación de la tendencia exploratoria de los peces y su velocidad en el grupo lo que en última instancia impulsó tanto el rendimiento individual y la alimentación del grupo".

"Además, creamos un modelo informático simple basado en agentes de grupos autoorganizados, lo que nos permitió revelar que estos efectos a gran escala surgen naturalmente de las interacciones locales de individuos que simplemente difieren en sus velocidades de natación preferidas", dijo el profesor Iain Couzin, director del Departamento de Comportamiento Colectivo del Instituto Max Planck de Ornitología, y coautor del estudio. Esto sugiere que las diferencias individuales en velocidad pueden proporcionar un mecanismo simple y autoorganizado mediante el cual el comportamiento colectivo y el funcionamiento grupal pueden surgir sin que los individuos requieran un conocimiento global de su grupo.

"Al armonizar dos enfoques bastante diferentes de los campos de la personalidad animal y el comportamiento colectivo, este estudio logra una explicación parsimoniosa y autoconsistente de cómo las diferencias interindividuales pueden conducir dentro y entre la variabilidad del grupo y el surgimiento de la estructura del grupo, dinámica de movimiento y rendimiento de forrajeo en grupo", dijo Jolles.

Sus hallazgos pueden arrojar luz sobre la evolución y los beneficios del comportamiento colectivo en todo el reino animal.

Artículo científico: Consistent Individual Differences Drive Collective Behavior and Group Functioning of Schooling Fish

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