Peces killis desarrollan más células cerebrales para evitar a los depredadores
Los peces killis en Trinidad que viven con depredadores en su entorno cultivan más células cerebrales que sus semejantes menos estresados, encontró un nuevo artículo.
Lo que no te mata te hace más fuerte, pero parece que también te hace más inteligente. Una nueva investigación sugiere que los animales que viven en ambientes con muchos de depredadores producen más células cerebrales que los animales que enfrentan poca o ninguna depredación.
Los hallazgos se realizaron utilizando un grupo de peces killis en un río de Trinidad que está separado por cascadas en poblaciones individuales. Estas cascadas impiden que los depredadores naden río arriba.
Superando a la competencia
"Los killis que viven río abajo viven entre peces depredadores, mientras que los peces río arriba no", dijo Josh Corbo, miembro del Premio de Capacitación en Investigación del Cáncer (CRTA) del Instituto Nacional del Cáncer y coautor del estudio. "Nuestra pregunta central era: ¿cómo afectan los estímulos negativos (depredación) en el medio ambiente a la tasa de proliferación de células cerebrales?".
"La implicación de nuestra investigación llega mucho más lejos que la Cordillera del Norte de Trinidad. El tema de cómo afecta nuestra salud el entorno en el que vivimos concierne a muchas disciplinas, desde la salud pública hasta la sociología. Nuestra investigación llama más la atención sobre nuestra comprensión de la relación que tenemos como organismos con nuestro medio ambiente".
El equipo escribe que si bien se sabe que los factores ambientales influyen en la proliferación de las células cerebrales, contribuyendo a la plasticidad cerebral y a una mayor capacidad de adaptación a estos factores, a este respecto no hay ninguna investigación hasta la fecha sobre si los factores ambientales prevalecen sobre los genéticos. En otras palabras, si las condiciones en que vivimos pueden moldear nuestro cerebro más que nuestra genética.
Para averiguarlo, examinaron poblaciones silvestres de killis trinitenses (Rivulus hartii) expuestos a condiciones ambientales muy diferentes. Junto con Margarita Vergara, que ahora obtuvo una maestría en embriología clínica en la Universidad de Oxford, Corbo seccionó los tejidos cerebrales utilizando un procedimiento conocido como inmunohistoquímica para cuantificar la formación de nuevas células cerebrales en estos animales. La investigación se llevó a cabo mientras ambos autores se especializaban en el Trinity College, Connecticut.
Los peces que vivían en áreas con muchos de depredadores mostraron tasas más altas de proliferación de células cerebrales (aproximadamente dos veces más altas) y un crecimiento cerebral más rápido en relación con el tamaño del cuerpo que sus semejantes. "La proliferación celular difiere entre las regiones del cerebro, pero está correlacionada entre las regiones del cerebro", señalan los autores, mostrando que este efecto es de todo el cerebro pero no necesariamente uniforme. Sin embargo, los peces capturados en la naturaleza de las zonas con más de depredadores también tenían un tamaño cerebral relativo más pequeño en su edad adulta temprana.
Con el fin de verificar si el efecto fue de naturaleza genética o ambiental, el equipo también crió una nueva generación de peces de miembros en ambos entornos (muchos depredadores y libres de depredadores) en condiciones de laboratorio uniformes durante 54 a 82 días.
Los animales descendientes de ambientes pesados de depredación también mostraron una mayor tasa de proliferación de células cerebrales y un crecimiento cerebral más rápido en comparación con los descendientes de áreas libres de depredadores. Además, descubrieron que los peces capturados en la naturaleza tenían una mayor proliferación celular en el prosencéfalo que los peces criados en laboratorio, pero muy similares en todas partes. Esto, explican, sugiere que el efecto es ambiental, no genético.
"Sin embargo, ambas poblaciones mostraron patrones similares de divergencia en la naturaleza y en cautiverio, lo que indica que el entorno de los depredadores per se no contribuye a la mejora de la proliferación celular por el hábitat natural", escribe el equipo.
"Las diferencias en la proliferación celular observadas en el cerebro tanto en el campo como en los estudios [de laboratorio] indican que las diferencias probablemente estén basadas genéticamente y estén mediadas por cambios evolutivos en el crecimiento general del cerebro y los rasgos de la historia de vida".
El equipo dice que los cambios observados entre las dos poblaciones podrían explicarse a través de varios mecanismos diferentes. O los individuos están aumentando la velocidad a la que generan nuevas células cerebrales como respuesta a los depredadores, o en el trabajo podríamos estar viendo los efectos de la selección natural, en esencia, que los peces cerebrales se reproducen mientras el resto se come. Alternativamente, la presencia de peces depredadores podría mejorar las condiciones para los peces que evitan la captura, por ejemplo, al hacer que los alimentos estén más fácilmente disponibles a través de una menor competencia, lo que podría conducir a cambios en la proliferación de células cerebrales.
El artículo "Predation drives the evolution of brain cell proliferation and brain allometry in male Trinidadian killifish, Rivulus hartii", se publicó en la revista Royal Society B: Biological Sciences.
