Los caballitos de mar son pésimos nadadores pero grandes depredadores

Hippocampus histrix

Pueden mover la cabeza hacia arriba a la increíble velocidad de 0,002 segundos

Los caballitos de mar no son exactamente nadadores olímpicos; de hecho, se les considera nadadores particularmente malos. Sin embargo, a pesar de ser relativamente lentos, son expertos en cazar animales pequeños y de rápido movimiento.

En un nuevo estudio realizado en la Universidad de Tel Aviv, los investigadores han logrado caracterizar la increíble capacidad de caza de los caballitos de mar y han descubierto que pueden mover la cabeza hacia arriba a la increíble velocidad de 0,002 segundos.

El rápido movimiento de la cabeza va acompañado de un poderoso flujo de agua que dirige a su presa directamente a la boca del caballito de mar. ¿Cómo se formó este mecanismo de resorte? ¿Cuándo se desarrolló? Los investigadores esperan que el reciente estudio conduzca a más estudios diseñados para ayudar a resolver el enigma de estos rápidos peces.

El estudio fue dirigido por el profesor Roi Holzman y la estudiante de doctorado Corrine Jacobs de la Escuela de Zoología de la Facultad de Ciencias de la Vida George S. Wise y el Museo Steinhardt de Historia Natural de la Universidad de Tel Aviv, y se llevó a cabo en el Instituto Interuniversitario de Ciencias del Mar en Eilat.

flujo de succión del caballito de mar

Imagen: Cuantificación y visualización del flujo de succión frente a la boca durante los ataques de captura de presas.

Saltando a la acción

Los caballitos de mar son peces que poseen propiedades únicas como el embarazo masculino, las vértebras de la cola cuadradas y, por supuesto, un sistema de alimentación único. Durante la mayor parte del día, los caballitos de mar están anclados con la cola a las algas o corales con la cabeza inclinada hacia abajo, cerca de su cuerpo. Sin embargo, cuando detectan que una presa pasa sobre ellos, levantan la cabeza a una increíble velocidad y la atrapan.

Según el profesor Holzman, mientras se alimentan, los caballitos de mar convierten su cuerpo en una especie de resorte: usando los músculos del lomo, estiran un tendón elástico y usan los huesos del cuello como un "gatillo", como una ballesta. El resultado es más rápido que incluso la contracción muscular más rápida encontrada en cualquier parte del mundo animal.

detalle del flujo de succión del caballito de mar

Imagen: Alimentación por succión en el momento del flujo máximo de succión. Imágenes de (A) H. fuscus (B) D. rerio y (C) C. viridis que muestran tanto la dirección como la magnitud del flujo, representadas por flechas rojas.

Sin embargo, hasta ahora, no estaba claro cómo el mecanismo de resorte permitía comer a los caballitos de mar. Como sabe cualquiera que intente sacar una mosca de una taza de té, el agua es un medio viscoso y el pez necesita abrir la boca para crear un flujo que atraiga a la presa. Pero, ¿cómo coordinan los caballitos de mar el enganche de sus presas con el movimiento de la cabeza?

En su reciente estudio, investigadores de la Universidad de Tel Aviv lograron caracterizar y cuantificar el movimiento de los caballitos de mar al fotografiar su ataque a una velocidad de 4.000 imágenes por segundo y utilizar un sistema láser para obtener imágenes de los flujos de agua. Esta medición mostró que el sistema de 'ballesta' tiene dos propósitos: facilitar el movimiento de la cabeza y generar corrientes de succión de alta velocidad, 10 veces más rápidas que las de peces de tamaño similar. Estas ventajas permiten a los caballitos de mar atrapar presas particularmente esquivas.

Evolución del mecanismo de resorte

Las nuevas mediciones también arrojan luz sobre la ecología de las especies de caballitos de mar, que se distinguen entre sí por la longitud de sus hocicos. "Nuestro estudio muestra que la velocidad del movimiento de la cabeza y las corrientes de succión están determinadas por la longitud del hocico de un caballito de mar", agregó el profesor Holzman.

"Desde el aspecto evolutivo, los caballitos de mar deben elegir entre un corto hocico para una fuerte succión y una elevación moderada de la cabeza, o un largo hocico para una elevación rápida de la cabeza y corrientes de succión más débiles. Esta elección, por supuesto, corresponde a la dieta disponible: las especies de hocico largo capturan animales más pequeños y rápidos, mientras que las especies de hocico corto capturan animales más pesados y voluminosos".

Según el profesor Holzman, los caballitos de mar no son el único ejemplo del impresionante mecanismo de resorte. En realidad, los caballitos de mar se cuentan entre la familia de peces que llevan el apropiado nombre científico "pez desajustado o inadaptado", en inglés misfit fish (Syngnathiformes), incluidas especies como el pez pipa cocodrilo, el pez camarón y el pez corneta o bocas de flúor.

"Estos peces se llaman así por su extraña forma que les permite estirar su cuerpo en forma de resorte. La gran pregunta se aplica a la evolución del mecanismo de resorte, cómo se formó y cuándo se desarrolló. Espero que nuestro reciente estudio conduzca a más estudios diseñados para ayudar a resolver el enigma de estos peces".

El estudio fue publicado en la revista Journal of Experimental Biology: Elastic energy storage in seahorses leads to a unique suction flow dynamics compared with other actinopterygians

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