Las bandas faciales de P. eumolpe transmiten información sobre el sexo, la salud y el estado físico
En la enmarañada oscuridad de los bosques de manglares del sudeste asiático, una especie de cangrejo parece haber desarrollado una estructura que funciona como un faro de automóvil en miniatura.
Investigadores de la Universidad Nacional de Singapur han descubierto que las bandas faciales de los cangrejos Parasesarma eumolpe están diseñadas para concentrar la luz reflejada, haciendo que las señales entre individuos sean más brillantes y efectivas.
El color puede desempeñar un importante papel en la comunicación animal, especialmente en hábitats oscuros o con poca luz. Se sabe que los pigmentos en las bandas faciales de P. eumolpe transmiten información sobre el sexo, la salud y el estado físico.
Estudios previos han observado las bandas faciales inusualmente brillantes de la especie, con pigmentos derivados de carotenoides dependientes de la dieta. Lo que no estaba claro era cómo estos colores lograban mantenerse tan visiblemente brillantes en medio de la densa maleza y los tonos turbios del entorno fangoso de los manglares.
En el estudio los investigadores modelaron, midieron y simularon digitalmente la anatomía de señalización del cangrejo de manglar para descubrir cómo las bandas faciales transmiten un brillo mejorado durante las interacciones sociales.
Los investigadores realizaron observaciones de comportamiento in situ en 56 cangrejos P. eumolpe adultos (30 machos y 26 hembras) en el manglar Mandai Kechil en Singapur. Los cangrejos fueron localizados y monitoreados desde una distancia de 5 a 10 m durante sesiones de campo, que incluyeron mediciones de la orientación corporal, ángulos de señalización y distancias espaciales entre individuos que interactuaban.
Se seleccionó un subconjunto de 20 cangrejos, 10 de cada sexo, para realizar mediciones de reflectancia óptica en condiciones controladas. Mediante un espectrómetro Ocean Insight Jaz, montado a medida, los investigadores iluminaron las bandas faciales desde ángulos de incidencia de entre 0° y 60°, en incrementos de 5°, y midieron la intensidad de la luz reflejada en ángulos de visión coincidentes.
Se creó un modelo 3D de la superficie facial del cangrejo mediante escaneo sin contacto y mapeo de textura frontal de alta resolución. El software Lightwave 9.6 simuló diez entornos de iluminación, cada uno con rayos incidentes de −60° a +60° en incrementos de 15°, para predecir la direccionalidad de la luz reflejada a través de la banda cóncava.
Imagen: Modelado del comportamiento de señalización de los cangrejos Parasesarma eumolpe. Crédito: Ecología (2025). DOI: 10.1002/ecy.70107
Se utilizaron individuos adicionales en experimentos de comportamiento, con 67 ensayos de preferencia de color y 37 de discriminación de brillo. Los especímenes de prueba fueron expuestos a estímulos visuales pareados de imágenes de cangrejos que diferían en bandas faciales de distinta luminancia o bandas con tonos específicos para cada sexo. Las elecciones se calificaron cuando los individuos se acercaron a un estímulo en lugar de a otro dentro de una ventana de prueba fija. Los ensayos de control se realizaron sin estímulos visuales para confirmar la conducta de elección activa.
Las bandas faciales reflejaban el brillo máximo entre 0° y 5°, coincidiendo con los ángulos típicos de la señalización entre cangrejos. Ambos sexos mostraron perfiles de reflectancia angular idénticos. Los modelos simulados confirmaron que las superficies cóncavas de las bandas dirigían la luz reflejada hacia un observador situado a 0°, independientemente del origen de la iluminación.
La microscopía electrónica no reveló nanoestructuras ni estratificación superficial asociadas con la iridiscencia ni el color estructural. Todas las bandas mostraron una topografía cóncava suave, lo que respalda la conclusión de que el brillo se debe al diseño geométrico y no a la anatomía a escala fina.
Los cangrejos P. eumolpe parecen utilizar las estructuras de las bandas faciales no sólo como marcadores visuales sino como dispositivos ópticos, dirigiendo la luz hacia un corredor visual preciso para una mejor detección de señales en condiciones de poca luz.
En 37 ensayos, los cangrejos eligieron consistentemente bandas faciales más brillantes en lugar de las más tenues, sin diferencias entre sexos.
En 67 ensayos que evaluaron la preferencia de color, los machos seleccionaron bandas de tonos masculinos y las hembras, bandas de tonos femeninos. El brillo por sí solo fue suficiente para impulsar el comportamiento de aproximación, y los tonos coincidentes según el sexo produjeron patrones de preferencia consistentes en los grupos de prueba, en un sistema de señalización visual de doble canal que separa la información cromática de la acromática.
Las presiones evolutivas en el entorno de manglares, con sus sustratos poco iluminados y apagados, y su visibilidad fragmentada, probablemente favorecieron este diseño de señal angular. Además, permite la comunicación desde posiciones protegidas, transmitiendo la intención sin exponer completamente a los cangrejos al peligro de depredación de garzas y garcetas.
Las estructuras que manipulan la luz reflejada sin iridiscencia son prácticamente desconocidas en la anatomía de la señalización externa. Los ingenieros de sistemas sensoriales y de óptica de inspiración biológica podrían encontrar este mecanismo instructivo.
Los biólogos de campo que estudian entornos con poca luz también podrían reconsiderar cómo evolucionan las estrategias de comunicación cuando la visibilidad tiene un precio. Una especie que antes se creía que simplemente vestía de color ahora parece manejar la luz misma.
El estudio, "Nature's headlamps: A unique light-focusing structure in Parasesarma de Man, 1895 mangrove crabs", fue publicado en la revista Ecology
