Pez cebra: Maestros del movimiento y el equilibrio
Entiende cómo los peces cebra mantienen el equilibrio y se adaptan cuando los sentidos están dañados.
Samantha N. Davis, Yunlu Zhu, David Schoppik
― 6 minilectura
Tabla de contenidos
- El Mundo Pez de Equilibrio y Movimiento
- Nadando en Diferentes Direcciones
- La Vejiga Natatoria: Un Dispositivo de Flotación Pez
- ¿Qué Pasa Cuando Las Cosas Van Mal?
- Experimentando con Peces Cebra
- Probando a los Peces
- Las Luchas de los Peces Cebra Tratados con Cobre
- El Papel de la Luz en la Natación
- Estrategias Compensatorias en Acción
- Conclusión: La Importancia de los Sentidos
- Fuente original
Los peces cebra son pescaditos que se usan mucho en la ciencia para entender cómo se mueven los animales y controlan sus cuerpos. Son divertidos de ver, ya que se mueven rápido en el agua, y se han vuelto criaturas importantes en la investigación. En este artículo, vamos a explorar cómo los peces cebra mantienen su posición en el agua y qué pasa cuando se interrumpen sus habilidades para nadar.
El Mundo Pez de Equilibrio y Movimiento
Al igual que los humanos, los peces cebra necesitan saber dónde están en el agua para nadar bien. Usan una mezcla de información de sus sentidos para mantenerse estables. Estos sentidos incluyen:
- Sistema vestibular: Esta parte ayuda a los peces a sentir movimientos como giros y inclinaciones.
- Propiocepción: Este sentido les dice a los peces dónde están sus partes del cuerpo.
- Visión: Los peces usan sus ojos para ver dónde están y hacia dónde quieren ir.
- Línea Lateral: Este es un sistema especial en los peces que detecta cambios en el movimiento del agua a su alrededor.
Todos estos sentidos trabajan juntos para ayudar a los peces cebra a nadar suavemente y controlar su posición en el agua.
Nadando en Diferentes Direcciones
Los peces cebra pueden moverse de varias maneras dependiendo de sus objetivos. Por ejemplo, si quieren nadar hacia arriba, pueden inclinar sus cuerpos y empujarse con la cola. Si quieren bucear, pueden apuntar con la cabeza hacia abajo y nadar así. Estos movimientos son esenciales para atrapar comida, evitar depredadores y explorar su entorno.
La Vejiga Natatoria: Un Dispositivo de Flotación Pez
Los peces cebra tienen un órgano especial llamado vejiga natatoria que les ayuda a controlar su flotabilidad. Este órgano se llena de gas, permitiendo que los peces suban o bajen en el agua sin mucho esfuerzo. Cuando los peces llenan sus vejigas natatorias, se vuelven más livianos y pueden flotar cómodamente en el agua.
¿Qué Pasa Cuando Las Cosas Van Mal?
A veces, los peces pueden tener problemas que interrumpen su habilidad para nadar y mantener el equilibrio. Por ejemplo, si un pez pierde algunas de las células especiales en su línea lateral (llamémoslas "sensores de agua"), puede tener dificultades para sentir cambios en el agua a su alrededor. Esto puede ser causado por la exposición a sustancias dañinas, como el sulfato de cobre.
Cuando esto sucede, el pez podría hundirse más de lo habitual, luchar para nadar o adoptar posturas extrañas. La pérdida de estos sentidos puede confundir a los peces sobre dónde están en el agua, lo que dificulta nadar bien.
Experimentando con Peces Cebra
Los científicos han realizado experimentos en peces cebra para entender cómo se adaptan cuando pierden sus sensores de agua. En un experimento, los investigadores dañaron intencionalmente las células de la línea lateral de los peces cebra para ver cómo reaccionarían. Hicieron esto exponiendo a los peces al sulfato de cobre, lo que causó que las células ciliadas en la línea lateral se murieran.
Probando a los Peces
Para probar cómo se comportaban los peces cebra después de este tratamiento, los científicos los colocaron en una arena especial donde se podían rastrear sus movimientos. Midieron cuántas veces nadaban, qué tan alto podían subir en el agua y cómo cambiaban sus posiciones corporales al intentar nadar. Esto ayudó a los investigadores a aprender más sobre los patrones de natación de los peces y cómo lidiaban con sus nuevos desafíos.
Las Luchas de los Peces Cebra Tratados con Cobre
Después del tratamiento con cobre, los peces cebra mostraron algunos cambios interesantes en su comportamiento al nadar:
- Hundiéndose Más: Los peces se hundieron más a menudo que sus hermanos no tratados. Parecían menos flotantes, lo que llevó a más nadar con la nariz hacia abajo.
- Nadando Frecuentemente: Para contrarrestar su hundimiento, los peces nadaban más a menudo, intentando mantenerse a flote.
- Posturas Extrañas: Adoptaron posiciones con la cabeza hacia arriba mientras nadaban, posiblemente para sumar un movimiento hacia arriba a cada zancada de natación.
Los investigadores encontraron que los peces cebra tratados con cobre nadaban de manera diferente en la oscuridad en comparación con la luz. En la oscuridad, dependían más de los movimientos de su tronco para subir más alto. Sin embargo, en la luz, utilizaban sus aletas de manera más efectiva.
El Papel de la Luz en la Natación
Los experimentos también incluyeron probar a los peces cebra en condiciones de luz. Los investigadores descubrieron que la luz cambiaba cómo nadaban los peces. Cuando estaban expuestos a la luz, tanto los peces tratados como los no tratados se movían con más frecuencia, pero los tratados con cobre subían más a menudo. Adaptaron sus estrategias de natación según la retroalimentación visual.
Estrategias Compensatorias en Acción
Los peces cebra mostraron diferentes estrategias para lidiar con la pérdida de sus células de la línea lateral:
- En la Oscuridad: Los peces cebra tratados con cobre aumentaron sus rotaciones de tronco para escalar. Dependían más de sus movimientos corporales para compensar su pérdida de equilibrio.
- En la Luz: Los peces cebra usaron sus aletas para elevarse mientras nadaban. Combinaban el movimiento del tronco con el movimiento de las aletas para ayudar a mantenerse equilibrados.
Esto mostró que los peces cebra cambian sus comportamientos de natación basándose en la información sensorial del ambiente. Adaptaron sus estrategias según estuvieran en la luz o en la oscuridad, destacando cuán importantes son los sentidos para el movimiento.
Conclusión: La Importancia de los Sentidos
Los peces cebra son criaturas fascinantes que dependen mucho de sus sentidos para nadar y mantener el equilibrio en el agua. Cuando uno de estos sentidos, como la línea lateral, se ve comprometido, los peces enfrentan una serie de desafíos. Sin embargo, muestran una adaptabilidad notable al cambiar sus movimientos basándose en lo que pueden sentir.
Esta investigación no solo proporciona información sobre cómo nadan los peces cebra, sino que también enfatiza la importancia de la integración multisensorial en los animales. Los descubrimientos realizados con los peces cebra pueden llevar a una mejor comprensión del equilibrio y el movimiento en otras criaturas, incluidos los humanos. ¿Quién diría que unos peces tan pequeños podrían enseñarnos tanto sobre cómo todos nos mantenemos en pie en el mundo?
Fuente original
Título: Larval zebrafish maintain elevation with multisensory control of posture and locomotion
Resumen: Fish actively control posture in the pitch axis (nose-up/nose-down) to counter instability and regulate their elevation in the water column. To test the hypothesis that environmental cues shape strategies fish use to control posture, we leveraged a serendipitous finding: larval zebrafish (Danio rerio) sink mildly after acute loss of lateral line hair cells. Using long-term (48 h) recordings of unrestrained swimming, we discovered that sinking larvae compensated differently depending on light conditions. In the dark, they swim more frequently with an increased nose-up posture. In contrast, larvae in the light do not swim more frequently, but do climb more often. Finally, after lateral line regeneration, larvae returned to normal buoyancy and swam comparably to control siblings. We conclude that larvae can switch postural control strategies depending on the availability of visual information. Our findings complement and extend morphological and kinematic analyses of locomotion. More broadly, by quantifying the variation in strategies our work speaks to the evolutionary substrate for different balance behaviors.
Autores: Samantha N. Davis, Yunlu Zhu, David Schoppik
Última actualización: Dec 20, 2024
Idioma: English
Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.23.576760
Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.23.576760.full.pdf
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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