Gerarchie sociali nel Pesce wrasse maculato della Nuova Zelanda

La dominanza sociale è comune nel mondo animale e influisce su come gli animali sopravvivono e si riproducono. Quando gli animali fanno parte di un gruppo, alcuni dominano mentre altri sono subordinati. Questa dominanza spesso si accompagna a comportamenti aggressivi e accesso a risorse importanti come cibo, rifugio e opportunità di accoppiamento.

Un esempio interessante di dominanza si trova in alcuni pesci, che possono cambiare sesso in base al loro stato sociale. In alcune specie, quando il maschio Dominante viene rimosso, la femmina di rango più alto diventa un maschio. Questi pesci solitamente formano gruppi di accoppiamento in cui un maschio ha diverse femmine. Di solito, il maschio dominante occupa la posizione migliore nel gruppo, ma le femmine possono comunque avere ranghi diversi tra di loro.

Dopo la rimozione di un maschio dominante, il Comportamento della femmina dominante può cambiare in pochi minuti e i cambiamenti fisici possono seguire nei giorni o nei mesi successivi. Una ragione comune per questo cambio di sesso è legata alla grandezza corporea. Individui più grandi hanno maggior successo nell'accoppiamento, quindi un pesce può iniziare come femmina e passare a maschio una volta raggiunta una dimensione adeguata.

Anche se sappiamo che i cambiamenti sociali possono innescare cambiamenti di sesso nei pesci, la maggior parte degli studi si concentra solo sul comportamento degli individui dominanti, ignorando il resto del gruppo. Studiando il comportamento dei pesci di rango inferiore, possiamo capire meglio cosa succede prima che avvenga il cambiamento di sesso. Non è ancora chiaro cosa renda alcuni pesci subordinati più propensi a cambiare sesso rispetto ad altri e se questi fattori influenzino i sistemi nel corpo che controllano il cambiamento di sesso.

Se un pesce di rango inferiore crede che avrà più successo dopo la rimozione del pesce dominante, potrebbe iniziare a prepararsi per il cambiamento di sesso anche prima che questo avvenga. Anche se i costi e i benefici di essere dominante o subordinato sono stati studiati, si è fatto poco sulle differenze tra i subordinati.

La maggior parte degli studi sulla dominanza si concentra sui maschi, mentre le gerarchie femminili non sono state studiate tanto. Capire come si forma e si mantiene la dominanza femminile può migliorare la nostra conoscenza delle strutture sociali in questi pesci.

#Il Ruolo della Dimensione e del Comportamento

La taglia gioca un ruolo fondamentale nello sviluppo delle gerarchie sociali di questi pesci, anche se questo è stato raramente testato scientificamente. Sappiamo che quando un pesce dominante viene rimosso, quelli rimasti cambiano rapidamente comportamento, spesso indicando un cambiamento di gerarchia.

Il nostro studio si è concentrato sul pesce wrasse maculato della Nuova Zelanda, che può cambiare sesso ed è comunemente trovato nelle acque neozelandesi. Questi pesci esistono in tre forme: fase iniziale (femmina), fase iniziale (maschio) e fase terminale (maschio). La maggior parte dei giovani wrasse inizia come femmine e solo un numero limitato si sviluppa in maschi. Quando un pesce diventa un maschio di fase terminale, assume una colorazione diversa.

Abbiamo creato gruppi di cinque pesci maculati di varie dimensioni e li abbiamo osservati per nove giorni per vedere chi diventasse dominante. Dopo questo periodo, abbiamo rimosso il pesce più grande e osservato come gli altri reagivano nei trenta minuti successivi. Abbiamo registrato il loro comportamento e prelevato campioni per studiarli in seguito.

#Metodi di Osservazione del Comportamento

I pesci sono stati catturati secondo linee guida etiche e sono stati mantenuti in un ambiente controllato per adattarsi prima dell'esperimento. Sono stati sistemati in grandi vasche e alimentati regolarmente per mantenere la loro salute. Ogni pesce è stato contrassegnato per l'identificazione.

Per studiare i comportamenti sociali, abbiamo allestito vasche con cinque pesci ciascuna e filmato le loro interazioni. I film ci hanno permesso di registrare dove i pesci trascorrevano il loro tempo e come si comportavano l'uno verso l'altro. Questo includeva azioni aggressive come l'attacco e azioni sottomesse come la fuga. Abbiamo classificato i loro comportamenti e misurato quanto tempo si impegnavano in attività specifiche.

Analizzando le registrazioni video, siamo riusciti a calcolare i punteggi di dominanza per ogni pesce in base a quanto comportamento aggressivo o Sottomesso mostravano. Questo ha fornito spunti sul loro rango all'interno del gruppo.

Dopo aver studiato le loro interazioni per diversi giorni, abbiamo rimosso i pesci dominanti da alcune vasche per vedere come questo influenzava gli altri. Per i gruppi di controllo, il pesce dominante è stato rimosso per poi essere immediatamente reintrodotto.

#Disruption Sociale e Cambiamenti Comportamentali

Una volta rimosso il pesce dominante, il comportamento dei pesci subordinati è cambiato rapidamente. Il pesce di secondo rango ha mostrato maggiore Aggressività e ridotto comportamento sottomesso. Altri pesci sono diventati anche più attivi e hanno ridotto il tempo trascorso a riposare sul fondo della vasca.

Nelle vasche dove il pesce dominante è stato reintrodotto rapidamente, non ci sono stati cambiamenti significativi nel comportamento, tranne nel pesce rimosso, che ha aumentato la sua aggressività nel tentativo di riaffermare la propria posizione.

Esaminando i comportamenti prima e dopo la rimozione del pesce dominante, abbiamo osservato chiari cambiamenti nelle dinamiche di interazione. Il pesce di secondo rango ha assunto un ruolo più dominante, mentre i pesci di rango inferiore hanno adeguato i loro comportamenti di conseguenza.

#Esaminando i Cambiamenti Gonadici

Dopo aver osservato il comportamento, abbiamo esaminato le gonadi dei pesci per valutare eventuali cambiamenti. Molti dei pesci dominanti più grandi mostrano segni di mascolinizzazione gonadica, il che significa che stanno iniziando il processo di diventare maschi, anche se all'esterno sembrano ancora femmine.

Questa cosa è interessante, poiché suggerisce che questi pesci potrebbero aver iniziato a cambiare sesso prima dell'esperimento, ma il loro aspetto non mostrava ancora questi cambiamenti. La distribuzione di pesci maschi e femmine in natura tende ad essere casuale, quindi è stato sorprendente vedere così tanti pesci dominanti mostrare segni di mascolinizzazione.

#Attività Neurale e Gerarchia Sociale

Per capire come il rango sociale influisce sui cervelli dei pesci, abbiamo studiato l'attività cerebrale dopo la rimozione del pesce dominante. Abbiamo identificato specifiche aree del cervello che avevano diversi livelli di attività tra il nuovo pesce dominante e i subordinati.

Le aree del cervello coinvolte nel processo decisionale e nel comportamento sociale hanno mostrato un'attività aumentata nel nuovo pesce dominante rispetto agli altri. Questo cambiamento di attivazione indicava un cambiamento nelle dinamiche sociali e rifletteva le variazioni comportamentali seguite alla rimozione dell'individuo dominante.

Abbiamo scoperto che diverse aree del cervello rispondono in modo diverso in base al rango sociale del pesce. I modelli di attivazione neurale erano coerenti con i comportamenti osservati, mostrando il legame tra rango sociale e attività cerebrale.

#Conclusioni sulla Gerarchia Sociale e il Comportamento

I nostri risultati mostrano che la dimensione gioca un ruolo cruciale nel determinare il rango sociale tra i wrasse maculati della Nuova Zelanda. I pesci più grandi tendono a dominare e ad accedere alle risorse in modo più efficace. La disruzione della gerarchia sociale attraverso la rimozione di un pesce dominante porta a cambiamenti rapidi nel comportamento e nell'attivazione neurale.

Lo studio evidenzia l'importanza delle strutture sociali in questi pesci e fornisce una base per future ricerche sul comportamento sociale e il cambiamento di sesso. Comprendere come questi pesci navigano nei loro ambienti sociali può aiutarci a imparare di più sul loro sviluppo e sulle strategie di sopravvivenza.

Osservando i loro comportamenti e analizzando l'attività cerebrale, abbiamo ottenuto spunti preziosi sulla complessa natura della dominanza sociale e sul suo impatto sia sul comportamento che sulla fisiologia. Questo apre porte per ulteriori indagini sulle implicazioni più ampie delle gerarchie sociali nel regno animale.