Un estudi revela el comportament complex dels eriçons de mar davant l’amenaça dels depredadors

Fotografies: Jordi Pagès (UB-IRBio)

Els eriçons de mar o garotes, tot i tenir un sistema sensorial limitat i ancestral, poden mostrar un comportament molt més complex del que s’esperaria quan fugen d’un depredador. Aquests invertebrats marins solen desplaçar-se amb moviments lents i impredictibles, però quan ensumen l’olor d’un depredador, s’escapen seguint una trajectòria balística —recta, ràpida i direccional— per fugir de l’amenaça. Així ho descriu ara un article publicat a la revista BMC Movement Ecology que té com a primer autor Jordi Pagès, de la Facultat de Biologia i de l’Institut de Recerca de la Biodiversitat (IRBio) de la Universitat de Barcelona, i del CEAB-CSIC. També en són coautors els experts Javier Romero (UB-IRBio), Frederic Bartumeus (CEAB-CSIC i CREAF) i Teresa Alcoverro (CEAB-CSIC).

Eriçons: del moviment brownià als processos superdifusius

El Paracentrotus lividus o garota és un eriçó herbívor d’espines llargues i robustes que abunda als fons rocallosos i les praderies de fanerògames marines de la Mediterrània i l’Atlàntic. Pertany als equinoïdeus —una classe dels equinoderms sense braços i de moviments molt lents— i es desplaça gràcies al seu sistema ambulacral, de simetria radial i amb cinc files de petits peus amb ventoses.

En l’estudi, l’equip ha comparat al laboratori els patrons de moviments dels P. lividus segons que estiguin exposats o no a l’olor d’un dels seus principals depredadors: el cargol de mar Hexaplex trunculus. A diferència d’altres recerques, centrades en la resposta immediata a l’estímul, aquest treball analitza el patró de moviments dels eriçons durant minuts, o fins i tot hores, després de percebre l’estímul.

«Fins ara, se sabia que les garotes podien reaccionar a diferents estímuls químics, i també lumínics, en el medi marí. Per exemple, quan perceben l’olor d’un depredador o d’una altra garota ferida, redueixen l’activitat i pràcticament no es mouen dels seus refugis (forats o escletxes a les roques)», explica Jordi Pagès, membre del Departament de Biologia Evolutiva, Ecologia i Ciències Ambientals de la UB. «Ara bé —continua l’investigador—, encara no se sabia com era de ràpida la reacció a l’estímul químic, ni com es traduïa en forma de canvis en les trajectòries dels moviments, en cas de no tenir refugis».

El treball revela que, en absència d’estímuls —sense olor de depredador—, les garotes es desplacen de manera ben diversa: des de trajectòries aleatòries i recargolades sense direcció —el moviment brownià—, fins a desplaçaments anomenats superdifusius, que impliquen molta més complexitat tant pel que fa a la trajectòria com al comportament de l’animal.

«És sorprenent que uns invertebrats tan ancestrals i senzills —sense òrgans visuals ni sistema nerviós central— mostrin patrons de moviment tan diversos i complexos. La capacitat de moure’s amb aquesta varietat de trajectòries, en absència d’olor de depredador, facilitaria, en clau evolutiva, la seva supervivència», detalla Pagès. «De fet, existeixen rastres fòssils d’equinoïdeus en sediments marins que fan pensar que aquests moviments complexos de les garotes ja els feien fa més de 50 milions d’anys. Per això, es creu que aquest comportament tan antic i ben conservat devia ser una estratègia eficaç per trobar recursos (aliment, refugi, etc.) distribuïts de manera esparsa i escassa, com sol passar en el medi marí».

Com reaccionen els eriçons davant l’olor del depredador?

Ara bé, tot això canvia quan els eriçons ensumen un depredador. Aleshores, l’àmplia gamma de patrons de moviments desapareix i s’imposa una resposta única: el moviment balístic —recte, ràpid i amb direccionalitat—, típic de les reaccions de fugida. A tall d’exemple, en absència d’olor de depredador la velocitat mitjana de les garotes rondava els 8 cm/minut, mentre que les garotes sotmeses a l’estímul químic del depredador van arribar a assolir 15 cm/minut (amb una mitjana d’11 cm/minut).

L’escapada veloç i en línia recta és un patró força habitual en preses que volen fugir d’un depredador que es desplaça amb una velocitat similar. Si les velocitats de depredador i presa són molt diferents —o si l’estratègia de captura per part del depredador consisteix a interceptar o sorprendre la presa—, aquest tipus de fugida no seria útil.

«En conclusió, les garotes poden percebre la química dels seus depredadors i reaccionar instantàniament tot canviant els patrons de moviment. És a dir, tenen por dels seus depredadors i reaccionen en conseqüència. Aquesta resposta, coherent i consistent en tots els individus, té un sentit clarament adaptatiu», detalla Pagès. «Això ens fa pensar que, de la mateixa manera que existeixen patrons de moviment òptims per a la cerca d’aliment, també sembla que hi ha moviments optimitzats per escapar dels depredadors».

Efectes en cascada per la por al depredador

Malgrat que estudiar el comportament animal pugui semblar una simple curiositat, el treball de la revista BMC Movement Ecology aporta nous punts de vista per entendre com aquest comportament pot influenciar els processos ecològics a gran escala. En ecologia, sovint s’han descrit efectes en cascada a causa dels canvis en el comportament de les preses generats per la por als depredadors. És el cas que explica Pagès de les illes Medes, constatat en estudis anteriors: «En zones protegides com les illes Medes —on la població de depredadors és més gran, i per tant, el risc a ser depredat també—, les garotes pràcticament no s’atreveixen a abandonar els refugis, cosa que provoca que les poblacions d’algues siguin molt abundants. En canvi, un quilòmetre més enllà, a la costa del Montgrí, on les poblacions de depredadors són molt menys abundants, les garotes s’aventuren més fora dels refugis i poden consumir totalment les poblacions d’algues, tot deixant al seu pas zones de roca sense algues (els anomenats blancalls)».

Els models clàssics per entendre les interaccions entre depredadors i preses —les equacions de Lotka i Volterra— assumeixen que els individus de les dues poblacions es desplacen com les molècules d’un gas ideal, amb un patró de moviment brownià, fins que es troben per casualitat. És llavors quan el depredador consumeix la presa. Recentment, diversos estudis han revisat aquests models per afegir l’opció que els depredadors es moguin d’una manera més realista, i per tant complexa, «però encara no s’ha posat el focus en el fet que les preses també poden tenir la capacitat de modificar els patrons de moviment i adoptar comportaments complexos», apunta l’investigador.

«El nostre estudi demostra que si una espècie tan simple com la garota és capaç de reaccionar d’una manera tan clara davant un depredador, val la pena incorporar aquesta complexitat als models depredador-presa. Només així podrem predir la capacitat de coexistència de les poblacions de depredadors i de preses i entendre’n les dinàmiques poblacionals en la natura», conclou Jordi Pagès.

Article de referència: Pagès, J.; Bartumeus, F.; Romero, J.; Alcoverro, T.«The scent of fear makes sea urchins go ballistic». BMC Movement Ecology, octubre de 2021. Doi: 10.1186/s40462-021-00287-1

Font: PremsaUB