Cuando se convierten en pequeños peces con capacidad de nadar y entonces salen de los nidos de guijarros situados en el lecho de los ríos de América del Norte, las truchas de manantial o salvelinos (Salvelinus fontinalis) enfrentan desafíos para lograr su supervivencia. Deben advertir la presencia de obstáculos en el espacio, hallar alimento y, fundamentalmente, huir de sus predadores, que pueden ser incluso adultos de su propia especie. Detalles referentes a cómo se forma el sistema sensorial típico de los peces, que ayuda a detectar esos peligros y oportunidades, la llamada línea lateral, indican que el mismo se altera según las circunstancias que afrontan las truchas a medida que van creciendo, en un ajuste fino que puede verse afectado por los cambios de temperatura previstos en los modelos del calentamiento global, y que ya están ocurriendo, de acuerdo con un artículo publicado en julio en la revista Journal of Morphology.
“El agua es lo suficientemente densa como para que los animales detecten la presencia de objetos únicamente según los cambios de flujo ocasionados por esos objetos en el agua”, explica el zoólogo Pedro Rizzato, del Instituto de Biociencias de la Universidad de São Paulo (IB-USP). “Es como una especie de sexto sentido de los peces”, compara: una habilidad táctil a distancia capaz incluso de detectar diferencias de textura. Los receptores, llamados neuromastos, se distribuyen por la superficie de la piel y también pueden albergarse en canales situados por debajo de la misma. Cada escama que recubre un poro de apertura de un canal posee un orificio arriba y otro abajo, formando una línea visible desde la cabeza hasta la cola, de allí su nombre, “línea lateral”.
Esta organización puede variar entre especies. Las truchas estudiadas no tienen una línea lateral tan desarrollada como sería de esperarse en el momento en que empiezan a nadar, aún jóvenes. Los peces de las zonas templadas poseen más receptores que los tropicales, y en estudios recientes se ha venido documentando una variación de los tipos de organización de dichos sensores. “En las aguas quietas resulta más favorable contar con receptores de superficie, mientras que en las que poseen movimiento se concentran en canales situados dentro de la piel”, detalla Rizzato. Según el investigador, existe una hipótesis –al respecto de la cual aún no hay consenso– de que esa organización permite filtrar la turbulencia del agua y evita una estimulación sensorial excesiva.
El trabajo reciente del zoólogo contribuyó para detallar minuciosamente de qué manera varía la distribución de los neuromastos en el desarrollo de las truchas, en el marco de una colaboración con dos evolucionistas estadounidenses de la Universidad de Rhode Island (Estados Unidos): Aubree Jones, quien realizó la investigación como parte de su doctorado, y su directora de tesis, Jacqueline Webb. “Yo había recibido la influencia del trabajo del grupo [de Webb] y ellas vinieron a conversar después de que presenté mi trabajo en un congreso; y así fue como empezamos a colaborar”, comenta Rizzato.
Las truchas pertenecen a la familia de los salmones, e integran un grupo de peces de importancia comercial, razón por la cual su estudio posee una dosis extra de interés. La especie en cuestión vive en zonas templadas, en América del Norte, y habitualmente migra río arriba para reproducirse. Su ciclo de vida sigue el ritmo de las estaciones bien marcadas, y su desarrollo es lento.
Según Rizzato, durante las primeras fases de la vida, los neuromastos aparecen sobre la piel. A medida que los pececitos se separan del suelo y ascienden en la columna de agua, la corriente se vuelve más rápida y los receptores son engolfados por una invaginación que los traslada hacia dentro de canales. Este proceso se extiende durante ocho meses a partir de la fertilización, y en el caso de estos peces, al menos seis meses después de la eclosión. Es lento: en algunas especies todo esto transcurre en alrededor de un mes.
Para investigar este desarrollo, el grupo analizó los pequeños peces desde que eclosionan, cuando miden alrededor de 1,5 centímetros (cm), hasta los juveniles de casi un año, que llegan a los 8 cm. Los adultos de la especie pueden llegar a medir más de 40 cm de largo. Las observaciones comprendieron la aplicación de una serie de metodologías, lo que incluyó el estudio de cortes en el microscopio, el análisis de peces preservados en alcohol, la microscopía electrónica de barrido, la tomografía computarizada y la diafanización, un tratamiento que deja transparentes a los tejidos superficiales, mientras que los huesos y los cartílagos se tiñen de distintos colores, lo que permite diferenciarlos. Se utilizó también otra técnica, en la cual se emplean colorantes fluorescentes que se unen específicamente a los receptores de la línea lateral. “Los colorantes se unen a los receptores activos, que entonces brillan”, describe Rizzato. “De este modo, hicimos una descripción detallada que no se había concretado para ninguna especie de pez.”
Un experimento natural
Los peces del estudio tienen algo que los distingue del patrón natural de la especie: viven en embalses, donde no pueden migrar, como lo harían si habitasen en un río en donde tuviesen que subir en la época de la reproducción, para ir río abajo a la edad madura. Esta situación, que ocurre como consecuencia de alteraciones humanas en el ambiente, forma parte del interés de la evolucionista Aubree Jones. “Yo quería ver de qué manera las represas afectan a la migración de los peces”, comenta. Pero antes de comparar la vida en agua quietas con la de los ríos, encontró una oportunidad experimental para verificar cómo afecta la temperatura al desarrollo.
De este modo, creó tres situaciones experimentales en las que los peces crecían a temperaturas en la media térmica de los ríos de la zona, o calentados 2 grados Celsius (°C) o 4 °C más. “Descubrimos que la estructura de los neuromastos se mantiene en esas condiciones”, afirma. Lo que cambia es el tamaño de los neuromastos, que son menores, y la velocidad de desarrollo, que es más rápida. Estos datos integran su tesis doctoral, defendida en septiembre de 2023, y aún no han sido publicados.
De acuerdo con Jones, estos cambios pueden generar un descompás entre el desarrollo de las jóvenes truchas y las condiciones ambientales. “Los alevines son nocturnos, lo que les permite evitar ser devorados por los adultos de la misma especie, que se alimentan de día”. Una maduración sensorial más rápida, sin el tiempo necesario como para que los animales alcancen tamaños más robustos, puede constituir un peligro.
Cuando empezó el trabajo, hace alrededor de seis años, la evolucionista de algún modo veía a las temperaturas experimentales como ficticias. Pero rápidamente vio que aquellas condiciones se convirtieron en una realidad en parte de los hábitats de esos peces. “Las cosas están cambiando tan de prisa que es difícil producir resultados significativos a tiempo”, se lamenta. “Una temperatura 4 °C mayor está ahí nomás.
El problema puede ser más grave que eso, según advierte el biólogo Adalberto Val, del Instituto Nacional de Investigaciones de la Amazonia (Inpa). “El cambio climático es mucho más amplio que la temperatura en aumento; el incremento de dióxido de carbono tiene un efecto brutal en el agua, que queda acidificada”. Los peces están siempre dentro del agua, respirando por las branquias, y tiene sensores epidérmicos que se ven afectados por la acidez. “La captación de oxígeno debe concretarse con el pH adecuado”, ejemplifica el investigador. Estos cambios de temperatura y acidez, y su efecto sobre los peces, constituyen precisamente la especialidad de Val, tal como él lo expresó en una entrevista publicada en septiembre (lea en Pesquisa FAPESP, edición nº 343).
Val se preocupa con el impacto de los cambios sobre los peces amazónicos. Al fin y al cabo, éstos evolucionaron en contacto con un ambiente ecuatorial, en el que las condiciones se alteran poco entre estaciones. El modo de adaptación a los cambios de los peces de zonas templadas, más habituados a las fluctuaciones, puede suministrar pistas al respecto de cómo sería la remodelación de la línea lateral en los trópicos. “Sería interesante compararlos para entender”, reflexiona.
Este artículo salió publicado con el título “El sexto sentido de las truchas” en la edición impresa n° 347 de enero de 2025.
Artículo científico
JONES, A. E. et al. Development of the cranial lateral line system of Brook Trout, Salvelinus fontinalis (Teleostei: Salmonidae): Evolutionary and ecological implications. Journal of Morphology. v. 285, n. 8. e21754. ago. 2024.
