Fish mucus and its role in driving predator-prey interactions

Resumo

En la presente tesis doctoral se ha evaluado el origen y la naturaleza de las señales químicas procedentes de los peces y su papel en el mecanismo anti-depredador de larvas de efémeras (insectos del género Baetis) y de peces (juveniles de espinoso). En un primer trabajo (Capítulo 1) se estudió la relación existente entre la dieta y la identidad de los peces depredadores en el comportamiento anti-depredador de las larvas de insecto. Este trabajo reveló que la respuesta de las efémeras es independiente del régimen alimenticio de los peces (cantidad y origen del alimento), lo que permitió descartar a las señales de estrés o de alarma emitidas por coespecíficos y las señales procedentes de la dieta del depredador (heces, orina, saliva, etc.) como origen de la señal. Estos resultados llevaron a sugerir que el origen de la señal química causante del cambio de comportamiento en las presas de invertebrados es algún componente del mucus del pez. El mucus de los peces está compuesto por una serie de glicoproteínas y proteoglicanos que son producidos por las células caliciformes del pez (mucocitos) y que tienen su origen en la dieta. Además, los glicoconjugados que componen el mucus de los peces son metabolizados por un conjunto de microorganismos que viven asociados a su epidermis. Por lo tanto, los siguientes estudios llevados a cabo como parte de la presente tesis doctoral (Capítulos 2 y 3) tuvieron como objetivo describir la composición microbiológica del mucus y la naturaleza histoquímica de los mucocitos que lo producen. Estos estudios indicaron que cambios en la dieta provocan no solo una alteración en la composición y abundancia de la microbiota asociada al mucus si no también en la naturaleza glucídica de los mucocitos que lo segregan. Una vez descrita la naturaleza del mucus, el siguiente trabajo (Capítulo 4) consistió en analizar si la naturaleza de la señal era química, biológica (microorganismos asociados) o si intervenían ambos orígenes. Una serie de bioensayos desvelaron que la naturaleza de la señal que causa cambios en el comportamiento de los Baetis son mono- o di-sacáridos con un grupo amino y que estos aparecen en el mucus, principalmente como resultado de la hidrólisis producida por las bacterias sobre los glicoconjugados más complejos. Por lo tanto en la emisión de la señal anti-depredador de los Baetis intervienen tanto factores puramente químicos como biológicos. A fin de establecer una comparativa, en el último trabajo de la presente tesis doctoral (Capítulo 5) se estudió el comportamiento anti-depredador de juveniles de peces (Espinoso, Gasterosteus aculeatus) frente a un depredador común (Trucha común, Salmo trutta). A diferencia de las larvas de efémeras, la respuesta antidepredatoria de los peces estudiados deriva de un comportamiento adquirido. De hecho, los espinos respondieron principalmente a la señal visual, y no a una química, como era el caso de las larvas de insectos. La presente tesis incluye los primeros trabajos que se llevan cabo para analizar de forma integral el origen, la naturaleza y la especificidad de la respuesta de las larvas de insectos a peces depredadores. Se necesitarían llevar a cabo más estudios en esta línea de investigación a fin de identificar las moléculas específicas causantes de la señal, así como el umbral de respuesta de las larvas de insecto estudiadas a las concentraciones de estas moléculas.