El guppy también es una especie modelo para la investigación de las implicaciones ecológicas y evolutivas de la eliminación de depredadores en los ecosistemas naturales. Resulta que en unos estudios evolutivos comenzados en 1976 se introdujeron de modo experimental 200 ejemplares de una comunidad sometida a alta depredación (HP) en una zona en la que no existían y en la que están sometidos a baja depredación (GI). Pues bien, un equipo de científicos norteamericanos acaba de publicar un interesante estudio evolutivo de las relaciones tróficas de estos peces aprovechando esta comunidad experimental. En el año 2008 fueron a la república de Trinidad y Tobago a obtener guppis de tres comunidades silvestres claramente diferenciadas:
- Comunidad HP, en la que convivían con peces depredadores: Crenicichla alta y el voraz Hoplias malabaricus.
- Comunidad GI, comunidad experimental para estudios evolutivos apenas sometida a depredación. Se estima que se han producido 55 generaciones desde su introducción en 1976 (1,74 generaciones/año).
- Comunidad LP, en la que la depredación natural es muy baja.
En primer lugar se quería conocer la densidad de la población para lo que se aplicarontécnicas de muestreo.
En segundo lugar, se realizaron estudios de comportamiento alimentario. Si se alimentaban en el fondo se consideraban de hábitos alimenticios bentónicos y si preferían la superficie se consideraban de hábitos alimenticios limnéticos. Se emplearon únicamente hembras porque se les supone falta de plasticidad fenotípica en la morfología trófica, plasticidad esta que si es observable en machos cuando se examinan cabezas y mandíbulas. Sin embargo, la forma del cuerpo se halla influenciada por adaptaciones locales, por plasticidad fenotípica y por el embarazo.
En tercer lugar se realizó el estudio morfológico de la cabeza en relación con los hábitos tróficos, por lo que se estudiaron con técnicas morfométricas las mandíbulas, dientes, etc.
Pues bien los resultados del estudio son de lo más interesantes, como era de esperar las densidades poblacionales eran más altas en las comunidades sin depredadores, siendo mayor en la comunidad natural (LP) que en la experimental (GI). Se observó también que ingerían más alimento los guppies sometidos a baja depredación que los de la población experimental y ambas comunidades más que los sometidos a alta depredación.
La forma de la cabeza resultó ser un predictor significativo de la tasa de alimentación, y las tres poblaciones se diferencian. En la población introducida las características morfológicas han evolucionado desde la forma sometida a fuerte depredación hacia la forma sometida a escasa depredación, sin embargo, la forma del cuerpo no sirve comopredictor significativo, tampoco la forma de la cabeza ni la del cuerpo sirven como predictores de la especialización trófica limnética o bentónica, y curiosamente esta esperada especialización no se observó en ninguna población.
Perspectivas y conclusión
La eliminación de depredadores está modificando las comunidades y los ecosistemas a una tasa realmente alarmante siendo estos cambios especialmente dramáticos en los ecosistemas acuáticos en los que la actividad pesquera se ceba especialmente sobre este tipo de peces. La pesca ha causado grandes reducciones en la longitud de las cadenas tróficas tanto en ecosistemas marinos como dulceacuícolas, estos efectos ecológicos tradicionalmente se han relacionado con las respuestas comportamentales y demográficas de las poblaciones presa.Se reconoce que esta sobrepesca tiene que causar directamente cambios evolutivos en las poblaciones pescadas (generalmente depredadores), sin embargo, la liberación de la presión depredadora también tiene que afectar a la evolución de las poblaciones presa. Recientes estudios teóricos y empíricos en dinámica eco-evolutiva sugieren que la evolución presente tiene importantes efectos sobre los procesos ecológicos. Por ejemplo, en laboratorio se produce una compensación entre la resistencia a la depredación y la capacidad competitiva en comunidades simples de algas y rotíferos (filo de pseudocelomados), de tal modo que si se reduce la densidad de rotíferos aumenta la densidad algal y posteriormente entre las algas se seleccionan genotipos más eficientes en la adquisición de recursos.Los resultados muestran que el comportamiento y la morfología divergieron significativamente en 32 años durante unas 55 generaciones. En la población introducida, la forma de alimentación y la morfología se modificaron desde el estado original sometido a fuerte depredación hacia la forma salvaje sometida a baja depredación. Los ambios morfológicos coincidieron con un aumento en la densidad poblacional lo que se relaciona con mayores tasas de ingestión. Las características morfológicas que mejoran la actividad de comer incluyen una boca más ancha y un premaxilar más fino, que aumenta el tamaño de los trozos de alimento ingeridos y la velocidad con la que se mueve la mandíbula. Los cráneos más amplios son necesarios para alojar mandíbulas mayores. Los ojos son mayores y más dorsales. La forma general del pez cambia como resultado de la eliminación del depredador, siendo la forma original más adecuada para huir.Los guppis de la comunidad LP consumen más algas. Otro rasgo interesante aunque no tiene que ver con la alimentación es que al quitar los depredadores los guppys se reproducen más tarde y se hacen más grandes al alcanzar la madurez.Hasta este estudio apenas se conocía nada sobre el efecto indirecto de la eliminación del depredador sobre la evolución de la presa y sus consecuencias sobre las interacciones tróficas en la naturaleza.
Nota : esta entrada participa en la III edición del carnaval de biología, organizado por el blog “El Pakozoico”.
Referencia: Palkovacs EP, Wasserman BA, Kinnison MT, 2011 Eco-Evolutionary Trophic Dynamics: Loss of Top Predators Drives Trophic Evolution and Ecology of Prey. PLoS ONE 6(4): e18879. doi:10.1371/journal.pone.0018879