Pensamientos de una almeja

Para nosotros, mamíferos activos y dinámicos, la almeja humilde puede parecer positiva in inanimada. Su sistema nervioso está descentralizado en relación con el nuestro, carece de cualquier tipo de cerebro, y para el ojo inexperto, puede parecer que su única reacción discernible al mundo exterior se está abriendo o cerrando. Abierto = feliz, cerrado = no feliz; fin de la historia, ¿verdad? Algunos veganos incluso argumentan que las almejas son tan poco sensatas que está bien comerlas y pensar que no tienen más agencia que un vegetal.

Es posible que ya hayas predicho que tengo la intención de contarte lo animadas y sensibles que pueden ser las almejas. Pero comencemos describiendo las tuercas y tornillos de su sistema nervioso. Al igual que con muchos invertebrados, su sistema nervioso se distribuye por todo su cuerpo como un sistema de ganglios. Los ganglios son grupos de células nerviosas que pueden tener especialización local y transmitir mensajes dentro de las neuronas utilizando potenciales eléctricos. En la conexión entre células (llamada sinapsis), se utilizan neurotransmisores para pasar señales a la siguiente célula. Los investigadores han encontrado que los bivalvos usan «histamina, octopamina, ácido gamma-aminobutírico (GABA) like como inmunorreactividad» en sus sistemas nerviosos central y periférico, al igual que los vertebrados, y otros estudios incluso han encontrado que la respuesta a la serotonina y la dopamina se localiza en el tejido nervioso vinculado a diferentes sistemas de órganos.

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Células nerviosas (verde brillante) resaltadas en una ostra larvaria con tinte fluorescente (de Yurchenko et al. 2018)

Estos sistemas de transmisión nerviosa química son verdaderamente antiguos, probablemente se remontan a la formación de complejos planes corporales de animales en el cámbrico más antiguo. Los investigadores tienen gran interés en estudiar estos sistemas de señalización nerviosa y hormonal en moluscos porque pueden arrojar luz sobre la flexibilidad relativa y las limitaciones de estos sistemas en todo el árbol de la vida animal. La caracterización de estos sistemas también nos permite comprender los mecanismos que utilizan los bivalvos y otros animales para reaccionar a los estímulos ambientales.

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Vista al microscopio electrónico de los cilios branquiales, ampliada en 1000x (de Dan Hornbach)

Al igual que los humanos, los bivalvos pasan mucho tiempo y esfuerzo comiendo. La mayoría de los bivalvos comen filtrando los alimentos del agua que pasan con pequeños cilios en sus branquias. Estos cilios trabajan para capturar partículas de alimentos y también actúan como un equipo de remo en miniatura que mueve el agua a lo largo de la superficie branquial. El bivalvo necesita una forma de controlar esta actividad ciliar, y los investigadores descubrieron que podían controlar directamente la velocidad a la que las ostras mueven sus cilios al administrarles serotonina y dopamina, que aumentaban y disminuían la actividad, respectivamente.

Los bivalvos también trabajan muy duro para hacer bebés. La mayoría de los bivalvos se reproducen liberando espermatozoides y óvulos para fertilizar externamente en la columna de agua. Para maximizar sus posibilidades de encontrar pareja, por lo general guardan sus células reproductivas en gónadas durante varios meses y las liberan en un evento de desove masivo coordinado. Parece que este proceso está controlado por las liberaciones hormonales de dopamina y serotonina. Los investigadores han determinado que las concentraciones de serotonina varían a lo largo del año, y los mejillones en Nueva Inglaterra lo usan para regular un ciclo estacional de alimentación en verano, seguido del almacenamiento de esa energía para el invierno. Durante el invierno, cuando los alimentos están menos disponibles, utilizan esa energía almacenada para aumentar sus gónadas a tiempo para la liberación reproductiva en los meses de primavera, cuando sus larvas tienen un acceso abundante a alimentos y oxígeno, lo que les garantiza la mejor oportunidad de supervivencia. En las últimas décadas, los acuicultores han aprendido a usar inyecciones de serotonina para inducir el desove en almejas cultivadas, para garantizar que tengan una cosecha lista en cierta época del año.

Por lo que los bivalvos son muy sensibles a las estaciones. ¿Qué tal fuentes de excitación a corto plazo? Es posible que lo hayas observado tú mismo a través de la actividad más emblemática de la almeja: abrir y cerrar su concha. Las almejas cierran sus cáscaras con poderosos músculos aductores que juntan las dos válvulas. Un ligamento elástico en la bisagra abre la concha cuando los músculos se relajan. Al igual que nosotros, la almeja necesita usar células nerviosas para indicar al músculo que haga lo suyo. Además, dos conjuntos diferentes de ganglios actúan para controlar el pie que algunos bivalvos pueden extender para excavar en la arena, con un ganglio actuando para extender el pie y el otro haciendo que se contraiga. Si bien las almejas no tienen un cerebro centralizado con regiones especializadas para diferentes usos como el nuestro, esto representa una especie de especialización de sistemas neuronales con un resultado similar.

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Este gif icónico a menudo se comparte junto con la afirmación de que muestra una sal lamedora de almejas. En realidad está usando su pie para buscar un lugar para cavar. La sal no era necesaria.

Cuando una determinada neurona se usa repetidamente, puede formar una memoria celular que permite al organismo aclamarse (lo siento) y moderar su respuesta a un estímulo particular con el tiempo. Las almejas gigantes, por ejemplo, cierran sus caparazones cuando sus simples ojos detectan una sombra por encima. Este comportamiento puede protegerlos de la depredación. Cuando realicé parte de mi investigación de doctorado, muestreando el fluido corporal de acuarios y almejas gigantes salvajes con una jeringa, noté que las almejas cautivas no se cerraban en respuesta a mi sombra, mientras que las almejas salvajes me requerían que me acercara sigilosamente y abriera sus conchas con un bloque de madera para hacer mi trabajo. Sospeché que después de la exposición a alimentaciones frecuentes y cambios de agua por acuaristas, la almeja había «aprendido» que no había razón para gastar energía cerrando su concha. Mientras tanto, en el proceso de probar que nuestra técnica de muestreo no era dañina para el animal, descubrí que las almejas que detectaban mi sombra se reabrían rápidamente en segundos cuando me escondía de ellas, mientras que las que estaban atrapadas por una jeringa permanecían cerradas durante minutos antes de abrirse y comenzar a alimentarse de nuevo. Tiene sentido!

Otros investigadores también notaron este fenómeno. Un grupo descubrió que las almejas gigantes expuestas repetidamente a sombras de diferentes tamaños, golpeteos de concha e incluso tocando directamente sus tejidos blandos comenzaron a habituarse (acostumbrarse) al estrés, abriéndose más rápidamente y permaneciendo abiertas más tiempo cada vez que ocurría el estímulo. Aún más interesante, no transfirieron esa habituación entre los tipos de estrés; por ejemplo, las almejas que veían una sombra una y otra vez aún reaccionaban fuertemente a un estrés diferente, como tocar su cáscara. Esto sugiere que el animal puede distinguir entre diferentes amenazas a lo largo de un espectro de gravedad, con tocar el tejido (similar a un pez picoteando su carne) siendo la amenaza más grave con la respuesta más dramática.

Otro estudio determinó que las almejas gigantes más grandes permanecían cerradas más tiempo que las más pequeñas en respuesta a la misma amenaza. Propusieron que esto estaba relacionado con el mayor riesgo que enfrentan las almejas grandes, ya que tienen más área de tejido vulnerable al ataque. Si bien es posible que las almejas no hayan tomado una decisión «consciente» de la manera en que lo hacemos como criaturas pensantes, pudieron poner su riesgo individual en contexto y variar su respuesta. Esta capacidad de adaptar una respuesta a diferentes niveles de riesgo es un signo de neurología sorprendentemente compleja en el trabajo.

 Dentro de la vieira
Cerca de los ojos de una vieira. Cada uno es un pequeño espejo parabólico cristalino (foto de Matthew Krummins en Wikipedia)

Las vieiras muestran algunos de los comportamientos bivalvos más complejos. Esto se relaciona con sus adaptaciones únicas, que incluyen ojos simples que pueden resolver formas y la capacidad de nadar lejos del peligro. Se ha encontrado que las vieiras disciernen entre los tipos de depredadores solo por la vista, hasta el punto de que inicialmente no reconocieron a una nueva estrella marina depredadora invasora como una amenaza. Al nadar, son capaces de usar esta visión para navegar a lugares donde pueden esconderse, como lechos de pastos marinos. Sería muy interesante comparar el comportamiento de las vieiras en áreas marinas protegidas con aquellas que se pueden cosechar libremente. ¿Varían su comportamiento en respuesta?

Espero haber dejado claro que, si bien las almejas no son exactamente potencias intelectuales, su comportamiento es mucho más complicado que simplemente aspirar agua y abrir o cerrar sus conchas. Al igual que nosotros, habitan en un entorno complejo que requiere una multitud de respuestas. Sus sistemas nerviosos han evolucionado para permitirles sobrevivir y adoptar comportamientos matizados que pueden variar sobre la marcha, y que nosotros, los animales «superiores», apenas estamos empezando a comprender.

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