Desvelan que pequeños crustáceos acuáticos procedentes de humedales valencianos poseen memoria a largo plazo

VALÈNCIA 23 Jul. (EUROPA PRESS) -

Un nuevo estudio, liderado por la Universidad de Parma en colaboración con la Universitat de València (UV) y la Scuola Superiore San'Anna de Pisa, ha descubierto que los ostrácodos (pequeños crustáceos acuáticos encerrados dentro de un caparazón bivalvo) poseen capacidades conductuales más complejas de lo que se conocía hasta ahora: pueden responder a estímulos luminosos a partir de experiencias previas, lo que muestra su capacidad para desarrollar una memoria asociativa a largo plazo.

La investigación, publicada en la revista internacional BMC Biology, aporta evidencias de aprendizaje asociativo visual y de respuestas diferenciadas a varias longitudes de onda de la luz en tres especies de ostrácodos: Vizcainocypria viator, Loxoconcha elliptica y Xestoleberis nitida, recogidas en humedales valencianos.

Según destaca la UV, su contribución la investigación ha sido particularmente importante para a contextualización ecológica y biológica de las especies estudiadas, recogidas en zonas húmedas de la Comunitat Valenciana; en concreto, en los parques naturales de L'Albufera de València y del Marjal de Pego-Oliva. Además, los experimentos de comportamiento se han realizado en la sede del Instituto Cavanilles, donde ha llevado a cabo una estancia de investigación la estudiante de doctorado y autora principal del estudio, Elena Bellavere.

Estos hallazgos destacan ahora a los ostrácodos como organismos modelo de gran valor para el estudio de procesos biológicos fundamentales, como la integración sensorial, la plasticidad conductual y el aprendizaje. De acuerdo con las conclusiones del artículo, se trata de resultados que amplían el conocimiento científico sobre la evolución de los sistemas sensoriales y la complejidad conductual de los pequeños invertebrados acuáticos.

Las tres especies consideradas difieren en hábitat, tolerancia a la salinidad, estructura del ojo y manera de moverse, ofreciendo así un marco comparativo útil para comprender cómo la ecología, la morfología y el comportamiento pueden influir en la respuesta a la luz.

"Los ostrácodos a menudo son estudiados por su valor taxonómico, ecológico o paleontológico, pero su comportamiento continúa siendo todavía poco explorado" --observa el investigador del ICBiBE, el catedrático de la UV Francesc Mesquita-Joanes--. "Este trabajo muestra que especies diferentes pueden responder de manera diversa a los mismos estímulos luminosos, probablemente en relación con su ecología, la estructura de sus órganos visuales y la manera en que exploran el ambiente. Es un paso importante para comprender mejor el papel del comportamiento en la adaptación de estos pequeños crustáceos a los hábitats acuáticos".

REACCIONAN A LA LUZ VERDE O AZUL COMO SEÑALES DE ESTRÉS

Mediante arenas miniaturizadas 'lab-on-a-chip', diseñadas para observar con precisión el comportamiento de organismos de dimensiones microscópicas, el grupo de investigación ha estudiado cómo los ostrácodos reaccionan a la luz verde y azul, tanto en condiciones espontáneas como tras un entrenamiento con estímulos positivos, como la presencia de alimento, o negativos, como señales químicas de estrés. Los resultados muestran que las respuestas a la luz no son simples reflejos, sino que pueden ser moduladas por la experiencia y varían según la especie, el tratamiento y la longitud de onda.

El estudio indica, en particular, la presencia de una forma simple de memoria asociativa a medio y largo plazo: algunos individuos han modificado su comportamiento incluso entre 16 y 24 horas después del entrenamiento. Las diferencias observadas no afectan únicamente a la preferencia por una cámara iluminada u oscura, sino también a parámetros de locomoción, como la exploración, la inactividad y la velocidad de movimiento.

"Estos resultados muestran que incluso organismos muy pequeños, dotados de sistemas nerviosos relativamente simples, pueden expresar formas sorprendentes de plasticidad conductual" --explica la primera autora y autora de correspondencia del estudio--. Los ostrácodos se confirman así como modelos prometedores para investigar las bases evolutivas de la percepción, el aprendizaje y la adaptación a los ambientes acuáticos".

La colaboración internacional ha permitido integrar competencias complementarias: el conocimiento ecológico y taxonómico de los ostrácodos de la UV, el enfoque desde la bioingeniería y de análisis del comportamiento de la Scuola Superiore Sant'Anna, y la experiencia de la Universidad de Parma en el estudio de la biología, la ecología y la evolución de los ostrácodos. "La integración entre biología evolutiva, ecología conductual y tecnologías miniaturizadas es uno de los aspectos más innovadores del trabajo", subraya Giampaolo Rossetti, investigador de Parma.

Por otro lado, la contribución del Instituto de BioRobótica de la Scuola Superiore Sant'Anna se ha centrado en el desarrollo del componente tecnológico y metodológico del estudio con el diseño de los paradigmas experimentales y de los enfoques etológicos utilizados en las pruebas conductuales, así como en el desarrollo de las plataformas miniaturizadas que han hecho posible los sistemas automatizados de seguimiento empleados para cuantificar con precisión el comportamiento de los ostrácodos.

Según señala Donato Romano, este descubrimiento, además de su valor para la biología evolutiva, "tiene implicaciones relevantes también para la robótica bioinspirada: comprender cómo organismos microscópicos consiguen navegar, aprender y adaptarse a ambientes dinámicos y desestructurados puede inspirar nuevos enfoques para robots autónomos capaces de exploración, navegación y aprendizaje eficiente en contextos complejos".

La investigación abre el camino, asimismo, a futuros estudios integrados que combinan comportamiento, morfología, genómica y análisis de los sistemas visuales.