Investigadores del Centro de Estudios Avanzados de Blanes (CEAB–CSIC) y del Instituto de Ecología y Evolución (IEE–RAS) de Moscú (Rusia) han descrito por primera vez el comportamiento de dos organismos marinos del grupo de los anélidos poliquetos o gusanos marinos: Ophthalmonoe pettibonae, en el papel del simbionte, y Chaetopterus cf. appendiculatus, actuando como huésped. Los resultados del estudio publicado en la revista Scientific Reports se obtuvieron a partir de observaciones y experimentos realizados tanto en el campo como en el laboratorio.
El trabajo, firmado por los investigadores Daniel Martin, del CEAB–CSIC y Temir A. Britayev IEE–RAS, revela por vez primera la existencia de un comportamiento extremadamente agresivo en los simbiontes, que se deriva en feroces luchas para controlar el territorio, en este caso un huésped o, incluso en algunos casos, varios huéspedes, lo cual explica la distribución uniforme (un simbionte por cada huésped) observada en poblaciones naturales. Se trata de un comportamiento simbiótico extremadamente complejo en un animal aparentemente ‘simple’, como es el caso de un gusano marino.
Viven juntos en el tubo construido por el huésped
En condiciones naturales, ambos gusanos viven juntos, enterrados a unos 20 cm de profundidad en el sedimento marino y dentro del tubo construido por el Chaetopterus. Dicho tubo, que está formado por una substancia mucilaginosa que se solidifica al contacto con el agua adquiriendo el aspecto de un pergamino envejecido, puede alcanzar unos 80 cm de longitud y 4 cm de diámetro y presenta dos aberturas (llamadas sifones), que permiten la comunicación con el agua y que miden 1 cm de diámetro.
Por su parte, el cuerpo del Chaetopterus (el huésped) puede alcanzar los 20 cm de longitud, mientras que el del Ophthalmonoe (el simbionte) apenas llega a 4 cm. Según han observado los dos científicos, el simbionte localiza uno de los sifones gracias a la corriente de agua que el huésped expulsa continuamente para respirar y comer. Así, Ophthamonoe accede al interior y se coloca cerca de la cabeza de Chaetopterus, con el vientre pegado al tubo y el dorso de cara al cuerpo del huésped.
Descubiertos muy recientemente en Indonesia y Vietnam
En 1997, el Dr. Britayev ya participó en la descripción como nueva especie del Ophthalmonoe, en base a ejemplares encontrados en las costas de Indonesia. En 2005, Britayev y Martin encontraron por primera vez la asociación entre Ophthalmonoe y Chaetopterus en Vietnam y, en el 2017, estudiaron la especificidad de la asociación en las poblaciones naturales de dicho país, destacando que Ophthalmonoe siempre se asociaba a la misma especie de Chaetopterus, incluso aunque hubiera otras disponibles en las cercanías, y constatando que siempre encontraban un único simbionte asociado a cada huésped.
De hecho, los organismos simbiontes se caracterizan por desarrollar asociaciones íntimas y persistentes con sus huéspedes. Para un organismo simbionte, los huéspedes son recursos vitales que les brindan protección contra los depredadores y el estrés ambiental, a la vez que les pueden aportar oxígeno, comida y espacio para el apareamiento o la eclosión de larvas. Entre los invertebrados marinos, los gusanos forman asociaciones simbióticas que muestran una amplia variedad de patrones en cuanto al uso de sus huéspedes. Sin embargo, la mayoría viven solos con su huésped, probablemente como resultado de un comportamiento territorial. Sin embargo, el papel de la territorialidad en el establecimiento de estos patrones sigue siendo poco conocido.
Los experimentos demuestran un componente de territorialidad entre los simbiontes
“Las observaciones realizadas en las poblaciones de Vietnam nos llevaron a pensar que debía de existir un comportamiento territorial entre los simbiontes, que podrían incluso llegar a luchar entre ellos para mantener el control de su huésped, ya que este representa un recurso vital para su supervivencia”, dicen los científicos.
Los dos científicos estudiaron experimentalmente la influencia de la relación del número de huéspedes disponibles en el comportamiento de los simbiontes. Para ello trasladaron a los gusanos hospedadores de su tubo natural (opaco) a uno artificial de plástico transparente que permitía observar lo que ocurría en su interior.
Los experimentos demuestran justamente la existencia de un comportamiento extremadamente agresivo en los simbiontes, que se deriva en feroces luchas para controlar el territorio, en este caso un huésped o, incluso en algunos casos, varios huéspedes, lo cual explica la distribución uniforme (un simbionte por cada huésped) observada en poblaciones naturales.
Además, sus experimentos muestran que los simbiontes pueden entrar y salir del tubo del huésped y que las luchas territoriales para alejar a posibles competidores ocurren también fuera del tubo, lo cual constituye la primera demostración empírica de que un invertebrado simbiótico marino puede controlar un territorio que se extiende más allá de su propio huésped, incluso incluyendo otros huéspedes vecinos.
Cada episodio de lucha puede incluir de uno a tres combates
Los ataques territoriales entre ejemplares de Ophthalmonoe muestran un claro componente agresivo, donde el propietario del tubo, tras localizar a un intruso que pretende ocupar su mismo tubo y acercarse a él protegido por el cuerpo del huésped, lo agrede mediante una potente trompa evaginable dotada de un par de mandíbulas con forma de pico de loro. Ambos contendientes, unidos por el mordisco del propietario, dan vueltas sobre si mismos durante largo rato, hasta que el agresor llega a separar un pedazo del cuerpo del agredido. De hecho, cada episodio de lucha (que puede incluir entre uno y tres combates), acaba dando lugar a lesiones corporales.
“A veces ambos contendientes muestran lesiones”, dicen los científicos “ya que, si el intruso es de mayor tamaño, puede responder al ataque del propietario con otro ataque y llegar a forzar que este abandone su propio huésped”.
Y es que, aparentemente, Ophthalmonoe carece del comportamiento ritualizado que otras especies simbiontes (por ejemplo, cangrejos) han desarrollado para reducir el riesgo de sufrir lesiones.
Video 1. Secuencia de un Ophthalmonoe pettiboneae residente que ataca a un intruso. El residente siempre está en la misma posición en la pared interna del tubo, excepto durante los ataques.
Así pues, el estudio proporciona la primera evidencia empírica de que (1) las lesiones corporales de los simbiontes fueron causadas durante las luchas territoriales, y (2) las lesiones encontradas durante los experimentos fueron idénticas a las observadas en condiciones naturales, por lo que los dos científicos concluyen que la presencia de lesiones corporales permite predecir la existencia de enfrentamientos intraespecíficos en poliquetos simbióticos.
Un modelo excelente para futuros estudios sobre las relaciones simbióticas
La asociación entre Ophthalmonoe pettiboneae y su huésped ha revelado ser un modelo asombroso para futuros estudios sobre las relaciones simbióticas que involucran invertebrados marinos. Aun así, los autores han identificado múltiples preguntas que permanecen abiertas con respecto a la biología de los simbiontes.
Entre ellas destacan la función de sus ojos especializados, que parecían ser útiles para vivir dentro del tubo huésped, pero también para detectar a sus competidores y, posiblemente, sus presas o la importancia de los procesos de autonomía y regeneración, en relación con la recuperación de las lesiones recibidas durante los combates territoriales.
“Ophthalmonoe pettiboneae se comporta como un simbionte altamente especializado y parece perfectamente adaptado a vivir con su huésped” comenta el Dr. Temir A. Britayev, investigador del IEE–RAS, y añade “Del huésped obtiene refugio, oxígeno y, tal vez, alimento sin dañarlo ni beneficiarlo, por lo que podemos considerar la asociación como un comensalismo obligado, cercano al inquilinismo”
El Dr. Daniel Martin, investigador del CEAB–CSIC, por su parte, destaca que “nuestro estudio representa la primera descripción de un comportamiento simbiótico tan extremadamente complejo en un anélido poliqueto”.
Artículo de referencia:
Britayev, T. A. & Martin, D. (2021) Behavioral traits and territoriality in the symbiotic scaleworm Ophthalmonoe pettiboneae. Scientific Reports 11: 12408. https://doi.org/10.1038/s41598-021-91810-2
