Agua, piedras y cocos: las herramientas de los cefalópodos

 Carrerita de martes 27 de octubre.

Carrerita de viernes 30 de octubre (cancelada por lluvia).

Ya a un poco más de una semana para el Medio Maratón San Carlos-Guaymas, ya en actividades de mantenimiento; se supone que esta semana correría 18 km: 8 el martes y 10 hoy, viernes. Pero amaneció Guaymas con una torrencial lluvia, así que la cancelé. Pero ha sido un buen entrenamiento: bastantes carreras y siempre buscando mantener entre 132 y 142 pulsaciones por minuto, sin importar el ritmo. Todo un cambio de filosofía en mi forma de prepararme para el medio maratón. Me siento listo para el 8 de noviembre.

La semana pasada divagué sobre los artrópodos, pero estos no son los únicos invertebrados que usan herramientas; en lo poco que corrí esta semana divagué sobre el caso de los moluscos, en los cefalópodos hay varios ejemplos de uso de herramientas.

Un grupo de cefalópodos del golfo de California son los «calamares enanos» de la familia Sepiolidae, y tenemos un ejemplo de uno de ellos que usa herramientas: se trata del chopo o calamar rechoncho (Rossia pacifica), y la herramienta que usa es el agua; más precisamente, agua a presión.

Los cefalópodos cuentan con un sifón o embudo que utilizan como un sistema de propulsión a chorro. Lanzan poderosos chorros de agua con los que se impulsan en la dirección contraria. Pero en el chopo este sifón opera como una tobera con una flexibilidad tridimensional asombrosa. El embudo no es rígido: puede alargarse, retraerse y dirigirse en prácticamente cualquier ángulo, bajo la corona de brazos o hacia los lados. En el medio acuático, una masa de fluido proyectada a presión puede actuar con la misma contundencia que un raspador. El chopo puede calibrar el volumen de agua y, variando el orificio de salida de la tobera, variar la presión con la que se expulsa el agua. De esta forma puede generar un chorro turbulento puntual de alta velocidad. Estos chorros a presión los utiliza para dos funciones principales.

La primera es esconderse. Para lograr esto se requiere de cuatro fases motoras secuenciales. Primero es el asentamiento: el chopo se posa en el fondo arenoso, replegando sus aletas laterales. En la segunda orienta el embudo hacia abajo y ligeramente hacia adelante, incrustándolo ligeramente en la superficie del sedimento; hecho esto, descarga un chorro de alta presión, desalojando la arena debajo de su cuerpo y formando una fosa cóncava a su medida en segundos. En la tercera, mientras se acomoda en la cavidad, desvía la tobera hacia los lados para suspender una densa capa de sedimento en el agua adyacente. Mientras los granos de arena caen por gravedad, el chopo usa sus membranas interbraquiales y sus brazos como rastrillos para extender la arena sobre su cuerpo; con la tobera hace pequeñas descargas laterales para despejar los ojos. Al final de estos pasos el chopo literalmente desaparece bajo una capa de arena. Con esto está listo para emboscar a pequeños crustáceos y para ocultarse de los depredadores.

Pero el uso de agua también es un gran instrumento para cazar a sus presas: anfípodos, poliquetos o camarones misidáceos enterrados en la arena. Al detectar perturbaciones químicas o mecánicas en el fondo arenoso, el chopo dirige la tobera en un ángulo oblicuo hacia la arena. El chorro de agua descubre a su presa proyectando sus dos tentáculos retráctiles para atraparla.

El chopo no es el único cefalópodo que tiene este control sobre el sifón para usarlo de tobera; se han observado pulpos —entre ellos el pulpo de dos manchas (Octopus bimaculatus), que tiene un embudo más largo— usar chorros de agua para desalojar detritos pesados de la guarida y, también, para repulsión agonística.

Pero aprovechemos que estoy hablando del pulpo de dos manchas para pasar al uso de otras herramientas por cefalópodos. En el golfo de California, a este pulpo y al pulpo verde (Octopus hubbsorum) se les ha observado acarrear guijarros, conchas de bivalvos y fragmentos calcáreos seleccionados para apilarlos deliberadamente en la entrada de su guarida. Esto es importante: al ser animales de aguas someras de cuerpo blando, son presas muy buscadas por morenas, meros y tiburones. Así que tener una guarida segura es algo fundamental y, por ello, estos pulpos se comportan como verdaderos ingenieros para fortificar su guarida.

Cuando encuentra algún hueco con potencial de ser una buena guarida, el pulpo primero lo limpia con sus brazos, sacando grava y sedimentos. Para esto también se ayuda con chorros de su sifón para expulsar la arena.

Terminada la fase de limpieza, el pulpo hace incursiones en los alrededores para buscar los materiales adecuados. Evalúa la rigidez, forma y tamaño de los objetos. Aprovecha conchas vacías de bivalvos y caracoles. En especial les gustan las conchas de bivalvos, ya que se pueden acomodar unas dentro de otras. Pero también usan piedras planas o angulares; además, en lugares con impacto humano les gusta mucho usar basura humana rígida, como botellas de vidrio o fondos de botellas.

Estos materiales los usan para mejorar la seguridad de la guarida. Lo primero es reducir el tamaño de la entrada al mínimo necesario para que pueda pasar con su cuerpo elástico y flexible; sus predadores tienen estructuras rígidas que no pueden pasar por espacios tan limitados como por los que puede pasar un pulpo. La entrada no se sella: se debe permitir el flujo de agua para que el pulpo pueda tener oxigenación.

Pero ya que disminuyen el tamaño de la entrada, construyen un muro exterior apilando las piedras, conchas y basura humana que seleccionaron, formando una repisa ligeramente elevada. No es raro que dejen un pequeño espacio entre los objetos del muro, por el cual se asoman con sus ojos para vigilar el exterior.

Pero, sin duda, el ejemplo más conocido de uso de herramientas por un pulpo no es de uno residente del golfo de California; se trata del pulpo de venas (Amphioctopus marginatus) —bueno, así le decían antes; desde que se descubrió su uso de herramientas, ahora todo mundo lo conoce como el pulpo cocotero—.

Ya vimos que para los pulpos de aguas someras es fundamental tener una guarida segura, ¿pero qué pasa si el ambiente donde se desarrolla el pulpo no ofrece esas guaridas?

El pulpo cocotero habita en aguas someras arenosas desprovistas de rocas o arrecifes con las grietas adecuadas para refugios. El pulpo cocotero debe buscar alguna forma de tener un refugio, al menos una herramienta defensiva portátil. Para ello, el pulpo busca cáscaras de cocos arrojadas por humanos o grandes conchas de moluscos bivalvos. Al encontrarlas, remueve la arena con sus brazos y ventosas. Luego, con su sifón, produce un chorro de agua para limpiar su interior. El pulpo busca que sean dos piezas que coincidan en tamaño y contorno para tener un refugio completo; cuando las halla las traslada, una dentro de la otra, optimizando su tamaño y colocándolas bajo su cuerpo. Para esto debe cambiar su patrón de locomoción normal, ya que usará su membrana interbraquial y la base de sus brazos para retener las dos piezas, dejando libres solo dos brazos que usa como piernas o zancos para avanzar por el lecho marino en un caminar lento y, en apariencia, torpe. Esto puede parecer algo ineficiente, pero en el momento que siente que hay algún peligro, inmediatamente utiliza las dos piezas como un refugio impenetrable por sus depredadores.

Aquí lo importante no es solo que haga uso de objetos externos como herramientas defensivas, como refugio, sino que los transporte, con lo que muestra capacidad de planeación: prever que en algún momento los va a utilizar.

Bueno, con los ejemplos que hemos revisado queda claro que el uso de herramientas no es exclusivo de los seres humanos; más bien, es algo bastante extendido.

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Anémonas, esponjas de arena y larvas tejedoras: el ingenio invertebrado

Carrerita de martes 20 de octubre.

Carrerita de viernes 23 de octubre.

Esta semana las corridas fueron más tranquilas para mantener la condición de aquí al 7 de noviembre, día del Maratón San Carlos-Guaymas. Yo, como cada año, correré el medio maratón. La idea es no llegar sobreentrenado como hace un año.

Yo sigo pensando en el uso de las herramientas. Es fácil entender que los vertebrados tengan capacidad para usarlas, pero nos encontramos con que no está restringido a ellos. Existen varios invertebrados que usan herramientas.

En el golfo de California tenemos buenos ejemplos de uso de herramientas en crustáceos. Por ejemplo, los cangrejos ermitaños tienen un abdomen blando; para protegerse, buscan conchas vacías de gasterópodos en las que se introducen, dejando fuera solo la cabeza y las quelas. Con frecuencia, una de estas es mayor y la usan para retraerse dentro de la concha y tapar la entrada cuando sienten un riesgo, quedando protegidos. Conforme van creciendo, van cambiando de concha. El uso de estas conchas, para mí, es claramente el uso de una herramienta, aunque mucha gente lo considera simplemente como un refugio pasivo. Pero hay algo más: cangrejos de los géneros Dardanus y Pagurus usan otro tipo de herramienta; en este caso, otro animal. Buscan anémonas, como las de los géneros Calliactis o Adamsia, las desprenden con cuidado de su sustrato y las colocan sobre la concha que han aprovechado para su protección. Con esto consiguen dos cosas: primero, camuflaje, pues al permanecer quieto, la anémona sobre la concha esconde su forma y se pierde en el ambiente; segundo, y más importante, defensa: ante una amenaza o cuando el cangrejo ermitaño emite señales de estrés, la anémona responde disparando unos filamentos urticantes de colores brillantes llamados acontios. Estos hilos flotan alrededor de la concha y crean una barrera protectora adicional que protege al cangrejo de pulpos y otros depredadores.

Lo más interesante es que se forma un vínculo entre el cangrejo ermitaño y la anémona. Al crecer el cangrejo y verse obligado a cambiar por una concha más grande, le da pequeños golpes con sus pinzas hasta que la anémona se relaja y se desprende. Acto seguido, el ermitaño la coloca y la acomoda con cuidado sobre su nueva concha.

En el desierto de Sonora tenemos otro buen ejemplo, ahora con insectos: las distintas especies de hormigas cosechadoras compiten intensamente entre ellas por las semillas de las que se alimentan. La hormiga cosechadora del desierto (Novomessor cockerelli) usa herramientas para tener ventaja en esta competencia. Las obreras buscan y seleccionan guijarros, ramas, piedras o terrones para transportarlos y tapar la entrada de los hormigueros de su principal competidora, la hormiga cosechadora roja (Pogonomyrmex barbatus). Con este bloqueo retrasan de forma considerable la salida de las obreras de la hormiga cosechadora roja, con lo que aprovechan las horas más frescas para recolectar semillas sin competencia.

Pero no es la única forma en que la hormiga cosechadora del desierto usa herramientas. Cuando encuentran fuentes de alimento líquido (néctar extrafloral, savia, pulpa de cactáceas, etc.), buscan materiales porosos, como granos de arena, pedazos de vegetales o cualquier objeto que pueda servir como esponja. El objeto poroso lo arrojan sobre la fuente de alimento líquido para que lo absorba y, ya saturado, lo llevan con sus mandíbulas a los hormigueros para que las larvas y otras obreras se alimenten.

Fuera del desierto de Sonora existen muchos ejemplos de uso de herramientas por insectos; el que más me sorprende a mí son las hormigas tejedoras (Oecophylla smaragdina). Estas hormigas del sureste asiático, del norte de Australia y de Nueva Guinea construyen sus nidos en los árboles. Para esto, las obreras seleccionan hojas de gran tamaño y flexibles, a las que doblan formando hileras, mordiendo un borde y tirando de él. Cuando la distancia entre los bordes es mayor a la longitud corporal de las hormigas, forman puentes corporales uniéndose varias de ellas. Posteriormente van juntando los bordes hasta quedar en contacto directo.

Es aquí cuando viene el uso de la herramienta. Un dato importante es que las obreras adultas no poseen glándulas sericígenas funcionales, productoras de seda, por lo que no la producen. La seda sería un magnífico medio para unir los bordes de las hojas dobladas, y sus larvas, en ciertos estadios, producen abundante seda. Así, las herramientas son las larvas productoras de seda. Mientras unas obreras mantienen unidas en máxima tensión las hojas, otras van al nido a buscar larvas en el estadio de producción de seda. Ya que regresan, apuntan las larvas hacia el borde de las hojas y las sacuden. Con esta estimulación, la larva comienza a expulsar una hebra continua de seda pegajosa a través de la abertura de las glándulas sericígenas en la base de las piezas bucales. La obrera que la está cargando la mueve en zigzag de un borde de la hoja al otro, tejiendo una gasa pegajosa que sella las hojas.

Aquí hay algo interesante: en los insectos que producen seda, el uso de esta es único: sirve para que la larva forme el capullo pupal y tenga protección durante la metamorfosis. En el caso de las hormigas tejedoras, toda la producción de seda de las larvas se usa para tejer las hojas, por lo que no podrán formar el capullo protector; así que dependen totalmente de sus hermanas, las obreras adultas, para ser protegidas en esta frágil etapa.

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¿Inventaron las aves independientemente la música y la tecnología?

 Carrerita de viernes.

Esta semana solo hice una carrera. Me salió un viaje imprevisto a Tucson y aprovechamos Rebeca y yo para ir a visitar a Emily y Guille. Tenía yo dos años que no iba para allá.

Solo fue una carrera, pero larga, de 16 km; mentí muy bien. El clima estuvo perfecto, pero al meterte a la alberca —siempre hago algo de ejercicio de estiramientos en el agua al final de las carreras— la sentí ya fresca, a 26 °C. Ahora sí parece que llegó el otoño.

La semana pasada divagaba sobre el uso de herramientas por mamíferos. Podrías pensar que esa capacidad se deriva de que su estructura nerviosa es similar a la nuestra; pero ¿qué pasa con otros animales?

Así que ahora divagué sobre las aves: ¿usarán herramientas?

Sí, y de formas muy variadas, y en nuestra región hay muy buenos ejemplos.

Comencemos con el correcaminos norteño (Geococcyx californianus). Sus presas favoritas son lagartijas, serpientes y roedores, pero también le gustan los caracoles terrestres que llega a encontrar (como Helix pomatia). El problema es que su pico está muy bien adaptado para tragar reptiles o pequeños mamíferos, pero no para romper una concha calcárea. Aquí es donde usa herramientas: busca una piedra plana, de textura lisa y que esté bien asentada, un yunque. Luego, sujetando firmemente al caracol con movimientos bruscos del cuello, lo golpea contra el yunque hasta que se rompe la concha y disfruta su carne.

Otro buen ejemplo es el carpintero del desierto de Sonora (Melanerpes uropygialis). Yo les tengo mucha simpatía porque en el cardón del desierto (Stenocereus thurberi) que tengo en mi jardín todos los años hacen nido y tienen polluelos. Los carpinteros no solo perforan cardones, también sahuaros (Carnegiea gigantea) y otros árboles de maderas blandas. Bueno, pues cuando las galerías de las larvas de escarabajos penetran en secciones densas o curvas dentro del cardón o sahuaro, fuera de su alcance, usan herramientas. Desprenden espinas o astillas de madera, las sujetan con el pico para introducirlas en esos espacios poco accesibles y así alcanzar a las larvas de escarabajo.

Otra ave que tiene una gran habilidad para usar herramientas es la garcita verde (Butorides virescens), que yo creo que se debería conocer como la garcita pescadora. Esta ave es muy común en los humedales del litoral del golfo de California. ¿Por qué digo yo que se debería llamar garcita pescadora? Por la forma en que usa herramientas. Recolecta fragmentos de vegetación, flores, semillas, frutos secos, insectos muertos o restos de basura humana. Ya que selecciona el objeto, se pone en la orilla del cuerpo de agua o sobre raíces de mangle y lo deposita en el agua. Si el objeto flota a cierta distancia, lo recupera y lo vuelve a poner cerca, donde está su rango de acción. Cuando algún pez asciende para inspeccionar o alimentarse con el objeto, la garcita despliega un ataque fulminante y lo atrapa. Es una gran pescadora y sabe qué objetos son buenos cebos.

La garcita verde no es la única ave que usa materiales como cebo para cazar. El tecolote llanero (Athene cunicularia) es una rapaz diurna que anida en madrigueras excavadas por mamíferos como perritos de la pradera o ardillas. El cebo que utiliza es muy particular: recolecta estiércol de mamíferos grandes, como caballos y reses, y lo esparce en la entrada de sus madrigueras. Ello atrae a sus presas favoritas, escarabajos estercoleros (Scarabaeidae), que pueden llegar a medir varios centímetros. De esta manera, en lugar de andar persiguiendo a sus presas, las atrae a la boca de su madriguera, algo muy eficiente.

Una de mis aves favoritas del desierto de Sonora son los cuervos, que tienen una gran habilidad cognitiva. Sin embargo, no encontré ningún reporte de uso de herramientas por ellos en el golfo de California y el desierto de Sonora, aunque fuera de la región hay bastantes ejemplos.

Probablemente el más estudiado es el cuervo de Nueva Caledonia (Corvus moneduloides). Es el único animal, además de los humanos, que en vida silvestre construye ganchos. Para esto usa hojas de una planta de esa región, Pandanus. Las recorta de forma escalonada —más anchas en la base y disminuyendo hacia la punta—, de esa manera las puede manipular mejor, y aprovecha las púas de las hojas para orientarlas y que les sirvan como ganchos. Con estos ganchos extraen de las grietas o cavidades de los troncos las larvas de las que se alimentan. También usan ramas bifurcadas, esculpiéndolas con sus picos para obtener ganchos y usarlos para sacar sus presas. Algo curioso: cuervos de Nueva Caledonia en cautiverio han aprendido a usar alambres, doblándoles uno de los extremos, para construir sus ganchos. Muestran también la capacidad de usar metaherramientas, es decir, herramientas para obtener otras herramientas. Por ejemplo, usan una varilla corta, que no les permitía alcanzar el alimento, para sacar una varilla más larga que sí llegaba hasta este.

Otro ejemplo de un córvido estudiado es la grajilla europea (Corvus frugilegus). En medio silvestre no se ha observado que use herramientas, pero en cautiverio ha mostrado una gran habilidad para usarlas. Al igual que en el caso del cuervo de Nueva Caledonia, ha mostrado la habilidad de hacer ganchos con alambre para obtener alimento. En otro caso, en recipientes cilíndricos pusieron agua y en la superficie gusanos que flotaban; la forma del recipiente impedía que los cuervos alcanzaran a los gusanos con sus picos. Para resolver este problema, las grajillas comenzaron a meter piedras al cilindro para que, al desplazar su volumen, fuera subiendo la superficie del agua. Del material que tenían disponible seleccionaban las piedras más densas y desechaban materiales como el aserrín; después de introducir algunas piedras, conseguían llegar a los gusanos.

Pero no solo los córvidos muestran gran habilidad para el uso de herramientas; los psitácidos, pericos y cacatúas son muy hábiles con ellas. Una cacatúa que ha sido muy estudiada es la cacatúa golfina (Cacatua goffiniana), que habita en Indonesia. Al igual que con el cuervo de Nueva Caledonia, no hay reportes de uso de herramientas en vida silvestre, pero en cautiverio es otro caso. Se les ha visto desprender, de forma espontánea, astillas de vigas de madera para poder alcanzar nueces que estaban fuera de sus jaulas. Además, cuando se les dan distintos materiales para fabricar herramientas para alcanzar sus premios, entienden perfectamente las diferencias de los materiales y los manipulan de forma distinta: del cartón rasgan secciones, de pedazos de madera sacan astillas y el alambre lo doblan. También aprenden a usar juegos de herramientas, es decir, usan distintas herramientas para distintas funciones. Por ejemplo, ante cajas cerradas con membranas resistentes, usan herramientas cortas y puntiagudas para perforarlas y posteriormente emplean una herramienta más larga para sacar el premio. Muestran también capacidad de planeación, pues transportan ambas herramientas al ver las cajas.

Pero el siguiente ejemplo a mí me sorprendió. ¿Tú crees que solo nosotros, los humanos, construimos y usamos instrumentos musicales?

Pues déjame decirte que no; no somos los únicos.

La cacatúa de las palmas (Probosciger aterrimus) es el único animal que, en vida silvestre, construye y utiliza herramientas con fines distintos a la alimentación. Esta cacatúa habita en Nueva Guinea, las islas Aru y la península de Cabo York en Australia, y es una de las cacatúas más grandes. Tiene una de las demostraciones de cortejo y demarcación territorial más sorprendentes: los machos fabrican dos tipos de herramientas percusivas distintas, y lo hacen frente a la pareja potencial. Por un lado, hacen baquetas leñosas; cortan, usando la fuerza de su pico, una rama de tamaño considerable con tallos de hasta 3 cm de diámetro, le quitan las hojas y ramas laterales, y dejan una vara recta y rígida de 15 a 20 cm de longitud. El otro tipo de herramienta son cápsulas de semillas: buscan frutos globosos y duros de Grevillea glauca, una planta arbustiva de Nueva Guinea y el noreste de Australia, y, usando sus picos, los vacían para que tengan más resonancia y estabilidad. Los machos hacen muchas más baquetas que cápsulas, casi en proporción de nueve a uno.

Así como los humanos somos predominantemente diestros, las cacatúas son predominantemente zurdas. El macho sujeta con su pata izquierda la baqueta y golpea los troncos o las cápsulas de semilla, aprovechando su resonancia para proyectar sonidos que alcanzan más de 100 m. Estos golpes son rítmicos —unos 10 golpes sucesivos con intervalos cortos entre ellos—, y su estabilidad y métricas predecibles son comparables a percusiones musicales humanas. Además, cada macho desarrolla su propia firma acústica, variando los parámetros e inclusive los instrumentos; unos prefieren baquetas cortas y otros largas. El chiste es que las hembras y los otros machos sepan distinguirlas.

Si este ejemplo muestra que los humanos no somos los únicos que construimos y usamos herramientas musicales, el siguiente ejemplo acaba con otro mito.

No, los humanos no somos los únicos animales que hemos aprendido a usar el fuego; ya hace algunos meses te platiqué de las rapaces de Australia. Lo puedes leer aquí.

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El fin del monopolio humano

Carrerita de Martes 6 de octubre.

Carrerita de viernes 9 de octubre.

El calor está como la canción, está que sev va, y se va, y se va, pero no se ha ido. Esta mañana aumentó la temperatura en comparación con la anterior. Pero para correr, temprano en la mañana, no estuvo tan feo. La carrera de hoy fue de 14 km, menor que la semana pasada. Pero la del próximo viernes será de 18 km, la más larga del entrenamiento para el medio maratón. a se acerca, el 15 de noviembre.

En este blog relaté la anécdota de cuando Jane Goodall le reportó a Louis Leakey el uso de ramas de un arbusto por un chimpancé para sacar termitas de un termitero para alimentarse (lo puedes leer aquí). Eso fue en la década de los sesenta del siglo pasado. La respuesta de Leakey fue: «Ahora debemos redefinir herramienta, redefinir hombre, o aceptar a los chimpancés como humanos». El paradigma de que solo los humanos fabrican y usan herramientas había caído por los suelos.

A partir de entonces se han reportado muchos casos del uso y fabricación de herramientas, pero… ¿qué es una herramienta?

No nos compliquemos, usemos una definición lo más sencilla posible. Una herramienta es un objeto externo al cuerpo que un animal sostiene o manipula directamente para alterar de forma más eficiente la posición, condición o estructura de otro objeto, de otro organismo o de sí mismo.

Bueno, ya vimos que los chimpancés (Pan troglodytes), parientes muy cercanos a nosotros, hacen y usan herramientas. Además de las varas para cazar termitas, se ha visto que tienen todo un repertorio de herramientas. No solo eso: se ha visto que para algunos casos tienen juegos de herramientas; por ejemplo, para extraer miel. Tienen unas varas, en las que han achatado un extremo, que usan para machacar y perforar las colmenas; también ramas deshilachadas en una punta, como pinceles, que usan para colectar la miel. También usan piedras para romper frutos secos o nueces. Inclusive se les ha visto modificar ramas para usarlas como armas y cazar gálagos, pequeños primates de África.

No son los únicos homínidos, además de nosotros, que usan herramientas. A los orangutanes (Pongo pygmaeus y P. abelii) se les ha visto modificar ramas para poder sacar insectos o semillas de plantas con frutos urticantes. Inclusive a los gorilas (Gorilla gorilla), que uno pensaría que por su tipo de alimentación no requerirían de usar herramientas, se ha observado a hembras usar ramas para medir la profundidad en humedales o como bastones para ayudarse a cruzarlos.

Pero dentro de los primates el uso de herramientas no es exclusivo de los homínidos. Los monos capuchinos (Sapajus libidinosus) no solo usan piedras: las seleccionan y transportan para usos específicos como martillos para romper nueces y para desprender y abrir bivalvos en manglares. Esto último también se ha visto en macacos (Macaca sp.) en el sureste asiático y Japón.

Bueno, dirás que los primates son parientes cercanos y, además, tienen dedos oponibles, lo que les permite manipular objetos.

Bueno, pues hay otros mamíferos que no son primates que usan herramientas: los elefantes asiáticos y africanos (Elephas maximus y Loxodonta africana) son un buen ejemplo. En ambos se han reportado casos en que desprenden y modifican ramas para espantar moscas o para rascarse en sitios inaccesibles. También se ha observado que usan objetos, como rocas o troncos, a modo de tarimas para llegar a frutos que de otra manera no alcanzarían. Bueno, pero dirás que tienen esa trompa tan increíblemente flexible que pueden usar para manipular los objetos.

¿Qué pasa con los mamíferos que no tienen apéndices adecuados para manipular objetos? ¿Están impedidos para usar herramientas?

Pasemos a nuestros grandes compañeros, los perros (Canis lupus familiaris). Es curioso: tenemos decenas de miles de años con ellos y hasta hace muy poco se documentó que usaran herramientas. En este caso, en cachorros, durante la dentición, se ha observado que sujetan y estabilizan ramas con las patas delanteras para presionar las encías y zonas dentales doloridas. Se te hará simple, pero cumple con nuestra definición de herramienta.

Pero el caso que más ha llamado la atención en tiempos recientes es Veronika. Siempre nos han vendido la idea de que los bovinos son animales de poca capacidad cognitiva. Yo creo que esto se debe en gran parte a tener una justificación por el maltrato que les damos. Veronika es un ejemplo de que esto no es cierto: ella es una vaca común (Bos taurus), pero, a diferencia de la mayor parte de las vacas de este mundo, no forma parte de un hato ganadero. Ella es la mascota de una familia suiza; ha tenido una mejor vida, en un ambiente más adecuado, que la mayoría de sus congéneres. Pues un día la familia descubrió que Veronika usaba una escoba de cepillo como herramienta. La usaba para rascarse, pero no es solo que le diera uso, sino que, dependiendo de la zona que se quería rascar, variaba el uso del cepillo. Con gran habilidad, usando su boca, colocaba el extremo en el lugar que quería rascarse. Algunas veces agarraba el mango con la boca para que el cepillo fuera la parte que usaba para rascarse; pero en otras ocasiones, cuando era un punto específico o más sensible, agarraba el cepillo con la boca y se rascaba con el extremo del mango. Su caso fue estudiado por varias universidades de Europa.

Bueno, pasemos ahora a ejemplos de la región del golfo de California.

Comencemos con un animal que realmente no es del golfo de California, pero que en el pasado su rango de distribución se extendía en las costas del Pacífico americano desde Canadá hasta Baja California Sur. Por desgracia, fueron cazados casi hasta la extinción para comercializar sus pieles; afortunadamente, ya están bajo protección y sus poblaciones se están recuperando en las costas de Estados Unidos. Me refiero a la nutria marina (Enhydra lutris), que habita en los «bosques» de sargazo gigante (Macrocystis pyrifera), alimentándose de caracoles, bivalvos, erizos y otros invertebrados. Precisamente la cubierta rígida de sus presas favoritas fomenta el uso de herramientas. Podemos decir que, en función del uso, tiene dos tipos de herramientas de piedra. En el primero, mientras flota boca arriba, acomoda una piedra plana en su pecho y, usando sus patas delanteras, golpea la presa contra la piedra; a estas podemos llamarlas «yunques». En el otro caso usa sus patas delanteras para sujetar una piedra con la que golpea a sus presas para desprenderlas del sustrato; a estas las podemos llamar «martillos». Lo curioso es que no son herramientas de oportunidad: si la nutria encuentra un yunque o un martillo con el que se acomoda bien, lo guarda y transporta para usarlo cuando se le ofrezca. Para esto usa unos pliegues dérmicos que tiene en las axilas de las patas delanteras.

Pero pasemos a animales del golfo de California; tenemos muy buenos ejemplos en mamíferos marinos. Comencemos con la orca (Orcinus orca): en estudios realizados con drones se las ha visto en interacciones sociales complejas, entre ellas de limpieza. Cuando uno se baña, usa esponjas o toallitas para frotarse. Bueno, las orcas no tienen toallitas, pero en su lugar usan pedazos de macroalgas. Se las ha visto sujetar estas con la boca y con ellas tallar el cuerpo de sus congéneres de manera sincronizada.

Otro ejemplo de uso de herramienta documentado en orcas no es en el golfo de California, sino en poblaciones que viven en el Ártico. Aquí se las ha visto realizar actividades de nado sincronizado para generar olas y con ellas derribar presas que están sobre bloques de hielo. Hay quienes no aceptan que las olas de agua sean herramientas, pero yo creo que corresponde muy bien a la definición que estamos usando aquí.

También en el caso de la ballena jorobada (Megaptera novaeangliae) se ha documentado el uso de herramientas en el golfo de California; lo curioso es que aquí la herramienta es aire, burbujas de aire. Las ballenas se sumergen debajo de cardúmenes de peces o agregaciones de kril y nadan de regreso en círculos espirales concéntricos liberando burbujas de aire. Al hacerlo, controlan el tamaño, la profundidad, la frecuencia y el número de anillos concéntricos. Con esto concentran en el centro de las burbujas a los peces o kril, y posteriormente emergen ahí con sus bocas abiertas para alimentarse.

Otro mamífero marino común en el golfo de California son las toninas (Tursiops truncatus), muy populares por su afición de perseguir las embarcaciones de turistas. Pero los usos de herramientas reportados de las toninas no son dentro del golfo de California. Por ejemplo, en la bahía Shark se ha documentado el uso de esponjas cónicas para actividades de búsqueda de alimento. La tonina desprende la esponja y con ella cubre su hocico puntiagudo. Ya con la esponja acomodada, sondea el fondo áspero en busca de presas, que muchas veces están protegidas por espinas. Hay varias cosas curiosas: primero, si la esponja le acomoda bien a la tonina, la conserva para usarla varias veces; segundo, es una actividad que se transmite culturalmente, las madres se la enseñan a sus crías; tercero, es un uso de herramientas con una marcada preferencia de las hembras: el 90 % de ellas la usan, mientras que menos del 50 % de los machos lo hacen; finalmente, no es algo que hagan en solitario: se juntan grupos de varias toninas para hacerlo.

Bueno, desde niños nos han enseñado que los mamíferos son muy inteligentes. ¿Qué pasará con otros animales?

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No nos cayó Polo, nos cayó el Niño

 Carrerita de viernes 2 de octubre

Este martes 29 de septiembre nos cayó en Guaymas el huracán Polo. Afortunadamente, fuera de algunos daños materiales, no hubo un saldo de heridos o muertos, así que podemos decir que nos fue muy bien. Pero, obviamente, yo no pude ir a correr ese día, así que solo tuve la carrerita del viernes, que, como parte del entrenamiento para el medio maratón, fue de 16.25 km.

Pero, obviamente, en una carrera que me tomó más de dos horas, tuve bastante tiempo para divagar y, dado que no es algo común —aunque ya no es algo extraordinario— que nos pegue un huracán en Guaymas, pues acabé divagando sobre eso.

La primera pregunta que me vino a la mente fue: ¿por qué tantos huracanes este año?

Probablemente te preguntes: «¿Muchos huracanes? Polo fue el primero en tocar tierra y fue a finales de septiembre, y en el Atlántico, por primera vez desde 1914, llegamos a finales de octubre sin un solo huracán».

Bueno, eso es algo muy engañoso. Hay que recordar que a los huracanes se les asigna nombre según su aparición en orden alfabético. El primer huracán fue Amanda, en junio; actualmente tenemos frente a las costas del Pacífico mexicano a Rachel. Esto muestra que ha habido 17 depresiones tropicales que llegaron como mínimo a tormenta tropical; la mayor parte llegaron a huracanes. Por suerte para México, solo Polo agarró trayectoria tierra adentro, por una región donde no es común que lo hagan; por mala suerte, fue el huracán más fuerte de la temporada. Así que sí ha habido muchos huracanes. Así que vuelvo a la pregunta: ¿por qué?

Bueno, pues por el Niño. Este año es un súper Niño: las aguas del Pacífico mexicano registraron anomalías térmicas extraordinarias de +2.0 °C a +2.5 °C por encima de lo normal. Este calor es el combustible para que se generen y se intensifiquen las tormentas; se alimentan de la masiva cantidad de energía y vapor de agua. Además, el Niño elimina los vientos en las capas altas de la atmósfera que normalmente detienen el crecimiento de las tormentas. Sin este freno se dan las condiciones para que más depresiones lleguen hasta huracanes y tengamos monstruos como Polo.

No, no se me olvidó que el Atlántico ha estado extremadamente tranquilo. Eso es también culpa del Niño, pero en el Atlántico sus efectos son distintos. El inmenso calor liberado en el Pacífico altera los patrones globales del viento. En el Atlántico los vientos de capas superiores se intensifican y esto detiene el crecimiento de las tormentas.

En resumen: con el Niño tenemos muchos huracanes en el Pacífico y muy pocos en el Atlántico.

¿Qué nos espera para el resto del 2026 y para el 2027?

Bueno, pues el pico de calentamiento de las aguas del Pacífico se dará en octubre, y el agua tiene mucha capacidad calorífica, por lo que tardará en enfriarse. Esto causará que la corriente en chorro subtropical se mueva al sur, con lo que los frentes polares húmedos, que normalmente bloquea, ingresarán hacia Sonora. Esto se traducirá en lluvias invernales, heladas y tormentas frías más frecuentes durante los meses de noviembre a febrero. El pronóstico es que vamos a tener más de 55 frentes fríos este año.

El enfriamiento por el invierno será muy paulatino, así que cuando llegue la primavera en 2027 aún las temperaturas del agua serán superiores al promedio, por lo que tendremos fuertes olas de calor, probablemente con temperaturas récord; de hecho, el pronóstico es que 2027 será el año más caliente en el registro histórico.

La humedad del invierno permitirá el crecimiento de mucha maleza, la que se secará con las olas de calor secas de la primavera. ¿Qué pasa cuando se tiene maleza seca y mucho calor? Así es: tendremos la probabilidad de que haya muchos incendios.

Así que más vale prevenir: vamos a tener un fin de 2026 e inicio de 2027 bastante moviditos.

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La sorprendente capcidad de los pulpos

Carrerita de martes 22 de septiembre.

Carrerita de viernes 25 de septiembre.

Sigo avanzando en mi preparación para el medio maratón del 15 de noviembre. Ese es el día del Maratón San Carlos - Guaymas, con vistas increíbles; se lo recomiendo a todos los corredores de fondo. Yo desde hace muchos años disfruto corriendo el medio maratón.

Como parte de mi entrenamiento, el martes corrí 8 km y el viernes 14 km. Esta semana el clima se portó bien, pero parece que a inicios de la próxima semana el huracán Polo nos traerá problemas al área de Guaymas; habrá que tomar precauciones.

Obviamente, en algún momento mis divagaciones durante mis corridas me llevarían al aprendizaje; me llevarían a los pulpos. 

En el golfo de California tenemos dos muy buenos ejemplos: el pulpo verde (Octopus hubbsorum) y el pulpo de dos manchas (Octopus bimaculatus). Ya que sus estilos de vida y estrategias son muy similares, los voy a tratar en conjunto. Ambos son especies bentónicas de cuerpo blando, depredadores móviles muy activos que dependen de un recurso crítico: una guarida central, una cueva principal. Así que en su vida compiten no solo por las presas, sino también por ese refugio especial, que debe cumplir funciones de seguridad básicas: tamaño adecuado, acceso adecuado para ellos pero difícil para sus depredadores, y con posibilidad de ser bloqueado. Para cazar deben desplazarse distancias considerables, pero ellos son presas atractivas para otros peces, como morenas o tiburones.

Así que no les conviene andar deambulando sin rumbo. Deben tener claro el camino a su madriguera: no deambular en el camino ni estar buscando reconstruir el camino recorrido. Deben tener un claro conocimiento de su entorno para lograr una navegación espacial estructurada. Para ello requieren memorizar la configuración de grietas, salientes y cualquier objeto que les sirva de referencia visual. Tienen un mapa cognitivo que les permite tener claramente definidas sus rutas de forrajeo y huida. No solo las rutas: deben saber en qué lugares hay refugios temporales en estas rutas.

Pero esos no son los únicos trucos que deben aprender. Sus presas presentan defensas complejas, como conchas y exoesqueletos rígidos. Cómo superan esas defensas no responde a comportamientos rígidos. Cada pulpo encuentra la mejor solución con base en ensayo y error, evaluando las técnicas que les dan mejores resultados para conservarlas. Se ha observado, por ejemplo, que aprenden a identificar la ubicación del músculo aductor en almejas, para perforar en ese lugar preciso e inyectar su toxina, disminuyendo el tiempo que les toma abrirlas. Pero esas técnicas están en evaluación continua: si una falla, prueban nuevas, y si les funciona mejor, la pueden cambiar.

Así que, aunque los pulpos silvestres son muy inteligentes —esto ha sido ampliamente corroborado en pruebas de laboratorio—, aquí la estrella es el pulpo común europeo (Octopus vulgaris). Es muy probable que los videos de pulpos mostrando su capacidad cognitiva que hayas visto sean de esta especie de pulpo.

En el primer capítulo vimos que su percepción se basa en dos canales: la vista y el tacto (recuerda que este último es al mismo tiempo el gusto). Así que no es sorprendente que tengan una gran capacidad de discernir con base en estos canales. Esto se vio en pruebas experimentales.

Comencemos con su capacidad de aprender visualmente. En las paredes de los tanques se les ponían figuras geométricas bidimensionales: círculos, triángulos, cuadrados orientados en distintos ejes. A unas figuras se les asignaba un premio, como un poco de alimento; a otras, un castigo, como una pequeña descarga eléctrica. Los pulpos aprendían rápidamente las reglas: a qué símbolos dirigirse y a cuáles evitar.

Ahora veamos su capacidad de aprendizaje táctil. Para hacer estas pruebas se usaron dos formas de bloquear el canal visual: algunas pruebas se hicieron en oscuridad total; en otras se introdujeron objetos en cavidades opacas donde solo penetraban los brazos. Ya que se aseguraba que los pulpos no podían percibir visualmente, se les presentaban distintos objetos: cilindros o esferas con distintos niveles de aspereza (lisas, rugosas o acanaladas en su superficie). Los pulpos aprendieron a distinguir los objetos basados en forma y superficie. Las ventosas distinguían el grado y tipo de rugosidad. Pero no solo eso: ya que se les permitía ver los objetos, los reconocían por el aprendizaje táctil previo. Esto implica que táctilmente generaban una representación tridimensional del objeto.

Ahora, podemos asociar la capacidad cognitiva con la velocidad de aprendizaje, pero yo creo que es un mejor indicador la velocidad de desaprendizaje. ¿Qué pasa si los refuerzos positivos y negativos que se usaron se cambian? Digamos que aprendieron que el círculo era comida y el cuadro inclinado castigo y, repentinamente, se los revierten. El pulpo común aprende rápidamente la nueva situación; no solo eso: si hay reversiones consecutivas muestran una gran flexibilidad en las respuestas, adaptándose a los cambios.

Hay pruebas que a mí me sorprendieron. Los pulpos son animales solitarios: solo buscan a otro miembro de su especie para reproducirse; fuera de eso, si se encuentran a otro miembro de su especie en su territorio, lo más seguro es que surja un conflicto. Así que uno supondría que el aprendizaje social, por observación o por transmisión de otros pulpos, debería ser muy reducido. Pruebas de laboratorio mostraron que esto no es así. Se dividió a los pulpos en dos grupos. A unos se les condicionó para atacar a uno de dos objetos que solo diferían en el color: una esfera blanca y una roja. Si atacaban a la blanca, por decir, les daban premio; si a la roja, castigo. Llamemos a los pulpos de este grupo «demostradores». Al otro grupo, pulpos que nunca habían participado en este condicionamiento, fueron colocados en tanques adyacentes a los «demostradores», solo separados por un acrílico transparente, permitiéndoles ver solo cuatro demostraciones del ataque de los demostradores hacia el objeto premiado. Cuando a los «observadores» se les puso frente a los dos objetos, inmediatamente atacaron al objeto al que vieron que los «demostradores» atacaban. Habían aprendido solo de observar.

Hay más pruebas, las que de seguro has visto en videos de YouTube: en muchos de estos videos el reto es muy similar, colocar un premio, digamos un cangrejo, de forma visible pero de difícil acceso. Digamos en una cámara donde no puede llegar el pulpo, pero sus brazos, por aberturas laterales, sí; también usando laberintos; pero el más popular es poner al cangrejo en una jarra con tapa de rosca. En todos verás que el pulpo muestra la capacidad cognitiva necesaria para llegar al premio. Si no los has visto, búscalos en YouTube; valen la pena.

En este capítulo te platiqué de las capacidades de aprendizaje de distintos animales, comenzando con aquellos que son muy cercanos evolutivamente a nosotros y luego viendo ejemplos de animales cada vez más alejados de nosotros. Terminé con los moluscos, de los que divergimos hace más de 600 millones de años, antes del Cámbrico.

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Las babosas no son babosas

Carrerita de miércoles.

Carrerita de viernes.

Parece que el clima ya está cambiando: el calor ya no está tan pesado y la humedad, a pesar del diluvio del martes en la noche, estuvo soportable. El día de hoy comencé ya a aumentar la distancia con miras al medio maratón de noviembre; estamos a menos de dos meses.

Cuando uno piensa en invertebrados inteligentes, inmediatamente piensa en los pulpos. Pero hay otros moluscos que también lo son.

Muchos expertos sostienen que una de las presiones selectivas que impulsó la inteligencia en los cefalópodos fue la pérdida de la concha protectora: al quedar desprovistos de armadura, debieron volverse sumamente astutos para sobrevivir a los depredadores. Pero resulta que no son los únicos moluscos que han prescindido de la concha. Los gasterópodos representan la clase más diversa de los moluscos: se caracterizan por presentar una cabeza diferenciada, una masa visceral dorsal y un pie muscular ventral (de donde deriva su nombre científico). Solemos asociar a los gasterópodos con los caracoles con concha, pero existen tipos enteros que la han reducido a una lámina interna vestigial o la han perdido por completo: las «babosas». En México, la palabra baboso la usamos para describir algo blando o viscoso, pero también como sinónimo popular de torpeza mental. Por fortuna, al animal del que te voy a platicar se le conoce comúnmente con un nombre mucho más conveniente: liebre de mar. Pertenece a la familia Aplysiidae, moluscos corpulentos con una concha interna vestigial. Una especie muy común en el golfo de California es la liebre de mar de California (Aplysia californica), habitual en charcas de marea, zonas intermareales y mantos de algas.

La primera línea de defensa de una liebre de mar consiste en retraer bruscamente el sifón y las branquias ante cualquier contacto. Sin embargo, en el entorno donde habita está sometida a una estimulación mecánica constante: el batir de las olas, los cambios de marea o el impacto de granos de arena suspendidos. La liebre muestra habituación hacia estos estímulos mecánicos inocuos: aprende a dejar de retraer sus órganos ante ellos para no desgastar energía inútilmente. En cambio, si se le aplica un estímulo negativo real, despliega de inmediato el reflejo defensivo, ajustando la magnitud y duración de la respuesta a la intensidad del peligro.

Esta plasticidad refleja se aprovechó en experimentos clásicos de neurobiología y condicionamiento. Cuando se asocia repetidamente un toque suave en el sifón (estímulo neutro) con un choque nocivo en la cola (estímulo aversivo), la liebre aprende la relación. Al cabo de pocas repeticiones, basta rozar levemente el sifón para que repliegue todo el cuerpo como si estuviera recibiendo un fuerte ataque: demuestra una clara capacidad de anticipación y aprendizaje asociativo.

En otras investigaciones se comprobó que modifican sus patrones alimenticios con base en el éxito obtenido: si la orientación de sus movimientos radulares produce una ingestión más eficiente de alimento, esa conducta motora se refuerza; si la maniobra resulta ineficiente, se inhibe. Es decir, ajustan activamente su conducta por condicionamiento operante.

Pero además se descubrió un fenómeno verdaderamente asombroso: a las liebres de mar que habían sido condicionadas a responder al roce del sifón se les extrajo ARN del sistema nervioso y se les inyectó a liebres completamente ingenuas, que jamás habían sido sometidas al experimento. ¡Los animales receptores desplegaron de inmediato la respuesta defensiva ante el simple toque del sifón! Un fenómeno de transferencia bioquímica de memoria análogo al que vimos con la memoria olfativa de las mariposas, pero manifestado en un reflejo táctil.

Así que las babosas no son babosas. Bueno, las liebres marinas no lo son.

Pero antes de pasar a los pulpos, déjame platicarte de otro molusco, pariente de los pulpos, también cefalópodo. Platicamos algo sobre ellas en la parte de comunicación corporal: las sepias.

Cuando hablamos de ellas mencionamos que no habitan en el golfo de California, pero en Europa son comunes. La mejor estudiada es la sepia común (Sepia officinalis).

En uno de los estudios, en el tanque donde estaba la sepia se introducía dentro de un tubo de vidrio o acrílico transparente un camarón, una presa atractiva para la sepia. Esto disparaba el comportamiento de caza: el lanzamiento balístico de sus tentáculos, que chocaban con la superficie del tubo. Después de varios intentos la sepia dejaba de intentar cazar al camarón. Se podría pensar que era fatiga, pero si se extraía el camarón del tubo de inmediato, la sepia lo cazaba con sus tentáculos. Con esto se mostraba que la sepia aprendía que ante la barrera física no tenía caso perder energía. Pero además se vio que este aprendizaje se guardaba en la memoria a corto y largo plazo: al repetir la prueba días después, al reconocer la presencia de la barrera física invisible, inhibía el comportamiento de caza.

En otras pruebas, en los estanques se ubicaban dos compartimentos distintos, cada uno en un lugar específico, separado del otro. En uno se ponían cangrejos, el alimento preferido de las sepias, pero los cangrejos se reponían después de periodos largos, de varias horas. En el otro recipiente se ponían camarones, del agrado de las sepias, pero no tanto como los cangrejos; sin embargo, en este caso los camarones se reponían en tiempos cortos, de minutos. Si las sepias acababan de terminar con el cangrejo, se dirigían a los recipientes del camarón; aprendieron que ahí sería más frecuente encontrar alimento, pero cuando pasaban unas horas se dirigían a los recipientes de los cangrejos; sabían que, si no estaba el cangrejo, no faltaría mucho para que lo hubiera. Con esto se vio que las sepias podían manejar muy bien qué era lo que había en cada recipiente, dónde estaba el recipiente y cuándo se reabastecía.

En otro experimento, lo que se hizo fue poner en el estanque de la sepia recipientes transparentes con puertas con símbolos fáciles de distinguir. En uno, con un triángulo en la puerta, se colocaba un pedazo de camarón congelado, un alimento aceptable, pero no de los preferidos; el alimento se reponía inmediatamente. En el segundo recipiente, con un círculo en la puerta, se colocaba un camarón vivo, de los alimentos preferidos, pero aquí el alimento se reponía cada 50 a 130 segundos. El tercer recipiente, con un cuadrado, era de control: ni se abría la puerta ni se ponía alimento. Pero había un truco: si la sepia abría el recipiente con el triángulo, se bloqueaba la puerta con el círculo y se retiraba el camarón. Así que la sepia debía decidir si quería algo rápido, poco satisfactorio, o reprimir su hambre un momento para comer algo muy satisfactorio. Las sepias aprendieron a reprimir su impulso y a esperar a que el camarón vivo estuviera disponible. Pero hay algo curioso: esta prueba se ha hecho con niños humanos, chimpancés y loros grises. Se le llama la prueba de la golosina. Pues en los niños, los chimpancés y los loros se presenta un comportamiento de distracción: en los tres casos evitaban mirar el contenedor con la recompensa rápida para evitar ceder al antojo. Lo mismo se observó en las sepias: mientras se cumplía el tiempo para acceder al premio mayor, orientaban sus cuerpos para que el recipiente con el camarón congelado no estuviera en su campo visual.

¿Qué pasaba si se cambiaban las puertas en los recipientes? Después de unas pruebas, las sepias aprendían el cambio; pero las sepias que habían mostrado poder esperar periodos de tiempo más largos para tener la mayor recompensa aprendían el cambio más rápido.

Más listo es quien reaprende rápido que quien solo aprende.

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