Por qué las rayas desarrollan manchas con forma de ojo: claves de un estudio evolutivo

Las manchas con forma de ojo que aparecen en el dorso de ciertas rayas y skates (que son peces cartilaginosos aplanados que habitan el fondo marino) tienen una explicación evolutiva precisa.

Solo surgen en especies pequeñas, sin defensas físicas potentes, que viven en aguas poco profundas donde la luz del sol llega con fuerza.

Un nuevo estudio, que fue publicado en la revista Nature Ecology & Evolution, lo demuestra tras analizar 580 especies de ese grupo de animales, más del 90% de todas las conocidas.

El trabajo fue realizado por Madicken Åkerman, Ana Cristina R. Gomes, David Wheatcroft, Niclas Kolm, Karl Gotthard y John Fitzpatrick, del Departamento de Zoología de la Universidad de Estocolmo, en Suecia.

Las implicancias van más allá de las rayas: los científicos demuestran que para entender por qué un animal desarrolla cierta defensa hay que mirar el conjunto completo de sus estrategias de supervivencia, no cada una por separado.

“Nuestros resultados muestran que hay que mirar el conjunto completo de opciones para evitar depredadores.

Las manchas oculares evolucionan solo bajo ciertas condiciones ecológicas y defensivas. Son una solución entre muchas en la carrera armamentista evolutiva entre depredador y presa”, dijo la investigadora principal Åkerman.

El ojo que no ve no protege

Rayas y skates enfrentan depredadores de todo tipo: tiburones, mamíferos marinos y peces de gran tamaño, entre otros.

Algunas especies se defienden con órganos eléctricos o con púas venenosas en la cola; otras dependen del camuflaje y se entierran en la arena del fondo marino.

Los investigadores suecos intentaron determinar si esas distintas estrategias defensivas influyen en la aparición de marcas visuales llamativas, y si el tamaño del cuerpo o la profundidad del agua también pesan en ese proceso evolutivo.

También querían saber si las manchas oculares surgen de manera directa o si requieren un camino previo de cambios más simples.

Para responder esas preguntas, recopilaron datos sobre el tipo de defensa de cada especie, su tamaño adulto y la profundidad del agua donde habita.

Las defensas se clasificaron en dos categorías: estándar —espinas y estructuras duras en la piel— y robustas —púas venenosas u órganos eléctricos capaces de producir descargas.

Primero la mancha, después el ojo

Solo el 14% de las 580 especies (83 en total) presentó marcas llamativas en el dorso. Entre esas 83, apenas 25 tenían manchas oculares verdaderas: marcas circulares con anillos concéntricos de colores contrastantes que recuerdan a un ojo.

Las manchas oculares aparecieron casi exclusivamente en los skates (orden Rajiformes), el único grupo del conjunto estudiado que carece de defensas físicas robustas.

Más del 92% de las especies con manchas oculares pertenecen a ese orden; las rayas con púas venenosas o descargas eléctricas rara vez las desarrollaron.

Los modelos estadísticos confirmaron que las marcas llamativas son más probables en especies de cuerpo pequeño que viven a menos de 200 metros de profundidad, donde la luz penetra con fuerza.

La única familia de skates sin ninguna marca llamativa fue precisamente la que habita exclusivamente por debajo de esa cota, donde la luz no llega.

El estudio también reconstruyó el camino evolutivo de estas marcas: primero aparecen manchas simples y, solo después, algunas especies desarrollan las manchas oculares más elaboradas.

“Parece ser un proceso por etapas. Primero vienen otras marcas, y con el tiempo se refinan hasta convertirse en manchas oculares”, explicó el investigador sénior Fitzpatrick.

Ganar manchas oculares directamente desde cero resultó unas 100 veces menos probable que ganarlas a partir de manchas simples previas.

Además, las marcas se pierden con frecuencia: en aguas profundas y oscuras, donde ningún depredador puede percibir una señal visual, la ventaja desaparece y las marcas tienden a desvanecerse evolutivamente.

Cerca del 95% de los casos presentó las marcas en pares simétricos sobre las aletas pectorales, ubicadas en el centro del cuerpo.

Esa posición descarta la hipótesis de que sirvan para desviar ataques hacia zonas no vitales y apunta, en cambio, a que su función es intimidar al depredador o hacerle creer que ya fue detectado.

El trabajo contó con financiamiento de la Beca de la Academia Knut y Alice Wallenberg y del Consejo Sueco de Investigación, y los datos y el código del estudio están disponibles para su consulta en la plataforma abierta Open Science Framework.

Los investigadores propusieron como próximo paso explorar si el mismo principio (que las defensas físicas y visuales tienden a excluirse mutuamente) se repite en otros grupos de animales, tanto acuáticos como terrestres.