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Los pulpos, más protegidos en el laboratorio que en la cocina

Cuando en 2010 se aprobó la nueva directiva europea sobre experimentación con animales, que entró en vigor en 2013, hubo uno de sus aspectos que sorprendió a muchos. La normativa a aplicar en los países de la Unión establecía unas condiciones mucho más restrictivas que las existentes hasta entonces –es tal vez la más estricta del mundo después de la británica– para toda investigación que pretenda utilizar animales vertebrados; es decir, en una escala evolutiva, digamos que desde las lampreas hasta los primates no humanos. Pero la directiva incluía también un extra, un grupo de animales invertebrados: los cefalópodos; pulpos, sepias, calamares y nautilos.

Un pulpo Dumbo (Grimpoteuthis). Imagen de NOAA / Wikipedia.

Un pulpo Dumbo (Grimpoteuthis). Imagen de NOAA / Wikipedia.

¿Por qué los cefalópodos? ¿Y por qué no otros invertebrados? En primer lugar debo explicar que la presencia de este grupo de moluscos en los laboratorios no es rara, especialmente en los de neurociencias. De hecho, una gran parte de lo que hoy se sabe sobre el funcionamiento de las neuronas se lo debemos al humilde calamar.

En 1909 el anatomista y embriólogo estadounidense Leonard Worcester Williams descubrió que los axones de ciertas neuronas del calamar –los cables que transmiten el impulso eléctrico de unas neuronas a otras– tenían un grosor de hasta un milímetro, un tamaño gigantesco en comparación con los de otras especies.

Unos 30 años más tarde el inglés John Zachary Young comprobó que estas neuronas gigantes le sirven al calamar para propulsarse rápidamente por el agua mediante contracciones de los músculos del manto. En la misma década, los también ingleses Alan Hodgkin y Andrew Huxley descubrieron que en el axón del calamar era tan grueso que podían introducir un fino hilo de plata para medir cómo se transmitía la corriente eléctrica del impulso nervioso. A partir de entonces otros muchos investigadores comenzaron a estudiar el sistema nervioso utilizando el axón gigante del calamar. Los estudios con estos animales sentaron las bases de gran parte de lo que hoy se conoce sobre cómo funciona el sistema nervioso, y por tanto sobre lo que hoy puede hacerse para curar sus enfermedades.

Pero los estudios posteriores con cefalópodos comenzaron a revelar a los investigadores que estos animales son los invertebrados más sofisticados que existen (intento evitar el término “más evolucionados” porque suele ser erróneo casi todas las veces que se emplea). Su cerebro es comparativamente más grande que el de los vertebrados conocidos como “de sangre fría” (otro término erróneo), y su inteligencia es sorprendente: son capaces de aprender, encontrar soluciones a problemas y utilizar herramientas que guardan para más tarde.

En algunos casos se han escapado de sus acuarios para comerse los cangrejos de otro tanque y regresar después a su casa. Un famoso pulpo de un acuario de Alemania llamado Otto lanzaba piedras al cristal y disparaba chorros de agua a una lámpara para provocar cortocircuitos. En internet incluso circulan listas de octópodos famosos por sus habilidades (sí, uno de ellos fue aquel Pulpo Paul del Mundial de Fútbol). Y todo esto sin mencionar su increíble capacidad de camuflaje, aún más pasmosa teniendo en cuenta que la mayoría de los cefalópodos tienen una visión aguda, pero son ciegos a los colores.

Un pulpo abriendo un bote con tapa de rosca en Salzburgo (Austria). Imagen de MatthiasKabel / Wikipedia.

Un pulpo abriendo un bote con tapa de rosca en Salzburgo (Austria). Imagen de MatthiasKabel / Wikipedia.

Debido a su complejo sistema nervioso, muchos expertos consideraron que los cefalópodos debían recibir la misma protección que cualquier vertebrado de cara a la experimentación con animales, y por ello las leyes europeas y británicas los incluyeron en sus regulaciones como caso especial de invertebrados. Lo cual llevó a las organizaciones animalistas a protestar por la no inclusión de otros grupos de invertebrados como los crustáceos decápodos (genéricamente, los cangrejos). Pero la diferencia con los cefalópodos en cuanto a su sistema nervioso es muy amplia, y los legisladores debían poner el punto de corte en algún lugar; de haber incluido los cangrejos, no habría motivos fundamentados para no extenderlo también a los insectos.

Sin embargo, la inclusión de los cefalópodos en la norma europea levantó bastante revuelo. Esta ley comunitaria (que cada país ha traspasado a su propia legislación) establece la necesidad de que todo experimento con animales de las especies protegidas pase un proceso de aprobación de varios pasos en el que tiene que justificarse la imposibilidad de realizar la misma investigación sin utilizar animales, y en todo caso obliga a que el daño y el estrés se minimicen por todos los medios posibles, por supuesto empleando siempre anestesia.

El problema, decían los investigadores que trabajan con cefalópodos, es que nadie sabe si la anestesia funciona en estos animales ni cómo, y podría hacerles más daño que bien. Para estos investigadores, la ley europea era “mamiferocéntrica”. Los resultados de la nueva norma los resumía en 2016 la bióloga marina Belinda Tonkins, especialista en bienestar animal de la Universidad de Middlesex (Reino Unido): “entre 2005 y 2011, es decir, antes de la legislación, hubo en Europa al menos 370 estudios científicos revisados por pares sobre cefalópodos que hoy requerirían una licencia […] Entre 2013 y 2015, no se efectuó ningún procedimiento experimental con cefalópodos”.

Está claro que a la investigación basada en el uso de cefalópodos la normativa actual le ha complicado mucho la tarea, pero la inclusión de estos animales en la legislación parece suficientemente justificada, y la legislación sobre protección animal en los laboratorios es una exigencia moral promovida por los propios científicos. Hoy la mayoría de los países desarrollados, los más pujantes en ciencia, cuentan con leyes orientadas hacia lo que desde 1959 se conoce como las 3R: reemplazamiento (tratar en la medida de lo posible de sustituir los animales por otros sistemas in vitro o in silico), reducción (reducir el número de animales utilizados) y refinamiento (mejorar las técnicas para minimizar el daño y el estrés).

Estas normas imponen una vigilancia estrecha de la experimentación con animales para garantizar una armonización entre el progreso biomédico y nuestras obligaciones éticas hacia los seres con los que compartimos este planeta. Todo ello teniendo en cuenta que para ciertas investigaciones es y será imposible sustituir un sistema tan complejo como un organismo por un cultivo de células, un órgano in vitro o una simulación informática.

Pero frente a todo esto, llama la atención que en otro ámbito tan indiferente al progreso de la humanidad como es la gastronomía sigan empleándose métodos que suponen una evidente tortura para los cefalópodos: apalearlos, congelarlos o “asustarlos” introduciéndolos en agua hirviendo. Todo ello mientras el animal aún está vivo, salvo que alguien conozca la manera de practicar una eutanasia rápida e indolora a un pulpo. Basta una ligera búsqueda en Google para encontrar infinidad de recetas y vídeos que informan sobre cómo preparar el pulpo utilizando alguno de estos procedimientos que serían inadmisibles si se aplicaran a cualquier vertebrado.

Y sin embargo, las críticas de ciertos grupos animalistas radicales se focalizan en los laboratorios, no en los restaurantes. Pero la ciencia, que es simplemente algo tan modesto como una herramienta esencial para el conocimiento y el progreso, no puede competir en popularidad con artes tan espiritualmente elevadas y trascendentales como la cocina; donde esté un buen pulpo a la gallega, que se quite la investigación del alzhéimer.

Para acercarles un poco más al mundo de estos bellos e inteligentes animales, les dejo un par de vídeos que han circulado últimamente por internet. El primero se tomó minutos después del nacimiento de un ejemplar de Grimpoteuthis, llamado pulpo Dumbo (es evidente por qué), a bordo de un buque oceanográfico de la NOAA (Administración Atmosférica y Oceánica de EEUU), algo observado por primera vez por los científicos. El segundo muestra en directo cómo emerge de su huevo un bebé de pulpo del Caribe (Octopus briareus) en el Acuario de Virginia, y cómo desde su primer segundo de vida empieza a entrenar su habilidad para el camuflaje.

Pasen y vean a los Mortadelos de la naturaleza

Siempre me ha llamado enormemente la atención la capacidad de camuflaje de algunos animales. Por definir los términos de una manera pedestre, un primer nivel es el camuflaje pasivo, aquel que permite a las especies disimularse en el entorno en el que habitualmente se encuentran sin que opere ningún mecanismo para modificar su aspecto, con el fin de pasar inadvertidos ante sus posibles depredadores o de ocultarse para cazar al acecho.

El camuflaje pasivo es algo de lo más extendido en la naturaleza. En general, los animales tienden a desarrollar características o coloraciones que les ayudan a esconderse de la vista de otros, excepto cuando eligen la estrategia contraria, un aspecto tan llamativo (el término es aposemático) que sirva de señal de advertencia, como diciendo: “cuidado conmigo; soy peligroso”. Es el caso de muchos animales venenosos de vivos colores, como las avispas, las abejas, algunas ranitas tropicales o la serpiente coral. Y de otros que no lo son pero que aparentan serlo para dar miedo, como la falsa coral.

Tan frecuente es el camuflaje pasivo que los científicos tienden a buscar este rasgo como explicación de cualquier aspecto inusual. Durante mucho tiempo se ha pensado que las rayas de las cebras –que, por cierto, son animales negros con franjas blancas y no al revés, según demuestran sus embriones– tenían la función de romper su silueta y confundirlas entre sí para ofuscar a sus depredadores. Pero en enero de este año, un equipo de investigadores de la Universidad de California en Los Ángeles descubrió que el patrón a rayas probablemente ayuda a las cebras a mantenerse frescas, y que los animales tienen más franjas cuanto más cálido es el clima. Así que la razón del pijama de las cebras no parece ser el camuflaje, sino la regulación térmica.

Las estrategias más sofisticadas de camuflaje pasivo llegan al nivel de auténtica orfebrería natural. Todos conocemos los casos de los insectos palo y los insectos hoja, pero dejo aquí un par de ejemplos más que son verdaderamente asombrosos. La mariposa barón (Euthalia aconthea) vive en India y el sureste asiático. Sus orugas son capaces de camuflarse en las hojas de la manera que se ve en la imagen. Por su parte, el caballito de mar pigmeo de Bargibant (Hippocampus bargibanti) se confunde tan maravillosamente con los corales del género Muricella en los que habita que, según se cuenta, solo fue descubierto cuando se examinó uno de estos corales en un laboratorio.

Izquierda: una oruga de mariposa barón camuflada sobre una hoja. Imagen de Wohin Auswandern / Flickr / CC. Derecha: un caballito de mar pigmeo en una gorgonia 'Muricella'. Imagen de Steve Childs / Flickr / CC.

Izquierda: una oruga de mariposa barón camuflada sobre una hoja. Imagen de Wohin Auswandern / Flickr / CC. Derecha: un caballito de mar pigmeo en una gorgonia ‘Muricella’. Imagen de Steve Childs / Flickr / CC.

Pero siendo sorprendentes, estos casos son intuitivamente muy comprensibles desde que Charles Darwin describió la evolución de las especies por medio de la selección natural. La oruga barón y el hipocampo pigmeo son ejemplos extremos de cómo, a lo largo del tiempo, los ejemplares casualmente mejor disimulados en su entorno lograban burlar a los depredadores y reproducirse, transmitiendo su aspecto a sus crías y originando así un proceso de refinamiento progresivo en su camuflaje.

Pero claro, toda apuesta fuerte tiene sus riesgos; la oruga barón y el hipocampo pigmeo tienen todos sus huevos en la misma cesta. Aunque el caballito de mar pasa toda su vida en un solo ejemplar de coral, sin abandonarlo jamás, si por algún motivo perdiera su plaza se convertiría en un bocado de lo más llamativo en otro entorno diferente.

La solución a este inconveniente es el segundo nivel de camuflaje, el activo: los animales que pueden variar su aspecto a voluntad para mimetizarse con el fondo que en cada caso buscan o les cae en gracia. En esta categoría tenemos, por ejemplo, a los camaleones o a los cefalópodos. Anteriormente publiqué aquí un vídeo en el que un pulpo parecía materializarse de la nada ante nuestros ojos. Otro caso similar es el del señorito del siguiente vídeo, un lenguado tropical de la especie Bothus mancus. Cuando se sabe descubierto, cambia de aspecto y huye para confundirse de nuevo con el fondo, sea arena o roca.

Tal vez de la misma especie es este otro artista del disfraz:

Lo que me apabulla es cómo son capaces de hacerlo. Es decir, no cabe duda de que la explicación evolutiva es la misma que en el caso del camuflaje pasivo; los cromatóforos, células pigmentadas, desarrollan sistemas de control de las vesículas que contienen los colorantes, y los animales que manejan el arte del disfraz con maestría tienen más papeletas en la ruleta de la fortuna.

Pero lo que me deja perplejo no es el mecanismo evolutivo, sino, digamos, el fisiológico-cognitivo. Es decir, cómo el reconocimiento visual de un fondo concreto se traduce en la decisión del animal de estrujar, expandir o reorientar sus cromatóforos de manera que repliquen el aspecto de ese fondo. La piel de estos animales es como una especie de pantalla de vídeo capaz de adoptar diferentes colores –e incluso texturas, en el caso de los cefalópodos– en cada píxel (cromatóforo). ¿Cómo es posible que la información visual integrada en el cerebro se interprete para distribuir a distintos rincones de su piel las órdenes de mostrar estas imágenes tan complejas? Una explicación inmediata sería decir: bien, en el caso del lenguado, podría haber dos programas predeterminados, el de arena y el de roca. Cuando el animal observa el fondo, ejecuta una de las dos opciones. Simple, ¿no?

Pero ¿qué me dicen entonces del siguiente vídeo? En él, el presentador de la BBC Richard Hammond coloca a una sepia en un acuario que simula una minúscula sala de estar con patrones de decoración muy, ejem, ingleses. Vean y pásmense; es evidente que la sepia no logra confundirse magistralmente en un fondo con el que jamás en su vida se habían encontrado ella ni todos sus ancestros evolutivos. Pero lo intenta de un modo que resulta portentoso; ¿cómo diablos es capaz de dibujarse cuadros blancos y negros en la espalda? Denle tiempo, y en menos de lo que nosotros tardaríamos en disfrazarnos ella habrá aprendido a hacerlo con la misma rapidez que Mortadelo.

Un puñado de estudios recientes han comenzado a desentrañar el enigma de una manera que aporta una explicación comprensible. En 2010, científicos del Laboratorio de Biología Marina de Woods Hole, en Massachusetts (EE. UU.), descubrieron que la piel de la sepia contiene opsinas, moléculas sensoras de luz de la misma familia a la que pertenecen las que tenemos en la retina y que nos permiten ver. Los mismos científicos han extendido su hallazgo este mes, revelando que la sepia y el calamar poseen opsinas en los cromatóforos de su piel.

Al mismo tiempo, otros dos investigadores de la Universidad de California en Santa Bárbara (EE. UU.) han confirmado el mismo fenómeno en los pulpos, demostrando que la piel responde a la luz sin la intervención del sistema nervioso central ni de los ojos. Aunque estos seguramente continúan aportando un papel fundamental en la capacidad de camuflaje adaptativo de estos animales, el hecho de que la piel reaccione a la luz puede ayudar a explicar esa increíble capacidad de desplegar imágenes complejas en su cuerpo. Según escriben los investigadores, sus resultados sugieren que “la piel del pulpo es intrínsecamente sensible a la luz y que esta detección dispersa de la luz puede contribuir a su habilidad única y novedosa de dibujar patrones”.

Pasen y vean cómo un pulpo se ‘materializa’ de la nada

Los pulpos son animales sorprendentes en muchos aspectos. Son posiblemente los invertebrados más inteligentes que existen, superando en capacidades cognitivas a muchos vertebrados. Utilizan herramientas para defenderse y sus ojos son extremadamente sofisticados, muy similares a los nuestros. Siendo animales blandos sin aparente protección contra los predadores, cuentan sin embargo con sistemas muy elaborados como la expulsión de tinta y, sobre todo, el camuflaje.

Podríamos decir que los cefalópodos inventaron el sistema de tinta electrónica antes de que lo hiciéramos los humanos, porque el funcionamiento de un soporte de ebooks y el sistema de mimetización del pulpo tienen bastante en común; en ambos casos se trata de un pigmento que aflora a la superficie y se vuelve visible. En el caso de los cefalópodos, el ingrediente coloreado reside en células especializadas llamadas cromatóforos, que se expanden gracias a un sistema de control formado por nervios y músculos y que pueden conferir al animal una amplia gama de tonalidades. Estos animales pueden cambiar no solo el color de su piel, sino también la textura, controlando el tamaño de unas proyecciones de su piel llamadas papilas.

En el caso de los pulpos y de otros animales que pueden camuflarse activamente en su entorno, parece relativamente sencillo explicar cómo funciona el mecanismo fisiológico que les permite cambiar de color y de aspecto. Pero lo que resulta verdaderamente asombroso, por lo poco intuitivo que parece para nosotros, es cómo el pulpo sabe interpretar los colores y las texturas del paisaje que le rodea para manipular ese mecanismo con la suficiente finura y precisión como para que su presencia pase inadvertida. Esta capacidad cognitiva es realmente algo muy lejos de nuestro alcance e incluso de nuestra comprensión.

Para ilustrar el fenómeno, traigo aquí un vídeo filmado por el submarinista Jonathan Gordon en el Caribe. Según escribe Gordon en su canal de YouTube, “este tipo me cogió completamente por sorpresa […] Me sumergí para observar la concha que podéis ver justo debajo de donde el pulpo aparece y, a medida que me acerqué, el pulpo salió de su escondite. Literalmente no tenía ni idea de que estaba allí hasta que estuve a un metro de distancia”.

Pasen y vean a la increíble mosca hinchable, el pulpo andante y las hormigas forzudas

No por suerte ni por casualidad, sino por una lógica evolución –en este caso la del ser humano–, las fieras y otros animales están desapareciendo progresivamente de los circos. Hoy se ve difícil que un niño conlleve los sufrimientos circenses que narra el Dumbo de Disney (película estrenada en 1941 y adelantada a su tiempo) y pueda al tiempo disfrutar de las forzadas monerías de sus parangones en la vida real.

Este comentario sirve para introducir la idea de que la naturaleza es el verdadero circo donde los animales no dejan de sorprendernos con comportamientos inéditos e insólitos nacidos simplemente de su instinto y de la adaptación evolutiva. Incluso con el gran volumen de conocimiento que hemos acumulado a estas alturas de nuestro progreso científico, nuestros primos del reino animal continuamente dejan boquiabiertos a investigadores y observadores casuales. Y gracias a la facilidad con la que hoy se puede capturar un vídeo y difundirlo, también a nosotros. Para muestra, hoy reúno aquí tres enjoyados botones. Pasen y vean.

El primero de ellos muestra el desgarbado garbeo de un pulpo fuera del agua en la reserva marina Fitzgerald, en la costa de California (EE. UU.). Los visitantes tuvieron ocasión de grabar la grotesca caminata del animal, que depositó frente a ellos los restos de un cangrejo antes de deshacer el camino y regresar al elemento en el que no parece el alienígena de Men in Black disfrazado con el pellejo del tipo al que acaba de matar. Los pulpos son animales que nos resultan familiares (y sabrosos), pero que aún nos revelan secretos sorprendentes. Hace unos días, investigadores del Instituto de Investigaciones Marinas del CSIC divulgaban la grabación en vídeo del canibalismo en los pulpos, un comportamiento observado ahora por primera vez en la naturaleza.

El segundo vídeo nos muestra la cara más punk de la metamorfosis. A cualquiera que piense en esta palabra le vendrán a la mente, tal vez, un par de famosas obras literarias y ese proceso natural que extrae la etérea belleza de una mariposa a partir de la humilde vulgaridad de una oruga. Seguramente la transformación de una larva de mosca –una de las criaturas que colectiva y popularmente solemos conocer como gusanos de la carne– en un insecto romperá la magia de la oruga y la mariposa, pero es pasmoso observar cómo la mosca aprovecha que su cutícula exterior aún es maleable para inflarse a medida que escapa de la dura crisálida hasta alcanzar su tamaño adulto, hinchando la cabeza hasta casi expulsar los ojos como esos muñecos que se aprietan. Absténganse quienes sientan repugnancia por los bichos.

Contra el mal... ¡la Hormiga Atómica! Imagen de Hanna-Barbera / Wikipedia.

Contra el mal… ¡la Hormiga Atómica! Imagen de Hanna-Barbera / Wikipedia.

Por último, el más difícil todavía. Recientemente, el entomólogo y fotógrafo estadounidense Alex Wild publicó en su blog Myrmecos un vídeo que documenta cómo las hormigas del género Leptogenys forman largas filas, mandíbula con abdomen, para transportar una presa voluminosa, un milpiés. Wild rebuscó en la literatura científica sin encontrar ninguna referencia a este prodigioso comportamiento. La entrada en el blog de Wild recibió respuesta por parte del experto mirmecólogo Christian Peeters, quien había observado esta misma y rara conducta en Camboya cuatro años antes. Peeters dijo haber tratado de describir formalmente este esfuerzo colectivo de las hormigas en un artículo científico, pero no fue capaz de localizar más ejemplos, sin los cuales el fenómeno no puede pasar de ser carne de YouTube a convertirse en ciencia. “Parece ocurrir solo en ciertas épocas del año”, escribía Peeters. Por su parte, Wild logró encontrar otro vídeo procedente de un apicultor camboyano.