Sistema sensorial de los peces, órganos de los sentidos. - La cantidad y tipos de órganos de los sentidos en el sistema sensorial de los peces difiere de aquellos presentes en organismos terrestres. Dichas características son el resultado de la diferencia entre las propiedades del agua y el aire como lo son la solubilidad, densidad, viscosidad, conductividad eléctrica, absorción fotónica e índice refractivo. Es de destacar que, en el sistema sensorial de los peces, éstos raramente dependen de un solo órgano de los sentidos para obtener información de sus alrededores en función del tipo de ambiente sensorial en el que se encuentren.
La mayoría de los peces poseen órganos sensoriales muy desarrollados. Casi todos los peces a la luz del día tienen una visión del color que es al menos tan buena como la de un humano. Muchos peces también tienen quimiorreceptores que son responsables de los extraordinarios sentidos del gusto y el olfato. Aunque tienen oídos, es posible que muchos peces no escuchen muy bien. La mayoría de los peces tienen receptores sensibles que forman el sistema de línea lateral, que detecta corrientes y vibraciones suaves, y detecta el movimiento de los peces y presas cercanas.
Los tiburones pueden detectar frecuencias en el rango de 25 a 50 Hz a través de su línea lateral. Los peces se orientan usando puntos de referencia y pueden usar mapas mentales basados en múltiples puntos de referencia o símbolos. El comportamiento de los peces en laberintos revela que poseen memoria espacial y discriminación visual.
Órgano de los sentidos y los sistemas visuales. - Los órganos de mayor recepción lumínica en peces son los ojos. No obstante, receptores de la línea lateral en especies como la lamprea y el órgano pineal en muchos peces pueden ser sensitivos a la luz. Algunas especies pueden llegar a tener una excelente visión, mientras que en otras como aquellas de la familia Amblyopsidae, no existe en absoluto percepción visual. Los peces óseos cuentan con el ojo básico de cualquier vertebrado junto con algunas adaptaciones. Esta estructura cuenta con conos y bastones y en peces de aguas superficiales existe una visión a color. Poseen células visuales especializadas para la detección de ciertas longitudes de onda e intensidades.
En el sistema sensorial en la mayoría de especies de osteíctios, las pupilas no son capaces de expandirse y contraerse de acuerdo con las condiciones de luz. En peces de aguas profundas, los ojos son estructuras grandes que les permiten absorber la mayor cantidad de luz posible y muchas especies tienen la capacidad de generar sus propias fuentes de luz. En contraste, los peces de aguas poco profundas presentan ojos mucho más pequeños. Debido a que el agua puede llegar a reflejar hasta un 80% de luz, en algunas especies existe una capa reflectora conocida como tapetum lucidum que se encarga de reflejar los rayos de vuelta a la retina una segunda vez.
Sección vertical esquemática a través del ojo de pez teleósteos. Los peces tienen un gradiente de índice de refracción dentro de la lente que compensa la aberración esférica. A diferencia de los humanos, la mayoría de los peces enfocan la visión acercando o alejando el cristalino de la retina. Los teleósteos lo hacen contrayendo el músculo retractor del cristalino.
La visión es un sistema sensorial importante para la mayoría de las especies de peces. Los ojos de los peces son similares a los de los vertebrados terrestres tales como aves y mamíferos, pero tienen un cristalino más esférico. Sus retinas generalmente tienen bastoncillos y conos (para visión escotópica y fotópica), y la mayoría de las especies tienen visión del color. Algunos peces pueden ver ultravioleta y algunos pueden ver luz polarizada. Entre los peces sin mandíbula, la lamprea tiene ojos bien desarrollados, mientras que el pez bruja solo tiene manchas oculares primitivas. La visión de los peces presenta una adaptación a su medio visual, por ejemplo, los peces de aguas profundas tienen ojos adaptados a un ambiente oscuro.
Los peces y otros animales acuáticos viven en un entorno de luz diferente al de las especies terrestres. El agua absorbe luz de modo que, al aumentar la profundidad, la cantidad de luz disponible disminuye rápidamente. Las propiedades ópticas del agua también conducen a que diferentes longitudes de onda de luz se absorban en diferentes grados, por ejemplo, la luz de longitudes de onda largas (rojo, naranja) se absorbe con bastante rapidez en comparación con la luz de longitudes de onda cortas (azul, violeta), aunque la luz ultravioleta (incluso una longitud de onda más corta que la azul) también se absorbe con bastante rapidez. Además de estas cualidades universales del agua, diferentes cuerpos de agua pueden absorber luz de diferentes longitudes de onda debido a las sales y otros químicos disueltos en el agua.
Sistemas auditivos como órgano de los sentidos de los peces. - En los órganos de los sentidos de los peces relacionados con el sistema auditivo, hay que destacar que los peces no cuentan con aperturas externas como orejas. Las ondas sonoras viajan a través de los tejidos blandos hasta las estructuras auditivas. Éstas no sólo están involucradas en la escucha, sino que también juegan un papel en el equilibrio y la detección de la aceleración. Existe una gran variabilidad en la sensibilidad, el ancho de banda y el tope de frecuencia límite bajo el cual pueden escuchar las diferentes especies de peces.
Es preciso destacar que el sistema sensorial relacionado con el sistema auditivo en algunas especies de peces óseos, la vejiga natatoria está asociada con adaptaciones para la mejora en la recepción del sonido a frecuencias más altas. En ciertos individuos, esta estructura se encuentra ubicada detrás del oído y actúa como un amplificador para mejorar la detección. En algunas especies como el pez dorado existe una serie de pequeños huesos (órgano de Weber) que conectan el oído con la vejiga natatoria. Los peces con órgano de Weber perciben mejor los sonidos, incluso le es útil a modo de comunicación entre especies.
La línea lateral, así como el oído, tiene la capacidad de percibir vibraciones en los alrededores del individuo. Funciona principalmente en la detección de vibraciones de bajas frecuencias y en el flujo direccional de las corrientes de agua. Esta estructura está compuesta por una serie de canales llenos de fluidos ubicados por debajo de la piel de la cabeza y a lo largo de los costados del animal. Estos canales se comunican con el exterior mediante pequeños poros y poseen células sensoriales. Dichas células son ciliadas por lo que cualquier corriente o vibración desplaza los cilios, estimulando así a la célula.
En definitiva, los órganos sensoriales de la línea lateral, denominados neuromastos, son receptores de perturbaciones en el agua, incluso pueden percibir objetos en movimiento, por lo que es muy útil tanto para la orientación de los peces como la localización de presas.
El sentido del oído es un sistema sensorial importante para la mayoría de las especies de peces. El umbral de audición y la capacidad de localizar fuentes de sonido se reducen bajo el agua, donde la velocidad del sonido es más rápida que en el aire. La audición subacuática se realiza por conducción ósea, y la localización del sonido parece depender de las diferencias de amplitud detectadas por la conducción ósea. Por ello, los animales acuáticos como los peces tienen un aparato auditivo más especializado que es efectivo bajo el agua.
Los peces pueden sentir el sonido a través de sus líneas laterales y sus otolitos. Algunos peces, como por ejemplo algunas especies de carpa y arenque, escuchan a través de sus vejigas natatorias, que funcionan como audífonos. La audición está bien desarrollada en la carpa, que tiene el aparato weberiano, tres procesos vertebrales especializados que transfieren las vibraciones de la vejiga natatoria al oído interno.
Aunque es difícil evaluar la audición de los tiburones, es posible que tengan un sentido del oído agudo y posiblemente puedan oír a sus presas a muchos kilómetros de distancia. Una pequeña abertura a cada lado de la cabeza (no el espiráculo) conduce directamente al oído interno a través de un canal delgado. La línea lateral muestra una disposición similar, y está abierta al medio ambiente a través de una serie de aberturas llamados poros de la línea lateral. Este es un recordatorio del origen común de estos dos órganos de detección de vibraciones y sonidos que se agrupan como el sistema acústico-lateralis. En los peces óseos y los tetrápodos, se ha perdido la abertura externa hacia el oído interno.
Sistemas olfativos. - En los órganos de los sentidos de los peces, desde el punto de vista del sistema olfativo, destacan las células olfativas que se encuentran ubicadas en las narinas y son capaces de detectar pequeñas cantidades de químicos en solución. En algunas especies de anguilas, este sentido está tan bien desarrollado que pueden detectar desde tan sólo 3 o 4 moléculas que hayan entrado a la cavidad nasal. Muchos peces cuentan con dos narinas, una por la que entra el agua y estimula los nervios sensoriales y otra por la que sale permitiendo que el pez pueda detectar cualquier sustancia a medida que avanza. La forma de la cabeza del tiburón martillo puede mejorar el olfato al espaciar más las fosas nasales.
El equivalente acuático a oler en el aire es saborear en el agua. Muchos bagres más grandes tienen quimiorreceptores en todo el cuerpo, lo que significa que "saborean" todo lo que tocan y "huelen" cualquier sustancia química en el agua. "En el bagre, el gusto juega un papel primordial en la orientación y ubicación de los alimentos". El salmón tiene un fuerte sentido del olfato. Las especulaciones sobre si los olores proporcionan señales de búsqueda se remontan al siglo XIX. En 1951, Hasler planteó la hipótesis de que, una vez en las proximidades del estuario o de la entrada de su río natal, el salmón puede utilizar señales químicas que puede oler, y que son exclusivas de su río natal, como mecanismo para localizar la entrada del río.
En 1978, Hasler y sus alumnos demostraron de forma convincente que la forma en que los salmones localizan sus ríos de origen con tanta precisión se debe, efectivamente, a que pueden reconocer su olor característico. Además, demostraron que el olor de su río queda impreso en los salmones cuando se transforman en esguines, justo antes de emigrar al mar. Los salmones que regresan a casa también pueden reconocer los olores característicos de los arroyos tributarios a medida que suben por el río principal. También pueden ser sensibles a las feromonas características que desprenden los juveniles de sus congéneres. Hay pruebas de que pueden "discriminar entre dos poblaciones de su propia especie".
Los tiburones tienen un agudo sentido del olfato, situado en el corto conducto (que no está fusionado, a diferencia de los peces óseos) entre las aberturas nasales anterior y posterior, y algunas especies son capaces de detectar hasta una parte por millón de sangre en el agua de mar. Los tiburones tienen la capacidad de determinar la dirección de un determinado olor basándose en el tiempo de detección del olor en cada fosa nasal. Este método es similar al que utilizan los mamíferos para determinar la dirección del sonido. Se sienten más atraídos por las sustancias químicas que se encuentran en los intestinos de muchas especies, por lo que a menudo permanecen cerca de los desagües o en ellos. Algunas especies, como los tiburones nodriza, tienen barbos externos que aumentan en gran medida su capacidad para percibir a sus presas.
Los genes MHC son un grupo de genes presentes en muchos animales e importantes para el sistema inmunitario; en general, las crías de padres con genes MHC diferentes tienen un sistema inmunitario más fuerte. Los peces son capaces de oler algún aspecto de los genes MHC de las posibles parejas sexuales y prefieren a las parejas con genes MHC diferentes a los suyos.
Órganos de los sentidos y la electrorrecepción. - La electrorrecepción también está presente como órgano de los sentidos en el sistema sensorial de los peces. Las ampollas de Lorenzini son una serie de poros que se pueden encontrar en la cabeza de muchas especies de tiburones. Cada poro se encuentra lleno de una sustancia gelatinosa que cuenta con la misma resistencia que el agua de mar y que tiene propiedades eléctricas similares a las de un semiconductor. Existen receptores en cada poro llamados fibras aferentes que se encargan de transmitir la información al sistema nervioso. Estas estructuras pueden llegar a ser tan sensibles que pueden detectar cambios de voltaje de tan sólo 0.000000005 de un voltio. Los músculos de cualquier ser vivo usan electricidad para moverse y es de esta característica de la cual los tiburones y rayas dependen para encontrar a sus presas.
Algunos peces de las familias Electrophoridae, Gymnotydae y Mormyridae producen una corriente eléctrica de bajo voltaje que cubre el cuerpo entero del animal. Pequeños órganos en la piel son capaces de detectar disrupciones en el campo eléctrico causadas por presas u objetos inanimados. Dichos órganos eléctricos están compuestos por células llamadas electrocitos y que tienen su origen en células musculares. Los órganos que generan electricidad en los peces son útiles, bien para atontar a sus presas y poder capturarlas, luchar frente a sus enemigos, incluso aquellos que presentan electricidad más débil pueden emplear sus órganos eléctricos para comunicarse entre sí.
La electrorrecepción, o electrocepción, es la capacidad de detectar o corrientes o campos eléctricos. Algunos peces, como los siluros y los tiburones, tienen órganos que detectan potenciales eléctricos débiles del orden de los milivoltios. Otros peces, como los Gymnotiformes, peces eléctricos sudamericanos, pueden producir débiles corrientes eléctricas que utilizan para la navegación y la comunicación social. En los tiburones, las ampollas de Lorenzini son órganos electrorreceptores. Se cuentan por cientos o miles. Los tiburones utilizan las ampollas de Lorenzini para detectar los campos electromagnéticos que producen todos los seres vivos.
Esto ayuda a los tiburones (sobre todo al tiburón martillo) a encontrar sus presas. El tiburón tiene la mayor sensibilidad eléctrica de todos los animales. Los tiburones encuentran sus presas escondidas en la arena detectando los campos eléctricos que producen. Las corrientes oceánicas que se mueven en el campo magnético terrestre también generan campos eléctricos que los tiburones pueden utilizar para orientarse y, posiblemente, para navegar.
El siluro eléctrico utiliza la detección de proximidad del campo eléctrico para navegar por aguas fangosas. Estos peces utilizan los cambios espectrales y la modulación de la amplitud para determinar factores como la forma, el tamaño, la distancia, la velocidad y la conductividad. La capacidad de los peces eléctricos para comunicarse e identificar el sexo, la edad y la jerarquía dentro de la especie también es posible gracias a los campos eléctricos. Se pueden encontrar gradientes de EF tan bajos como 5nV/cm en algunos peces de agua salada débilmente eléctricos.
El pez espátula (Polyodon spathula) caza el plancton utilizando miles de diminutos electrorreceptores pasivos situados en su extenso hocico, o rostrum. El pez espátula es capaz de detectar campos eléctricos que oscilan entre 0.5 y 20 Hz, y los grandes grupos de plancton generan este tipo de señales. Los peces eléctricos utilizan un sistema sensorial activo para sondear el entorno y crear imágenes electrodinámicas activas.
En 1973, se demostró que el salmón del Atlántico tiene respuestas cardíacas condicionadas a campos eléctricos con intensidades similares a las que se encuentran en los océanos. "Esta sensibilidad podría permitir a un pez migratorio alinearse río arriba o río abajo en una corriente oceánica en ausencia de referencias fijas". La magnetocepción, o magnetorrecepción, es la capacidad de detectar la dirección a la que uno se dirige basándose en el campo magnético de la Tierra. En 1988, los investigadores descubrieron que el hierro, en forma de magnetita de dominio único, reside en los cráneos de los salmones rojos. Las cantidades presentes son suficientes para la magnetocepción.
Detección de corriente de agua. - La línea lateral en peces y formas acuáticas de anfibios es un sistema de detección de corrientes de agua, que consiste principalmente en vórtices. La línea lateral también es sensible a las vibraciones de baja frecuencia. Se utiliza principalmente para la navegación, la caza y la escolarización. Los mecanorreceptores son células ciliadas, son los mismos mecanorreceptores del sentido y el oído vestibular. Las células ciliadas en los peces se utilizan para detectar los movimientos del agua alrededor de sus cuerpos. Estas células ciliadas están incrustadas en una protuberancia gelatinosa llamada cúpula. Por tanto, las células ciliadas no se pueden ver y no aparecen en la superficie de la piel. Los receptores del sentido eléctrico son células ciliadas modificadas del sistema de línea lateral.
Los peces y algunos anfibios acuáticos detectan estímulos hidrodinámicos a través de la línea lateral. Este sistema consta de una serie de sensores llamados neuromastos a lo largo del cuerpo del pez. Los neuromastos pueden ser independientes (neuromastos superficiales) o estar dentro de canales llenos de líquido (neuromastos de canal). Las células sensoriales dentro de los neuromastos son células ciliadas polarizadas contenidas dentro de una cúpula gelatinosa. La cúpula y los estereocilios, que son los "pelos" de las células ciliadas, se mueven una cierta cantidad dependiendo del movimiento del agua circundante.
Las fibras nerviosas aferentes se excitan o inhiben dependiendo de si las células ciliadas de las que surgen se desvían en la dirección preferida u opuesta. Las neuronas de la línea lateral forman mapas somatotópicos dentro del cerebro que informan al pez de la amplitud y dirección del flujo en diferentes puntos a lo largo del cuerpo. Estos mapas están ubicados en el núcleo octavolateral medial (NOM) de la médula y en áreas más altas como el torus semicircularis.
Detección de la presión. - Para la deteccion de presión los peces utilizan el órgano de Weber, un sistema que consta de tres apéndices de vértebras que transfieren cambios de presión mediante la vejiga natatoria al oído medio. Se puede utilizar para regular responden a zonas con baja presión, pero carecen de vejiga natatoria.
Navegación de los peces. - Los salmones pasan sus primeros años de vida en los ríos y luego nadan hacia el mar, donde viven su vida adulta y adquieren la mayor parte de su masa corporal. Después de varios años vagando por enormes distancias en el océano, donde maduran, la mayoría de los salmones supervivientes regresan a los mismos ríos natales para desovar. Suelen regresar con una precisión asombrosa al río donde nacieron: la mayoría de ellos remonta los ríos hasta llegar al mismo lugar de desove que fue su lugar de nacimiento original.
Hay varias teorías sobre cómo ocurre esto. Una de ellas es que hay señales geomagnéticas y químicas que los salmones utilizan para guiarse hacia su lugar de nacimiento. Se cree que, cuando están en el océano, utilizan la magnetocepción relacionada con el campo magnético de la Tierra para orientarse en el océano y localizar la posición general de su río natal, y una vez cerca del río, que utilizan su sentido del olfato para localizar la entrada del río e incluso su lugar de desove natal.
Los experimentos realizados por William Tavolga demuestran que los peces tienen respuestas de dolor y miedo. Por ejemplo, en los experimentos de Tavolga, los peces sapo gruñían cuando recibían una descarga eléctrica y, con el tiempo, llegaron a gruñir ante la mera visión de un electrodo. En 2003, científicos escoceses de la Universidad de Edimburgo y el Instituto Roslin llegaron a la conclusión de que las truchas arco iris muestran comportamientos que suelen asociarse al dolor en otros animales. El veneno de abeja y el ácido acético inyectados en los labios hicieron que los peces balancearan sus cuerpos y frotaran sus labios por los lados y el suelo de sus tanques, lo que los investigadores concluyeron que eran intentos de aliviar el dolor, similar a lo que harían los mamíferos. Las neuronas se dispararon en un patrón que se asemeja a los patrones neuronales humanos.
El profesor James D. Rose, de la Universidad de Wyoming, afirmó que el estudio era defectuoso, ya que no aportaba pruebas de que los peces poseyeran "conciencia, en particular un tipo de conciencia que fuera significativamente como la nuestra". Rose sostiene que, dado que los cerebros de los peces son tan diferentes de los humanos, es probable que los peces no sean conscientes del modo en que lo son los seres humanos, por lo que las reacciones similares a las humanas al dolor tienen otras causas. Rose había publicado un estudio un año antes en el que sostenía que los peces no pueden sentir dolor porque sus cerebros carecen de neocórtex. Sin embargo, la conductista de animales Temple Grandin sostiene que los peces podrían seguir teniendo conciencia sin un neocórtex porque "diferentes especies pueden utilizar diferentes estructuras y sistemas cerebrales para manejar las mismas funciones".
Los defensores del bienestar animal expresan su preocupación por el posible sufrimiento de los peces causado por la pesca con caña. Algunos países, como Alemania, han prohibido determinados tipos de pesca, y la RSPCA británica persigue ahora a los individuos que son crueles con los peces.
Cómo tentar a los peces de extraordinaria visión. - El sentido de la vista suele ser el órgano sensorial en el que más se fían los peces, éste les sirve para detectar el espacio a su alrededor, las posibles presas o depredadores cercanos.
Si un señuelo le parece llamativo puede abordarlo de dos formas. Si tiene un apetito voraz y es una especie depredadora confiada, atacará sin pensarlo demasiado. En cambio, si se trata de una especie recelosa un señuelo llamativo activaría la alarma de peligro y la ignoraría.
De allí que los señuelos realistas y de alta definición tengan mayor eficacia que los señuelos de colores extravagantes. Los vinilos en este caso resultan bastante apropiados y tienen mucho éxito.
Cómo tentar a los peces que se dejan guiar por su olfato. - Otros peces tienen una tendencia a juzgar su alimento por el olor que despide. La sangre tiene un olor particular que les llama la atención aun a largas distancias. Con estas especies será difícil practicar spinning o jigging, a menos que la zona se mantenga cebada o se impregne a los señuelos con esencias especiales.
Por lo general, los peces que se guían por su olfato, tienen muy mala vista, por lo cual no hará falta una presentación extremadamente cuidada de nuestros bajos de línea. Gracias a eso puedes recurrir a hilos de pesca más resistentes, aunque no sean del todo invisibles bajo el agua.
Como tentar a los peces de oído agudo. - Las especies con buen pido suelen ser sumamente nerviosas y recelosas. No les gustan las aguas revueltas y prefieren alejarse de las costas. Son especies solitarias, que se mantienen atentas ante cualquier cambio en la zona.
Para tentarlos, las técnicas más apropiadas suelen ser el jigging con señuelos tipo bala y cola de pulpo, ya que se sentirán más seguras atacando una presa silenciosa cuyo nado se asemeje a un pez huyendo.
Por otro lado, el ruido puede ser un incentivo para atrapar a las hembras que defienden sus huevos, ya que éstas atacan a cualquier pez ruidoso que se acerque a la zona que están protegiendo. Las salpicaduras y los silbidos son muy eficaces, por lo que un señuelo Popper de superficie resulta bastante beneficioso.
Cómo tentar a los peces sensibles a las vibraciones. - Casi todos los peces cuentan con una línea dorsal muy sensible a las vibraciones del agua, estos órganos sensoriales les permiten saber el movimiento a su alrededor, detectan si algo nada hacia ellos o se aleja, a qué velocidad lo hace y cuál es su tamaño aproximado.
Los señuelos artificiales que generan un nado natural y una vibración fuerte llaman mucho la atención a los depredadores, es por ello que el curricán se convierte en la técnica adecuada para tentar por el camino a los peces desprevenidos.
Consejo. - Por supuesto, no todos los peces son iguales, ni se valen de un solo sentido, utilizan varios a la vez y pueden significar una ventaja o una desventaja para el pescador. Eres tú quien debe crear una estrategia adecuada y engañar sus órganos sensoriales, de esta forma harás que la carnada o señuelo, parezca un alimento real que no representa peligro para ellos.
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