Psssst, cangrejos de barro, ¡Es hora de esconderse porque los cangrejos azules vienen a comerte! Esa es la advertencia que recibe la presa de la orina de los depredadores cuando se eleva con altas concentraciones de dos sustancias químicas. que los investigadores han identificado en un nuevo estudio.

Más allá de decodificar los activadores de alarma de cangrejo come cangrejo, Identificar estos compuestos por primera vez abre nuevas puertas para comprender cómo los productos químicos regulan de manera invisible la vida silvestre marina. Los conocimientos del estudio de investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia podrían algún día contribuir a una mejor gestión de las pesquerías de cangrejos y ostras. y ayudar a especificar qué contaminantes los alteran.

En marismas costeras, estos productos químicos de alarma urinaria, trigonelina y homarina, ayudar a regular el equilibrio ecológico de quién come cuántos de quién, y no solo cangrejos.

Cangrejos azules, que son del tamaño de una mano y son duros y fuertes, comer los cangrejos de barro, que son del tamaño de un dólar de plata, y de caparazón delgado. Los cangrejos azules también comen algunas ostras, pero los cangrejos de barro comen muchas más ostras que ellos. Cuando los cangrejos azules persiguen a los cangrejos de barro, los cangrejos de barro se esconden y se quedan quietos, hasta el momento se comen muchas menos ostras de lo habitual.

Los seres humanos son parte de la cadena alimentaria, también, comiendo ostras y cangrejos azules que hierven una naranja brillante. El azul se refiere al color de las marcas en sus apéndices antes de cocinarlos. Por lo tanto, los productos químicos urinarios del cangrejo azul influyen en la disponibilidad de mariscos para las personas, así como.

Secretos de pipí de depredador

Ya se sabía que la orina de cangrejo azul asusta a los cangrejos de barro. Los cangrejos de barro se agachan y se cubren cuando se exponen a muestras tomadas en el campo y en el laboratorio. incluso si los cangrejos de barro todavía no pueden ver los cangrejos azules. Productos digestivos, o metabolitos, en la orina de cangrejo azul desencadena la reacción de los cangrejos de barro, lo que también les hace dejar de buscar comida ellos mismos.

"Los cangrejos de barro reaccionan con más fuerza cuando los cangrejos azules ya se han comido otros cangrejos de barro, "dijo Julia Kubanek, quien codirigió el estudio con el profesor de tecnología de Georgia, Marc Weissburg. "Un cambio en el equilibrio químico en la orina del cangrejo azul le dice a los cangrejos de barro que los cangrejos azules se acaban de comer a sus primos, "Dijo Kubanek.

Averiguar los dos productos químicos específicos, trigonelina y homarina, que activó el sistema de alarma, de una miríada de moléculas candidatas, es nuevo y ha sido un logro de investigación desafiante.

"Supongo que hay muchos cientos de sustancias químicas en la orina del animal, "dijo Kubanek, quien es profesor en la Facultad de Ciencias Biológicas de Georgia Tech, en su Facultad de Química y Bioquímica, y quien también es Decano Asociado de Investigación en la Facultad de Ciencias de Georgia Tech.

Los investigadores aplicaron tecnología y metodología de la metabolómica, un campo relativamente nuevo utilizado principalmente en la investigación médica para identificar pequeñas biomoléculas producidas en el metabolismo que podrían servir como señales de alerta temprana de enfermedad. Kubanek, Weissburg, y el primer autor Remington Poulin publicaron sus resultados la semana del 8 de enero, 2017, en el diario Actas de las Academias Nacionales de Ciencias .

La investigación fue financiada por la National Science Foundation.

Peedle en un pajar

Se ha estudiado trigonelina, aunque libremente, en algunas enfermedades, y es conocido como uno de los ingredientes de los granos de café que, al asar, se descompone en otros compuestos que le dan al café su aroma. Homarine es muy similar a la trigonelina, y, aunque aparentemente menos estudiado, también es común.

"Estos productos químicos se encuentran en muchos lugares, "Dijo Kubanek. Pero sacarlos de todos esos químicos en la orina de cangrejo azul por primera vez fue como encontrar dos agujas en un pajar.

A menudo, en el pasado, Los investigadores que intentan reducir dichos productos químicos han comenzado separándolos en arduos procedimientos de laboratorio y luego probándolos uno a la vez para ver si alguno de ellos funciona. Había muchas posibilidades de no encontrar nada.

Los investigadores de Georgia Tech fueron tras todos los productos químicos a la vez, todo el pajar, utilizando espectrometría de masas y espectroscopia de resonancia magnética nuclear.

"Examinamos la composición química completa de cada muestra a la vez, ", Dijo Kubanek." Analizamos montones y montones de muestras para pescar candidatos químicos ".

Los cangrejos son 'narices andantes'

Los investigadores descubrieron picos en aproximadamente una docena de metabolitos después de que los cangrejos azules comieran cangrejos de barro. Probaron esos químicos para orinar que se clavaban en los cangrejos de barro, y la trigonelina y la homarina los hacían claramente agacharse.

"La trigonelina asusta un poco más a los cangrejos de barro, "Dijo Kubanek.

Más específicamente, altas concentraciones de cualquiera de los dos funcionaron. "Está claro que hubo una respuesta dependiente de la dosis, "dijo Weissburg, quien es profesor en la Escuela de Ciencias Biológicas de Georgia Tech. "Los cangrejos de barro han evolucionado para concentrarse en esa dosis elevada".

"La mayoría de los crustáceos son narices ambulantes, ", Dijo Weissburg." Detectan sustancias químicas con sensores en sus garras, antenas e incluso las piernas para caminar. Los compuestos que aislamos son bastante simples, lo que sugiere que podrían detectarse fácilmente en una variedad de lugares en un cangrejo. Esta redundancia es buena porque aumenta la probabilidad de que los cangrejos de barro capten el mensaje y no se los coman ".

Efectos ecológicos y pesqueros

La evolución conservó los cangrejos de barro con la reacción de agacharse y cubrirse a los dos químicos, que también influyó en el equilibrio ecológico, en parte, empujando a los cangrejos azules a buscar más comida en otro lugar. Pero también influyó en otras poblaciones animales.

"Estos productos químicos son asombrosamente importantes, ", Dijo Weissburg." El olor de un cangrejo azul afecta potencialmente a una gran cantidad de cangrejos de barro, todos los cuales dejan de comer ostras, y eso ayuda a preservar las poblaciones de ostras ".

Todo eso también afecta las fuentes de alimentos de las aves y los mamíferos marinos:solo por los efectos de dos sustancias químicas, y hay muchas más señales químicas alrededor. "Es difícil para nosotros apreciar la riqueza de este panorama químico, ", Dijo Weissburg.

A medida que los científicos aprenden más, influir en estos sistemas podría resultar útil para los ecologistas y la industria pesquera.

"Incluso podríamos usar estos productos químicos para controlar el consumo de ostras por parte de los depredadores para ayudar a preservar estos hábitats". que son críticos, o para ayudar a los criadores de ostras. Eso se está volviendo importante en las pesquerías de Georgia, ", Dijo Weissburg.

Se sabe que los contaminantes de los pesticidas y herbicidas interfieren con la ecología de los estuarios. "Será mucho más fácil probar qué tan fuerte es esto conociendo químicos ecológicos específicos, ", Dijo Weissburg.

Pequeñas moléculas de miedo-o-mone

Por cierto, trigonelina y homarina no son feromonas.

"Las feromonas son moléculas de señalización que tienen una función dentro de la misma especie, gusta atraer compañeros, "Dijo Kubanek." Y los cangrejos azules y los cangrejos de barro no son la misma especie ".

"En este caso, los cangrejos de barro han evolucionado para escuchar químicamente la orina de los cangrejos azules. Podría llamar señales trigonelinas y homarinas inductoras de miedo ".

Identificar tales metabolitos, también llamadas moléculas pequeñas, y sus efectos es el último capítulo en la construcción del catálogo de moléculas de vida. "Todo el mundo conoce el proyecto del genoma humano, identificar genomas; luego vinieron los transcriptomas (moléculas que transcriben genes), ", Dijo Kubanek." Ahora estamos bastante lejos de la proteómica (identificación de proteínas), pero ahora estamos descubriendo los metabolomas ".