Leonie John és una investigadora del Grup d’Ecologia Evolutiva Animal de la Universitat de Tübingen. El director del grup és el professor Nico K. Michiels. Els dos han col·laborat amb el biòleg marí Matteo Santon per identificar els factors que condueixen dues espècies d’escórpores mediterrànies, Scorpora maderensis i S. porcus a escollir el fons marí on es camuflaran a l’espera de preses. Els tres ho expliquen en un article publicat aquest dilluns a la revista Ecology and Evolution. L’ecologia de la qüestió es pot resumir en el fet que les escórpores, com a depredadors marins emboscats, han de camuflar-se bé per enganyar la presa. En ambients naturals heterogenis això es pot aconseguir mitjançant l’elecció de fons que optimitzin la cripsi. La qüestió evolutiva és saber si aquestes dues espècies d’escórpores apliquen aquesta estratègia o no. John et al. fan una modelització visual sobre dades extretes de fotografies estandarditzades de substrats naturals. Demostren que les escórpores són capaces de distingir visualment entre diferents substrats seguint més aviat una informació acromàtica (en ‘blanc i negre’) que no pas cromàtica. Seguidament, John et al. expliquen els resultats d’un experiment comportamentual en el que l’escórpora podia tria entre fons que podien ésser similars o diferents en termes d’ésser més clars o més foscos en comparació amb la luminància del seu propi cos. Val a dir que les escórpores no prefereixen fons que siguin d’una luminància a la del seu propi cos, sinó que trien preferiblement fons més foscos. Una anàlisi calibrada d’imatges expliquen la raó d’aquesta aparent paradoxa: els fons triats generen, en el context del patró pigmentari de l’escórpora, una coloració disruptiva. Cal no oblidar que les escórpores són capaces de canviar ràpidament de color, i això encara intensifica la disrupció.
John et al. constaten en el seu experiment que les escórpores prefereixen reposar en fons que són més foscos que la seva pròpia luminància corporal. Ara bé, algunes parts del seu cos són tan fosques com el fons triat, de manera que es produeixen una disrupció de coloració que facilitaria la cripsi.
Ecologia i evolució del camuflatge
Aquesta recerca fou concebuda per Leonie John, Matteo Santon i Nico K. Michiels. L’obtenció de dades fou liderada per John, amb el suport de Santon. L’anàlisi formal fou liderat per John, amb el suport de Santon. La investigació fou liderada per John. La metodologia fou liderada per John, amb el suport de Santon i Michiels. La visualització de dades fou encapçalada per John. La redacció del primer esborrany de l’article fou liderada per John, i els tres autors participaren en la revisió i edició posteriors.
Santon fa part del Ecology of Vision Group de la School of Biological Sciences University of Bristol, i del Departament de Biologia de la Universitat de Pàdua. En aquesta recerca rebé el suport d’una beca post-doctoral del Consell de Recerca d’Enginyeria i Ciències Físiques.
Els autors agraeixen el suport del personal de STARESO. A Mario Schädel, Bram van der Schoot, Lena Wesenberg i Patrick Weygoldt els agraeixen l’ajut en el treball de camp. A Nils Anthes li agraeixen els comentaris sobre anàlisi estatística. A Julie Séveno li agraeixen el suport en la identificació de substrats.
La publicació en obert de l’article ha estat possible gràcies al fons corresponent de la Universitat de Tübingen.
El repte del camuflatge o cripsi dels animals es troba en fer-ho en ambients heterogenis o canviants. Alguns animals afronten aquest repte amb la capacitat de canviar flexiblement de color. D’altres tenen una coloració corporal generalista que els permet camuflar-se en una diversitat de fons. Uns tercers trien activament fons que maximitzin la cripsi. És clar que hi ha animals que combinen dues o més d’aquestes tres solucions.
El camuflatge es pot verificar per la coloració similar del cos i fons però també hi ha l’alternativa de l’anomenada coloració disruptiva. La coloració disruptiva funciona a través de la maximització de contrast intern de tal manera que certes parts del cos es fonen amb el fons. La clau de la coloració disruptiva és fer desaparèixer el contorn corporal, que és la base fonamental del reconeixement visual per part de la majoria d’espècies animals.
Les escórpores són peixos del fons marí (diem que són bentònics) que actuen com a depredadors emboscats: romanen quiets i a l’espera ben camuflats amb el fons marí. Quan detecten que una presa s’hi ha acostat prou, se la mengen per una succió sobtada.
John et al. han estudiat dues espècies d’escórpores mediterrànies, Scorpaena maderensis (Valenciennes, 1833) i Scorpaena porcus (Linnaeus, 1758). Aquestes espècies es troben en una diversitat de substrats que difereixen en termes de color, luminància i patró. Aquestes escórpores tenen la capacitat de canviar ràpidament d’aparença adoptant trets del fons. Si se les posa en fons de coloració uniforme, canvien de luminància i, fins a cert punt, de color, la qual cosa les fa críptiques des de la perspectiva vertical d’una presa potencial. Els canvis de luminància també regulen el contrast intern i la mida mitjana de les clapes del patró cutani.
El patró cutani dominant des les escórpores és fix, però diferents barres d’aquest patró poden canviar ràpidament de luminància. Això és especialment útil en fons amb contrastos rics, ja que promou una coloració disruptiva.
Les escórpores mediterrànies són animals dicromàtics, ja que la sensibilitat dels conus de la retina té dos pics diferenciats, un a 455 nm de longitud d’ona i un altre a 530 nm. No tenen, doncs, una visió monocromàtica en blanc i negre, però tampoc una visió tricromàtica. Això darrer els pot provocar dificultats en la distinció de substrats multicolors, amb verds, vermells i bruns, com passa al bentos mediterrani. Hom pensa que els canvis de la coloració corporal de les escórpores són mitjançats per la visió del propi animal, que seria més acromàtica que cromàtica.
John et al. volien en aquesta recerca respondre tres qüestions:
– fins a quin punt l’escórpora pot distingir entre diferents substrats naturals? Per fer-ho empren una tècnica de fotografia calibrada i de modelització visual.
– fins a quin punt l’escórpora utilitza la luminància de substrat com a referència per a triar activament fons on romandre-hi emboscada? Per fer-ho empren un experiment comportamentual.
– fins a quin punt l’escórpora recorre a la coloració disruptiva en la tria de fons? Per fer-ho fan una modelització des de la perspectiva visual d’una presa.
Una recerca a la STARESO de Calvi
Pierre Bona fotografiava el juny del 2011 la STARESO de Calvi
Aquest estudi fou realitzat a la Station de Recherches Sous-marines et Océanographiques (STARESO) de Còrsega, el juny i el juliol del 2023. En aquesta zona tant S. maderensis com S. porcus són freqüents com a predadors emboscats bèntics.
En la mateixes zones on capturaven els espècimens per a l’experiment comportamentual, John et al. prenien fotografies estandarditzades dels substrats naturals. Distingeixen entre sis tipus de substrats:
– 1) runes i sorra, que consisteixen en runes cobertes de sorra i d’epífits.
– 2) fulles d’herbes marines, parcialment cobertes per epífits.
– 3) tiges d’herbes marines, situades just per damunt de les arrels.
– 4) catifes d’algues.
– 5) algues grogues (Dictyota).
– 6) esponges roges (Crambe crambe).
Les fotos es prenien fent escafandrisme a una fondària de 6 metres amb una Nikon D4 DLSR calibrada. En el camp de fotografia apareixia una vara pintada amb un gris fosc estàndard. El color del substrat era analitzat pel Multispectral Image Calibration and Analysis (MICA) Toolbox plugin (version 2.2.2). La visió de l’escórpora era modelitzada atenent a uns pics de sensibilitat de con de 455 i 530 nm.
En l’experiment comportament de tria es tractava de comprovar si les escórpores prefereixen situar-se en un fons amb una luminància percebuda més o menys fosca en relació a la luminància corporal mitjana. Els subjectes experimentals eren capturats sota el permís de mostreig de la STARESO, amb l’ús de xarxes manuals mentre feien escafandrisme a fondàries de 2 a 10 metres. En total participaren en els experiments 23 individus de S. maderensis i 27 de S. porcus. Després dels experiments, els animals eren retornats al medi.
Abans de l’experiment, les escórpores eren mantingudes en tancs d’aigua marina amb flux i exposats a llum natural.
S’empraven en l’experiment tres arenes idèntiques de testos de plantes amb cilindres inserits de plàstic. El fons i les parets eren recoberts de paper imprès i laminat. Els experiments eren filmats. Consistien en un període d’aclimatació d’1 minut seguit d’un període experimental de 10 minuts. Es mesurava el temps que passaven en fons grisos clars, mitjans o foscos.
Les imatges d’aquest experiment servien per a la modelatge posterior. Ara hom tenia present la visió tricromàtica de la presa Tripterygion delaisi, amb pics a 468, 517 i 530 nm. John et al. hi consideraven tres variables: 1) la luminància; 2) el contrast acromàtic amb el fons; 3) el contrast de patró intern.
Contrastos visuals de fons naturals
El contrast cromàtic era generalment més baix que el contrast acromàtic entre els diferents tipus de substrats d’acord amb el model de visió de l’escórpora. Això era d’esperar en una espècie de visió dicromàtica.
Tria de fons
Les dues espècies analitzades tenen preferències similars. Entre un fons clar i un fons fosc, les escórpores prefereixen el segon amb un índex de 0,91 (0,70-0,98) per a S. maderensis i un 0,90 (0,68-0,97) per a S. porcus. Entre un fons clar i un fons mitjà, l’escórpora tria el mitjà. I, finalment, entre un fons mitjà i un fons fosc, l’escórpora trià el fosc.
Aquest no era el resultat esperat per John et al. La tria sistemàtica d’un fons més fosc que el propi cos fa que hi hagi un contrast potencial que limita la cripsi.
Coloració corporal en el fons triat
Quan S. maderensis tria un fons fosc en detriment d’un fons mitjà, fa un canvi de luminància corporal en les barres fosques i clares. En canvi, S. porcus, en aquesta situació, només redueix la luminància de les barres fosques. Aquest canvi suposa una adaptació activa al fons en termes de luminància.
El rol de la coloració disruptiva
John et al. ens mostren com les escórpores trien preferentment fons més foscos que elles mateixes. Ara bé, aquests fons són tan foscos com les barres individuals fosques del seu propi cos. El contrast intern de luminància entre barres i clapes maximitza el contrast disruptiu.
S. maderensis és una espècie habitual en les illes de l’Atlàntic Oriental, i és present únicament en àrees específiques de la Mediterrània, particularment al sud. S. porcus és habitual a tota la Mediterrània. A Còrsega coexisteixen les dues espècies. Els resultats de John et al. suggereixen que S. maderensis tendeix a assumir un contrast intern superior al de S. porcus. S. porcus tendeixen a ésser més fosc que S. maderensis.
En la selecció de fons on emboscar-se, les escórpores semblen prioritzar les variables acromàtiques com la luminància. En general, trien fons més foscos i una vegada situats en ells enfosqueixen regions de la pròpia pell cercant una disrupció de contrast.
Lligams:
– Factors Driving Background Choice in Scorpionfish. Leonie John, Matteo Santon, Nico K. Michiels. Ecol. Evol. 15: e71876 (2025).
Des de la Mediterrània 