El comportamiento anormal inducido por contaminantes se refiere al comportamiento anormal inducido por contaminantes . Las sustancias químicas liberadas al entorno natural por los seres humanos afectan el comportamiento de una amplia variedad de animales. Los principales culpables son las sustancias químicas disruptoras endocrinas (EDC), que imitan, bloquean o interfieren con las hormonas animales. Está surgiendo un nuevo campo de investigación, la ecotoxicología conductual integradora. [1] Sin embargo, los contaminantes químicos no son los únicos infractores antropogénicos. La contaminación acústica y lumínica también inducen un comportamiento anormal.
Este tema es de especial interés por sus implicaciones para la conservación y la salud humana y ha sido ampliamente estudiado por especialistas en comportamiento animal, toxicólogos ambientales y científicos de la conservación. Los comportamientos sirven como indicadores potenciales de la salud ecológica. El comportamiento puede ser más sensible a los EDC que los rasgos fisiológicos y de desarrollo, y fue el comportamiento de las águilas el que primero llamó la atención sobre los peligros ahora bien conocidos del DDT. [2] Sin embargo, el comportamiento es generalmente difícil de medir y puede ser muy variable.
Los contaminantes químicos pueden afectar directa o indirectamente a conductas fundamentales para la supervivencia, como las conductas reproductivas y sociales, y a capacidades cognitivas como el aprendizaje. Se han documentado muchos ejemplos y se han identificado sus culpables químicos. Estos mismos comportamientos también pueden verse alterados por el ruido y la luz antropogénicos, aunque sus mecanismos son relativamente desconocidos.
Para determinar la relación entre dichos contaminantes y los cambios de conducta, es necesario realizar estudios de campo y de laboratorio. Los estudios de campo son útiles para determinar si los cambios de conducta aparecen con los niveles de contaminación presentes en el medio ambiente, mientras que los estudios de laboratorio pueden utilizarse para aclarar los mecanismos que vinculan un contaminante ambiental con cambios de conducta específicos.
Los EDC afectan la síntesis, el almacenamiento, la liberación, el transporte, la depuración, el reconocimiento de receptores, la unión o las respuestas posreceptoras de las hormonas. Esto produce efectos estimulantes o inhibidores, que dan lugar a una sobreproducción o subproducción de hormonas. Los efectos de las hormonas sobre el comportamiento han sido bien estudiados y a menudo producen efectos conductuales directos al actuar sobre el sistema nervioso central. Indirectamente, las hormonas pueden alterar el comportamiento al influir en el metabolismo de un animal u otros procesos importantes.
Dado que los comportamientos también influyen en las hormonas, los contaminantes químicos que inducen cambios de comportamiento también pueden afectar los niveles hormonales, lo que podría resultar en más cambios de comportamiento o de otro tipo.
Los estudios sobre los mecanismos que subyacen a los ajustes del comportamiento entran dentro de una categoría de investigación del comportamiento animal descrita por Tinbergen.
Los estudios sobre el comportamiento animal suelen estar relacionados con una de las cuatro preguntas de Tinbergen , y pueden aplicarse a los estudios sobre la contaminación química. Las preguntas de causalidad se centran en cómo la exposición a los contaminantes altera los mecanismos que subyacen al comportamiento normal. Por ejemplo, cuando se observaron diferencias en los comportamientos sexuales en la fauna silvestre después de la introducción del DDT, los experimentos bioquímicos en ratas pudieron demostrar que el contaminante inhibía la unión de los andrógenos a los receptores de andrógenos. [3]
En segundo lugar, las cuestiones de ontogenia consideran cómo la exposición altera el desarrollo de conductas. Un ejemplo es cuando los investigadores examinaron los efectos de un aerosol en el aprendizaje espacial de ratones. [4] En tercer lugar, las cuestiones de adaptación consideran cómo las modificaciones de conducta resultantes de la exposición influirán en la aptitud. Los científicos han investigado el éxito reproductivo de los ibis blancos expuestos al metilmercurio , por ejemplo. [5] Por último, las cuestiones de filogenia consideran cómo la historia filogenética podría predeterminar la sensibilidad o resistencia a los contaminantes en una conducta particular. Esto podría incluir la investigación de cómo los animales que son mejores en el aprendizaje podrían ser mejores en evitar las toxinas en el medio ambiente.
Los efectos sobre la conducta reproductiva pueden implicar cambios en las conductas de cortejo y apareamiento, elección de pareja o cambios en la construcción de nidos. [2] La mayoría de los estudios sobre este tema se han realizado en peces y aves. Por ejemplo, el tratamiento de peces cebra machos adultos con bifenol A durante 7 semanas dio como resultado una disminución de la conducta de cortejo de las hembras. [6] La exposición a 17β-trembolona en guppies y peces mosquito adultos también alteró la selección de pareja de las hembras, ya que prefirieron machos no expuestos. [6] Los guppies tratados con atrazina durante la cría y durante la gestación tuvieron menos probabilidades de participar y mostraron menos números de exhibiciones de cortejo y otras conductas reproductivas. Además, las hembras prefirieron machos no tratados. [6]
Los estudios realizados en aves muestran efectos significativos de los EDC en los cantos y exhibiciones de apareamiento. Por ejemplo, el tratamiento de pinzones cebra hembras con PCB antes de la puesta de huevos resultó en una reducción del tamaño de los centros de canto del cerebro de los polluelos. [6] La exposición al metilmercurio a niveles ambientales durante 3 años en ibis blancos macho resultó en un aumento del comportamiento homosexual, una disminución de las tasas de comportamientos clave de cortejo y un menor atractivo para las hembras. [5] Los mamíferos también son susceptibles, y se ha demostrado que los efectos en los individuos tienen consecuencias transgeneracionales e incluso a nivel de población. Como ejemplo de esto, las ratas hembras tres generaciones después de la exposición a vinclozolina muestran cambios en la preferencia de pareja, prefiriendo parejas no expuestas, mientras que las ratas macho no lo hacen, y esto podría tener efectos complejos en la población. [7]
Los cambios en el comportamiento animal inducidos por sustancias químicas suelen tener consecuencias para las poblaciones silvestres. Los efectos preocupantes no se limitan a los efectos reproductivos, que tienen implicaciones obvias para la vitalidad de la población. Por ejemplo, las ranas expuestas a los niveles de pesticidas presentes en el medio ambiente muestran hiperactividad, convulsiones similares a un látigo y un comportamiento de evitación deprimido, lo que puede aumentar su vulnerabilidad a la depredación. [2]
Además, los guppies de ambientes contaminados con petróleo crudo son menos exploratorios después de una exposición tanto a corto como a largo plazo. Esto puede debilitar su eficiencia de búsqueda de alimento y la diversidad del uso de los recursos, lo que representa una amenaza para la viabilidad de la población. [8] Por lo tanto, este tema es bastante importante para comprender cómo los impactos humanos en el medio ambiente pueden amenazar a las poblaciones. Además, si los comportamientos anormales se pueden utilizar como indicadores de contaminación tóxica, entonces esto proporciona un modo mucho más accesible de ciencia toxicológica. Por lo tanto, existe potencial para involucrar a los científicos ciudadanos en la investigación ambiental.
Los contaminantes no siempre son sustancias químicas. Pueden ser otros estímulos no naturales introducidos al medio ambiente por los seres humanos, como la contaminación acústica y lumínica. El ruido y la luz antropogénicos pueden provocar alteraciones del comportamiento antidepredador, del comportamiento reproductivo, de la comunicación, del comportamiento de búsqueda de alimento, de la distribución de la población, de la competencia entre machos y más. Sin embargo, los mecanismos que subyacen a estas alteraciones del comportamiento son relativamente desconocidos en la literatura.
La contaminación acústica está muy extendida y es en gran parte consecuencia de las redes de transporte. [9] Aunque la contaminación acústica tiene muchos efectos, dos consecuencias específicas son los ajustes en la distribución de la población y la modificación de la comunicación animal. Las aves proporcionan un claro ejemplo de ambas consecuencias. Las distribuciones de población alteradas pueden afectar a las interacciones entre especies. Por ejemplo, la diversidad de aves en los bosques de Nuevo México se redujo significativamente en áreas con niveles de ruido no naturales. [10] Este cambio en la diversidad resultó en una menor depredación de nidos, lo que se explicó por la menor presencia del depredador dominante, el arrendajo californiano. Este efecto también se ha observado en los búhos. Se encontró una correlación negativa entre la intensidad del ruido de un área y la probabilidad de que un búho chico resida en esa región. [11] Las explicaciones sugeridas para este resultado son que la eficiencia de la caza disminuyó y la comunicación fue menos efectiva.
La contaminación acústica también afecta la comunicación entre congéneres. Los niveles altos de ruido pueden obligar a los animales a ajustar sus vocalizaciones para que la comunicación siga siendo eficaz. Los cantos de los pájaros son un componente bien estudiado de la comunicación animal. El uso de cantos ajustados se observó en gorriones sabaneros que residían en entornos ruidosos. [12] Los cantos ajustados eran tan distintos que su uso en el entorno de control no dio lugar a las respuestas (es decir, al comportamiento territorial agresivo) que se observan típicamente cuando se vocalizan cantos no ajustados. La incapacidad de reconocer las vocalizaciones de congéneres también puede ser perjudicial para la competencia entre machos. Los gorriones urbanos de corona blanca machos se acercaron más a los cantos de estímulo de los intrusos, independientemente del tipo de canto, cuando estaban en presencia de contaminación acústica. [13] Una mayor frecuencia de peleas dañinas es una consecuencia sugerida de este comportamiento debido a la distancia relativamente pequeña entre los machos intrusos y los defensores.
La contaminación acústica también puede afectar a los animales marinos. Existen muchas fuentes de ruido en los océanos del mundo, como los sonidos producidos por los barcos comerciales, los sonares y los disuasores acústicos. [14] Los niveles de ruido no naturales pueden afectar negativamente al comportamiento reproductivo, como los comportamientos de cortejo. Por ejemplo, los machos de gobio pintado no participaron en el comportamiento de cortejo visual cuando se encontraban en un entorno ruidoso. [15] Las hembras de gobio pintado en este experimento también tenían menos probabilidades de desovar en un entorno ruidoso. La contaminación acústica también puede afectar al comportamiento de búsqueda de alimento en los animales marinos, lo que resulta en estrategias menos efectivas. Se ha descubierto que las marsopas hacen menos intentos de captura de presas, se sumergen más profundamente y acortan su comportamiento de búsqueda de alimento cuando pasa un barco, lo que resulta en un mayor gasto de energía. [16] También se observó que los cangrejos de orilla interrumpían su comportamiento de búsqueda de alimento cuando estaban en presencia de ruido de barcos. [17] También se sabe que el comportamiento antidepredadores en animales marinos cambia cuando los niveles de ruido son altos. Los cangrejos de orilla tardaron más en regresar a sus refugios cuando estaban en presencia de ruido de barcos. [17] Las hembras de Neolamprologus pulcher (un pez cíclido) defendieron menos su nido contra los depredadores cuando había ruido de barcos. [18]
La Comisión de Mamíferos Marinos (2007) ha presentado estrategias y recomendaciones específicas para mitigar la contaminación acústica en el océano. En ellas se ofrecen múltiples formas de aliviarla. Algunas de ellas incluyen la eliminación de la fuente de ruido, el empleo de dispositivos de atenuación del sonido, la limitación del uso de la fuente de sonido y el control de los requisitos operativos. Recomiendan mejorar los programas de investigación, crear normas de regulación coherentes que se apliquen mejor y mejorar las estrategias de mitigación.
La contaminación lumínica afecta a múltiples aspectos del comportamiento animal, como el comportamiento reproductivo, el comportamiento de búsqueda de alimento y el comportamiento antidepredador. Se ha observado una alteración del comportamiento reproductivo en múltiples taxones. Los grillos hembras eran menos cautelosos con los machos cuando se criaban en luz artificial brillante. [19] Los grillos machos que se criaron bajo luz artificial continua fueron discriminados más que los grillos machos criados en la oscuridad o la luz de la luna. Las luciérnagas hembras también alteraron su comportamiento reproductivo al no destellar cuando se las colocaba bajo luz artificial y los machos nunca destellaban en respuesta a estas hembras. [20] Sin embargo, no son solo los insectos los que se ven afectados por la contaminación lumínica. Las ranas verdes macho emitían menos cantos y se movían con más frecuencia cuando estaban en presencia de luz artificial. [21] Según Baker y Richardson (2006), estos cambios de comportamiento afectan negativamente al éxito reproductivo.
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Otra consecuencia de la contaminación lumínica es la alteración del comportamiento de búsqueda de alimento en la vida silvestre, como dónde y cuándo buscan alimento o cazan. Los ratones de playa utilizaron parches de búsqueda de alimento cerca de luces de vapor de sodio o luces amarillas para insectos con menos frecuencia que parches no iluminados y también recolectaron menos semillas de estos parches iluminados. [22] Este estudio también plantea la hipótesis de que la luz artificial puede alterar el movimiento de los ratones debido a los riesgos de depredación. Los murciélagos son otro animal que se ve muy afectado por la contaminación lumínica. La presencia de luces artificiales se asocia con una salida tardía de los murciélagos de sus moradas y menos tiempo que pasan despiertos. [23] Esta alteración en el comportamiento de búsqueda de alimento hace que los murciélagos pierdan el momento más óptimo para cazar insectos. [23] Según este estudio, tan solo una hora de exposición a la luz artificial después del anochecer altera el comportamiento de búsqueda de alimento de los murciélagos, así como las tasas de crecimiento.
La contaminación lumínica también puede alterar el comportamiento antidepredador en la vida silvestre. Cuando las polillas se acercan a un murciélago cazador, se lanzan en picado hacia el suelo [24] (Roeder y Treat, 1961). Si las polillas están en presencia de luz artificial, es menos probable que realicen esta maniobra de inmersión, lo que reduce su capacidad para evadir la depredación de los murciélagos. [25] Una explicación sugerida para este comportamiento, según este estudio, es que las polillas desactivan su detección de ultrasonidos durante el día (o la luz del día simulada). Las interacciones depredador-presa también se alteran por la contaminación acústica. Un ejemplo de esto es en las tortugas bobas y los cangrejos fantasmas. [26] Los cangrejos fantasmas se sienten atraídos por las luces artificiales y comienzan a exhibir un comportamiento depredador más agresivo en presencia de la luz. Este estudio plantea la hipótesis de que la depredación de las crías de tortuga boba también aumentaría como resultado de este comportamiento depredador modificado y, por lo tanto, la relación depredador-presa se alteraría.