Efecte de les condicions ambientals en el moviment col·lectiu coordinat en peixos

Abstract

[cat] El moviment col·lectiu coordinat (MCC) és una adaptació de molts grups d’éssers vius que afavoreix la supervivència. Aquesta és una característica emergent i auto-organitzada que sorgeix d’unes regles simples d’interacció entre els diferents individus que formen un grup. Les pressiones selectives de l’entorn poden modular aquestes regles simples i, en conseqüència, canviar els paràmetres del moviment grupal. En aquest estudi s’investiga com una sèrie de factors ecològics i ambientals que ocorren a la natura poden afectar de manera directa al MCC de dues espècies de peixos d’aigua dolça, que en estat salvatge estan sotmeses a diferents pressions selectives. Es van dissenyar tres experiments en els que es modificaven diversos factors ambientals i, a més, es va realitzar una comparativa entre dues espècies i dues mides grupals diferents per a cada espècie. Al primer estudi es comparava l’efecte que té l’espai disponible sobre el MCC d’un banc de peixos; cada grup d’estudi va ser sotmès a una condició experimental diferent, una amb una mida de tanc gran i l’altra amb una mida de tanc petit, que mesurava aproximadament la meitat de l’àrea del tanc gran. Al segon experiment, es pretenia esbrinar com afectava la intensitat lumínica al MCC i en aquest cas els grups es van sotmetre a dues condicions de llum diferents, una amb intensitat lumínica alta (entre 100 i 140 luxes) i l’altra amb intensitat lumínica baixa, és a dir, amb la quantitat de llum indispensable per poder realitzar les gravacions sense la necessitat de fer servir infrarojos. Per últim, es volia observar l’efecte de la velocitat del corrent d’aigua sobre el MCC; en aquest experiment interessava saber no només com el corrent afectava a la conducta global del banc de peixos, sinó quin efecte tenia sobre el nivell metabòlic individual, perquè la força del flux de l’aigua exercia un cost extra d’energia als peixos que havien de mantenir les posicions. En aquest últim experiment es van mesurar tres condicions diferents: sense corrent d’aigua, amb corrent baix i amb corrent alt.

Els resultats van indicar que aquells factors ambientals poden modificar els moviments dels bancs de peixos, que donat un mateix condicionant ecològic espècies diferents poden actuar de maneres totalment oposades i que la mida del grup té un efecte interactiu amb els diferents factors ambientals.

[eng] Coordinated collective movement (CCM) is an adaptation of many groups of living beings that favors survival. This is an emergent and self-organized characteristic that arises from simple rules of interaction between the different individuals that make up a group. Selective pressures from the environment can modulate these simple rules and, consequently, change the parameters of group movement. This study investigates how a series of ecological and environmental factors that occur in nature can directly affect the MCC of two freshwater fish species, which in the wild are subject to different selective pressures. Three experiments were designed in which several environmental factors were modified and, in addition, a comparison was made between two species and two different group sizes for each species. The first study compared the effect of available space on the MCC of a school of fish; each study group was subjected to a different experimental condition, one with a large tank size and the other with a small tank size, which measured approximately half the area of the large tank. In the second experiment, the aim was to find out how the light intensity affected the MCC and in this case the groups were subjected to two different light conditions, one with high light intensity (between 100 and 140 lux) and the other with low light intensity, that is to say, with the amount of light essential to be able to make the recordings without the need to use infrared. Finally, we wanted to observe the effect of the speed of the water current on the MCC; in this experiment we wanted to know not only how the current affected the overall behavior of the fish bank, but what effect it had on the individual metabolic level, because the force of the water flow exerted an extra energy cost on the fish that had to maintain positions. In this last experiment, three different conditions were measured: no water current, low current and high current. The results indicated that those environmental factors can modify the movements of schools of fish, that given the same ecological conditioning different species can act in completely opposite ways and that the size of the group has an interactive effect with the different environmental factors.