Cangrejo ermitaño Coenobita compressus. Foto: Adolfo Amézquita. Filum: Artropoda Subfilum: Crustacea Clase: Malacostraca Subclase: Eumalacostraca Orden: Decapoda Suborden: Pleocyemata Infraorden: Anomura Superfamilia: Paguroidea Familia: Coenobitidae Género: Coenobita Especie: Coenobita compressus Andrea Murillo Claudia Burbano Juanita Olano ESTUDIANTES DE CIENCIAS BIOLÓGICAS Cangrejo ermitaño busca casa móvil A l caminar por las playas del Parque Natural en la isla de Gorgona, situada en el Pacífico colombiano, los visitantes se pueden encontrar con numerosas conchas que parecen simplemente eso, pero cuando se acercan a verlas, se dan cuenta de sus pequeños habitantes: los cangrejos ermitaños. Estos animales pertenecen a uno de los subfilum más grandes dentro de los artrópodos, conocido con el nombre de Crustacea. L os cangrejos ermitaños forman parte del orden Decapoda junto con los camarones, langostas y los cangrejos verdaderos. El orden Decapoda, que significa diez patas, se subdivide en varios subórdenes e infraordenes entre las cuales están el infraorden Anomura, a la cual pertenecen los cangrejos ermitaños, y el infraorden Brachyura de los cangrejos verdaderos. La característica más particular de los cangrejos ermitaños es que habitan en conchas vacías que dejan los gasterópodos (moluscos como los caracoles). Es posible que los cangrejos ermitaños hayan surgido de formas de crustáceos anteriores que requerían grietas o cavidades para protegerse en la era devoniana (hace 360 a 410 millones de años). De estos animales, se derivaron dos grupos: uno (Brachyura), que dio origen a un tipo de cangrejo marino libre, los verdaderos cangrejos, como el cangrejo peludo; y otro (Anomura) que corresponde a los primeros habitantes simétricos de conchas de gasterópodos, que son un tipo de cangrejo ermitaño primitivo. De este último grupo surgieron los habitantes asimétricos de conchas de gasterópodos, del cual se originaron los cangrejos ermitaños, unos cangrejos libres terrestres como el cangrejo de los cocos, y otros marinos libres como el cangrejo rey o centolla 1 (véase figura 1). Los cangrejos ermitaños viven en varios tipos de ecosistemas y por tanto se encuentran extendidos por el planeta, en los océanos, costas, ríos, lagos, esteros y ciénegas. Geográficamente, se distribuyen por las costas de todos los continentes, particularmente a lo largo de las costas tropicales y subtropicales. La mayoría de estos crustáceos son omnívoros detritívoros. Su principal fuente de nutrición son los detritos y pueden alimentarse de pedazos de animales vivos y muertos. El factor nutricional no es un factor limitante, ya que se ha visto que no ocurre una división de nichos para el alimento entre las especies. Para aparearse, los cangrejos ermitaños emergen en forma parcial de sus conchas. Así, las superficies ventrales quedan unidas y se liberan simultáneamente espermatóforos y huevos. Posteriormente ocurre la ovoposición de las hembras y el abdomen se relaja para que ocurra la incubación. 24 hipOtesis Figura 1 Un cangrejo verdadero, del infraorden Brachyura comparado con el cangrejo rey y el cangrejo de los cocos del infraorden Anomura. Fotografía de la izquierda de Adolfo Amézquita. Dos fotos de la derecha tomadas de http://www.yachtalaska.com/pages/galleries/ fishing/source/22.html y http://www.chumbeisland.com/ Photo%20Gallery/03/03.html. 1. Las relaciones entre estas familias de cangrejos no están resueltas ni son definitivas. Es posible que los cangrejos ermitaños hayan surgido de formas de crustáceos anteriores que requerían grietas o cavidades para protegerse en la era devoniana. La masa de huevos, que adopta una coloración anaranjada, se conoce con el nombre de esponja. La hembra lleva los huevos bajo su abdomen, los cuales, una vez fecundados, son liberados en el mar, donde eclosionan unas pequeñas lar vas llamadas zoes, las cuales entran a formar parte del zooplancton (véase figura 2). En la mayoría de las especies, los cangrejos machos son más grandes que las hembras. Los machos presentan comportamientos agresivos entre ellos cuando se encuentran cerca de las hembras y los más grandes ganan los encuen- tros con otros rivales por lo que los machos grandes tienen una ventaja para obtener pareja. La evolución de los cangrejos ermitaños se caracteriza por las adaptaciones morfológicas para utilizar las conchas de los caracoles como protección. Entre éstas se encuentra la descalcificación asimétrica del abdomen para caber dentro de las conchas de caracol y el cambio en la forma de la pinza, para empatar con la entrada de la concha y ser vir de sello hermético de la misma. El abdomen blando los hace muy susceptibles a depredadores y al estrés físico 4 , por lo que las conchas son un elemento fundamental en la biología de estos animales (véase figura 2). La concha cumple el papel de microhábitat que debe cambiarse a medida que va creciendo el cangrejo7. Además, son una defensa contra el estrés hídrico y osmótico 8 , protegen a los individuos de los depredadores, reducen las tasas de desecación 4 y protegen los huevos de las hembras 2 . De esta manera, las conchas afectan el crecimiento y la reproducción del cangrejo e influyen de manera directa en la aptitud del individuo. Aunque la concha es indispensable para el cangrejo, en determinado momento de su vida ésta se convierte en una limitante para el crecimiento y la capacidad reproductiva del animal, lo que obliga al cangrejo a buscar otra concha que se ajuste mejor a sus nuevas necesidades. El problema consiste en encontrar una concha vacía, tarea difícil, ya que las conchas son escasas. De esta manera, las 25 A la izquierda, cangrejo ermitaño hembra, con huevos. A la derecha, un cangrejo ermitaño de la familia diogenidae que muestra su abdomen asimétrico. Fotografía de la izquierda de Adolfo Amézquita; fotografía de la derecha tomada de http://www.nhm.org/ guana/bvi-invt/bvi-surv/deca-inf.htm. hipOtesis Figura 2 conchas se convierten en un recurso vital, que además de ser escaso, es esencial para vivir 6 y pueden llegar a ser causa de competencia entre individuos. Este fenómeno ha sido reportado en otros estudios realizados sobre el mismo tema. En un estudio previo, en la isla de Gorgona, se reportó la existencia de tres especies de cang r e j o s e r m i t a ñ o s : Tr i z o p a g u r u s m a g n i f i c u s , Clibanarius panamensis y Coenobita compressus 8 . En este proyecto, que se realizó en mayo de 2003, Se utilizaron 72 cangrejos para el estudio, clasificados según el tamaño de su pinza en pequeños y grandes. se estudió la especie Coenobita compressus en una de las playas de la isla. La especie se esco gió debido su gran abundancia y a sus hábitos semiterrestres, lo cual facilitaba su estudio. El propósito del trabajo fue determinar las variables que más inter vienen en la escogencia de la concha por parte de los cangrejos. Se estudió la relación entre el tamaño del cangrejo y el de la concha escogida, así como su preferencia por una forma particular de conchas, de las cuales se encontraron principalmente dos formas: unas redondas y otras en espiral. Se escogieron cangrejos ermitaños de diferentes tamaños que se encontraban usando las dos formas de conchas y se sacaron de su concha original con sumo cuidado para no lastimarlos. En seguida, cada individuo fue colocado en el centro de un cuadrado que se construyó con troncos sobre la arena, junto a cuatro conchas vacías 2 , dispuestas como se muestra en la figura 3, con las siguientes categorías: 1. La concha original de cada individuo d e n o m i n a d a p r o p i a. 26 2. Una concha de igual tamaño pero de la forma contraria a la cual llamamos de otro tipo. 3. Una más pequeña (menor). 4. Otra más grande (mayor) que la propia. Después, se obser vó el comportamiento del cangrejo. Cada individuo participó una sola vez en el experimento y no se utilizaron hembras con huevos. Finalmente, se midió el tamaño de la pinza del cangrejo, el largo y ancho de la concha seleccionada, y de la propia. Se utilizaron 72 cangrejos para el estudio, clasificados según el tamaño de su pinza en pequeños (1,2mm a 4,5mm) y grandes (4,6mm a 10,1mm). Al colocarse uno por uno dentro del cuadrado presentaron tres clases de reacciones: 1. Algunos, que llamamos no efectivos se fueron sin detenerse ante ninguna de las conchas. 2. Otros, los efectivos, se metieron en alguna concha. 3. Los de un tercer grupo, muestrearon las conchas antes de seleccionar y meterse en una de ellas. De los 72 cangrejos utilizados, 59 (81%) fueron efectivos y dentro de los efectivos, 33 (56%) muestrearon las conchas. Los resultados obtenidos se organizaron en tablas de contingencia a partir de de las cuales se hicieron gráficas con los datos más relevantes. hipOtesis Respecto a la forma de la concha, el porcentaje de conchas propias redondas es del 76% contra 24% de las espirales. Sin embargo, el experimento muestra que cuando los cangrejos pueden escoger, las preferencias por el tipo de concha cambian drásticamente 3 para colocarse en 56% por las redondas y 44% para las espirales. Se puede deducir, entonces, que la preferencia por las conchas redondas que ocurre en el medio natural puede deberse a la escasez de conchas en espiral. Aun durante el experimento, los cangrejos se enfrentaron con una mayor abundancia de conchas redondas y la pequeña preferencia por la forma redonda puede deberse a esto. Por tanto, podemos decir, aunque el experimento no lo demuestra del todo, que posiblemente no exista ninguna preferencia entre los cangrejos por el tipo de concha. También es posible que los cangrejos prefieran la concha en espiral, debido a que ésta les brinda mayor protección, ya que según nuestra experiencia, es más difícil sacar a los cangrejos de las conchas en espiral que de Figura 3 Ubicación de las conchas para la realización del experimento. 2. Debido a una escasez de conchas en la playa, en algunas ocasiones hubo que quitárselas a varios cangrejos. 3. Con un error muestral de probabilidad menor que 0,017. 4. Con un error muestral de probabilidad menor que 0,05. Porcentaje de conchas las redondas, lo cual podría ser similar para los depredadores. Habría que rediseñar el experimento para ser más concluyente (véase figura 4). R 80% E Para la especie Coenobita compressus se han realizado estudios en otras partes, en donde se muestra preferencia por conchas de caracoles del género Nerita sp., Thais sp. y Cerithium sp.2, 6. Aunque en el estudio realizado en Gorgona no se tuvieron en cuenta los géneros de las conchas encontradas, por las formas halladas posiblemente la más abundante fue Nerita sp., la cual tiene forma redonda, mientras que las encontradas en espiral probablemente pertenezcan a los otros géneros. 40% 0% Propia Escogida Figura 4 Respecto al tamaño de la concha, los datos muestran que los cangrejos pequeños prefieren significativamente su misma concha, mientras que los grandes, una de mayor tamaño 4 . Ninguno de los dos tamaños mostró preferencia por las con- Preferencia de los cangrejos por la forma de la concha: redonda y espiral. Figura 5 Cerithium scabridum. Nerita scabricosta. Conchas preferidas de la especie Coenobita compressus. Tomadas de http://www.ciesm.org/ atlas/Cerithiumscabridum.html, http://www.eumed.net/malakos /hispa/Neritidae.html y http:// .geocities.com/ Thais haemastoma chas más pequeñas. En particular, ninguno de los cangrejos que muestrearon las conchas eligió una concha de menor tamaño (véase figura 6). En varios estudios realizados sobre cangrejos ermitaños, se han utilizado parámetro s Pequeños 16 No. de individuos Grandes 12 8 4 0 Propia Otro tipo Menor Figura 6 Número de individuos efectivos, por tamaño, para cada categoría de concha utilizada en el experimento Mayor % hipOtesis En la figura 7 se muestra, en color rojo, la relación entre el tamaño de la pinza del cangrejo y el de su concha propia, y en verde, la relación entre el tamaño de su pinza y el de la concha escogida. Hay una marcada tendencia a que el tamaño de las conchas propias aumente con el tamaño del cangrejo (indicado por el tamaño de su pinza). Esta relación se acentúa con las conchas escogidas por los cangrejos. Sin embargo, la tendencia de aumento en las conchas propias disminuye para los cangrejos de mayor tamaño, fenómeno que señala una posible escasez de conchas de mayor tamaño en las playas. Esta escasez de conchas grandes en la naturaleza se reafirma porque el fenómeno no se obser va entre las conchas escogidas. En otras palabras, mientras tienen la oportunidad de elegir, los cangrejos escogen una concha de mayor tamaño a la original. Por tanto, se puede afirmar que el ambiente pone una limitación para el tamaño de los cangrejos, debido a que no hay disponibilidad de conchas más grandes (véase figura 7) . 16 14 Relación entre el tamaño del cangrejo y el tamaño de la concha (propia y escogida) Tam año de la pinza Figura 7 12 10 8 6 E s co gid a P ro p ia 4 0 2 4 6 8 10 0 Tamaño de la pinza diferentes para analizar la elección de las conchas. L a mayoría de ellos se centran en el peso y el volumen de la concha, y obtienen evidencia de que los cangrejos prefieren conchas más grandes y livianas. Se sabe, además, que el uso de una concha por un cangrejo ermitaño terrestre representa un incremento del 50% en el consumo de oxígeno comparado con otro que no posee concha; luego, poseer una concha y transportarla resulta costoso para el individuo 5. Por tanto, estos estudios muestran cómo los cangrejos optimizan el tamaño de su concha. hipOtesis Aunque en el presente estudio sólo se midió el tamaño de la concha, se llega también a la conclusión de que los cangrejos, cuando tienen la posibilidad, escogen, usualmente, una concha más grande que la que llevaban originalmente. De esta manera se corrobora lo que han sugerido otros, que el tamaño del cangr ejo y los parámetros para la escogencia de la concha, casi siempre se encuentran correlacionados significativamente 3 . Se podría afirmar, entonces, que aunque el cangrejo tiene preferencias por varias características de las conchas, como el tamaño, la especie, el estado de la concha, entre otros, & el tamaño es el factor más importante en el momento de la elección 7 . Con el estudio también se corrobora la hipótesis de que las conchas son un recurso limitante que obstaculiza el crecimiento de la población de cangrejos 3 . El ambiente desempeña un papel fundamental, puesto que ofrece las conchas disponibles. El número de conchas disponibles depende de la mortalidad de los caracoles y de los intercambios que ocurren entre los cangrejos 1 . Nuestra experiencia muestra que fueron escasas las conchas vacías encontradas en la playa y que, además, la población natural de cangre- jos ermitaños poseía conchas más pequeñas que las preferidas en los experimentos. En futuros estudios se podría mejorar el muestreo de los cangrejos, ya que no se encontraron suficientes cangrejos grandes y los muy pequeños no podían sacarse de las conchas con facilidad. Al mejorar el muestreo, se podría saber cuál es el comportamiento final de las curvas de la figura 7. Además, en la literatura se reporta que los cangrejos pequeños deberían buscar conchas grandes y livianas con el objetivo de optimizar su crecimiento, mientras que los grandes deberían elegir conchas de manera que la mayor parte de su energía se invierta en reproducción5 . Para corroborar esto, sería importante evaluar la variable peso de la concha. Por otra parte, se El número de conchas disponibles depende de la mortalidad de los caracoles y de los intercambios que ocurren entre los cangrejos. podrían realizar muestreos en otras playas de la isla como también en la isla aledaña, Gorgonilla, en donde se dice se encuentran cangrejos de gran tamaño. Igualmente, deberían hacerse muestreos a diferentes momentos del día con un número significativo de individuos. Referencias [1] Carlon, D. and Ebersole, J. “Life-history variation among three temperate hermit crabs: the importance of size in reproductive strategies”. Biological Bulletin 188: 329-337 (1995). [2] Guillen, F. y Osorno, J. “Elección de concha en Coenobita compressus (Decápoda:Coenobitidae)”. Revista de Biología Tropical 41 (1): 65-72 (1993). [3] Hazlett, B. “The behavioral ecology of hermit crabs”. Annual Review of Ecology and Systematics 12: 1-22 (1981). [4] Hahn, D. “Hermit crab shell use patterns: response to previous shell experiences and to water flow.” Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 228: 35-51 (1998). [5] Osorno, J., Casillas, L., Rodríguez-Juárez, C. “Are hermit crabs looking for light and large shells?: evidence from natural and field induced shell exchange”. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 222: 163-173 (1998). [6] Rendón, E. “Elección de conchas, por parte de cangrejos ermitaños Coenobita compressus, de dos géneros diferentes de gasterópodos”. Ciencia y Mar 4 (10): 51-54 (2000). [7] Wada, S., Ohmori, H., Goshima, S., Nakao, S. “Shell-size preference of hermit crabs depends on their growth rate”. Animal Behaviour 54: 1-8 (1997). [8] Zapata, S.A, Puentes, V. “Patrones en el uso de la concha por cangrejos ermitaños Coenobita compressus en la Isla Gorgona, Colombia”. Octava Semana de Ciencia y T ecnología de Ciencias del Mar. Santa Marta, Octubre 26 al 30, 1992. 29 Claudia Burbano Es estudiante de noveno semestre de doble programa de Biología y Microbiología. Andrea Murillo Es estudiante de noveno semestre de Biología Juanita Olano Es estudiante de noveno semestre de doble programa de Biología y Microbiología. Las autoras se interesaron por el tema de los cangrejos ermitaños en el contexto del curso de comportamiento animal a cargo del profesor Adolfo Amézquita; el interés lo reforzaron en una salida de campo realizada en la isla Gorgona, en mayo de 2003. hipOtesis R e s e ñ a s d e l as au t o r as