Cuando la unión hace la fuerza: Cómo los animales se protegen de forma colectiva contra sus depredadores

El reino animal está lleno de estrategias fascinantes para enfrentar las amenazas naturales, siendo así cruciales para la supervivencia de las especies. Estas estrategias se dividen en dos grandes categorías: defensas individuales y colectivas. Las primeras son utilizadas por algunos animales para protegerse sin la ayuda de otros miembros de su misma especie.

Por ejemplo, muchos insectos y reptiles, como el camaleón, son expertos en el arte del camuflaje, lo que les permite fusionarse con su entorno y evitar ser detectados por sus depredadores. Otros animales, como las serpientes y los escorpiones, tienen defensas más agresivas, como venenos o picaduras, que pueden disuadir a los depredadores o paralizarlos. Algunos mamíferos, como los armadillos, cuentan con armaduras naturales de piel dura que los protegen de ataques físicos.

«Los estudios científicos en el ámbito de Ecología Conductual y Biología Evolutiva han revelado una amplia diversidad de mecanismos que permiten a los individuos de distintas especies disminuir la probabilidad de ser depredadas, y que implican estrategias tanto individuales como colectivas. Entre las primeras, las estrategias que se basan en características individuales que pueden o no depender de atributos del ambiente (hábitat) en que viven. Entre las que el ambiente juega un papel importante, diversas especies de insectos y otros invertebrados han adoptado una coloración y diseño externo del cuerpo que, en conjunto con la expresión de una preferencia conductual por usar sitios (parches) del ambiente cuya coloración o rugosidad son similares a los de su morfología externa, resulta en una menor probabilidad de detección. En estos casos, el beneficio para la presa se basa en que los depredadores no son capaces de detectarla (lo que implica un mecanismo basado en “cripsis”), o estos las confunden con elementos inanimados del ambiente físico (mecanismo conocido como efecto “disfraz”)», profundiza Luis Ebensperger, profesor de la facultad de Ciencias Biológicas de la Pontificia Universidad Católica de Chile.

«En otros casos, la evolución ha favorecido especies cuya apariencia externa es visualmente llamativa (con colores brillantes y contrastantes con el ambiente) en especies que además acumulan compuestos tóxicos para los depredadores, un mecanismo conocido como “coloración de advertencia”. En especies como algunos dípteros (moscas) la evolución ha favorecido elementos de su apariencia externa y comportamientos que “simulan” el de especies “peligrosas” como las arañas. En estos casos, las presas son detectadas por posibles depredadores, pero estos las evitan debido a los posibles costos asociados al consumo de toxinas o a interacciones “posiblemente letales” con especies peligrosas, respectivamente», agrega.

Además de estas tácticas individuales, existen también comportamientos de defensa colectivos, que implican la cooperación de varios individuos de una misma especie para enfrentar las amenazas. Estas estrategias son particularmente efectivas frente a depredadores y, en muchos casos, son esenciales para la supervivencia de estas especies que viven en grupos, como los mamíferos sociales, las aves migratorias o los bancos de peces.

A través de la colaboración, las especies pueden maximizar sus probabilidades de éxito en situaciones de peligro. De cualquier forma, el comportamiento colectivo no solo se basa en la protección mutua, sino que también está profundamente relacionado con patrones de organización social, comunicación y sincronización que permiten a los miembros del grupo actuar como una unidad ante el peligro.

«Los mecanismos sociales (estrategias colectivas) que han evolucionado para evitar la depredación son igualmente diversos. Entre los más simples, tanto en invertebrados como en vertebrados, los individuos realizan sus actividades (obtención de alimento, búsqueda de apareamiento) en agrupaciones (cardúmenes, bandadas) o en grupos sociales. Aunque ambas alternativas pueden aumentar la competencia por alimento y la probabilidad de detección del grupo por parte de depredadores, esto también permite que los individuos del grupo experimenten una menor probabilidad per cápita de ser capturados. Al mismo tiempo, en la mayoría de las aves y mamíferos que buscan alimento (forrajean) socialmente esto aumenta la probabilidad de que alguno de los integrantes del grupo detecte potenciales depredadores. Esto se ha documentado en distintos roedores sociales como perritos de la pradera de cola negra (Cynomys ludovicianus), cuises (Microcavia australis) y degus (Octodon degus), así como en aves como emúes, pero no en otras como en el ñandú», cuenta Ebensperger.

La formación de grupos y la defensa ante depredadores

Los animales que se agrupan pueden aprovechar diversos mecanismos que aumentan sus posibilidades de supervivencia. Un ejemplo claro es el efecto de dilución, que reduce la probabilidad de que un miembro del grupo sea capturado, al aumentar el número de individuos disponibles. Además, los movimientos coordinados del grupo pueden generar el efecto de confusión, dificultando que los depredadores enfoquen su ataque en un solo individuo. Este tipo de agrupación también se beneficia del efecto de muchos ojos, donde el grupo tiene una mayor capacidad para detectar amenazas, ya que más individuos pueden observar el entorno de manera simultánea.

«Si se trata de un grupo que es más pequeño que otro, lo más probable es que tiendan a huir antes que a agredir. Y dentro de las técnicas de huida tenemos varias, o sea, hay muchos grupos que son animales presas, como podrían ser las aves, las cebras, donde al trabajar en conjunto, los ejemplares tienen mayor probabilidad de no ser ellos la presa elegida. Al haber un grupo grande, las probabilidades de que atrapen a X individuo disminuyen bastante», profundiza Esteban Idalsoaga, jefe del departamento de Comportamiento y Bienestar Animal del Bioparque Buinzoo.

«Por otro lado, se da en algunas especies, por ejemplo, la cebra, que, al momento de arrancar, como son todas iguales y tienen las mismas líneas, le dificulta al depredador elegir la presa específica. En el fondo, el depredador nunca caza al azar, ellos fijan a una presa, que normalmente es la más débil, la más joven, una que esté lesionada, que sea vieja, etcétera. Pero al ser todas iguales y al correr todas juntas, esto hace que al depredador le cueste identificar donde parte una presa y donde termina la otra. Otra gran técnica defensiva que tienen animales presas es proteger justamente a los más indefensos de la manada. Lo hacen los elefantes, lo pueden llegar a hacer los guanacos, y lo hacen los búfalos también en África. Dejan a las crías al medio y los adultos hacen un círculo alrededor para protegerlas. Entonces, por ejemplo, los búfalos, los elefantes, se ponen como barrera animal y protegen a los más indefensos. Ellos se exponen más porque tienen la fuerza para enfrentar a un depredador», agrega.

Del mismo modo, en especies como las aves o los peces, cuando uno de los miembros detecta una amenaza, puede iniciar una reacción que se propaga rápidamente por todo el grupo, desencadenando maniobras de escape. Esta propagación de la información es crucial, pues permite que todos los miembros del grupo respondan con rapidez y efectividad, a pesar de la falta de comunicación verbal o consciente entre ellos.

«En las aves se da esto del beneficio numérico, que en el fondo al haber muchas y volar en conjunto, van distrayendo a los depredadores. Hay muchos estudios de pequeñas aves que, ante la presencia de un halcón, vuelan todas en conjunto y van distrayendo al halcón. También hay algo muy interesante que pasa incluso en las tórtolas aquí en Chile, que no es tanto algo de grupo pero sí como rol de los padres. Cuando ven que hay un depredador cerca de su nido, de sus pichones, ellas se hacen las heridas, las débiles, y van de a poquito alejando al depredador de la zona que quieren proteger, de sus polluelos. También lo hacen los queltehues, que van haciendo mucho ruido y mucha actuación, se ven muy mal, pero lo único que buscan es alejar al depredador de sus crías. En los bancos de peces, como es el caso de las sardinas, que se juntan mucho y tratan de nadar todas juntas para así bajar la probabilidad de ser depredadas», asegura Idalsoaga.

«Son cosas que vienen bien en la genética, en la conducta propia de la especie. Se dan coordinaciones, sobre todo en los animales que son de nivel cognitivo más elaborado, más evolucionado, se dan coordinaciones quizás un poco más como estratégicas, pero también hay mucho de las conductas o el repertorio propio de la especie. En el fondo, ante las características del depredador se activan estos mecanismos de defensa. Las aves saben que cuando ven a un animal de cuello corto y de alas largas y puntiagudas, naturalmente les transmite que se trata de un depredador. Entonces, se puede dar incluso que estas conductas se desencadenen con marionetas, con algún avioncito, o con algo por el estilo, que recree las características propias de su depredador. Es algo bastante innato. También muchas especies van aprendiendo con el tiempo viendo a sus padres. Va a depender un poquito de la especie», agrega.

En este sentido, en situaciones de amenaza, como el miedo a un depredador, este comportamiento puede cambiar, adaptándose a las nuevas circunstancias. El cambio en la cohesión de una bandada frente a grandes alteraciones en la densidad causadas ​​por perturbaciones externas ilustra esta flexibilidad. Mientras en circunstancias normales, las aves mantienen una proximidad relativa entre sí, en situaciones de miedo, ajustan sus distancias de manera más precisa.

«En las aves no hay tanto estudio, al menos no lo he revisado en los últimos años, pero sí claramente hay una defensa colectiva en el nivel de las familias. En un nido con las crías, hay una defensa social. Incluso en algunas especies, hermanos o hermanas que nacieron el año anterior y no se reprodujeron, o sea, no tienen su nido, vuelven al nido de nacimiento y colaboran en la crianza, en la alimentación y en la defensa de sus hermanos menores con sus padres. Eso también es una tarea y defensa colectiva», afirma Rodrigo Alfonso Vásquez Salfate, licenciado y doctor en Biología, profesor titular del departamento de Ciencias Ecológicas de la facultad de Ciencias en la Universidad de Chile, e investigador colaborativo del Instituto de Ecología & Biodiversidad.

En especies como las abejas, la cooperación se organiza en una estructura jerárquica. Dentro de una colmena, la reina, las obreras y los zánganos desempeñan roles bien definidos que permiten que el grupo funcione de manera eficiente. Este tipo de organización también se observa en otras especies, como los leones, que viven en manadas con un macho dominante, varias leonas y sus crías. Dentro de este grupo, cada miembro tiene funciones específicas, aunque estas pueden variar según las necesidades del momento. Además de proteger a las crías y cazar grandes presas, las manadas de leones también participan en batallas territoriales entre distintos grupos.

«Hay casos también donde cada individuo cumple con una tarea. Pasa, por ejemplo, en las suricatas, donde existen los animales vigía y ellos van a alertar si es que viene algún depredador. Eso le da el tiempo para arrancar a los otros animales antes de que los atrape el depredador. Tienen sonidos de alerta, que le avisa a los otros individuos si es que viene algún atacante aéreo o terrestre. Incluso hay asociaciones intraespecíficas. Se ha reportado bastante en Asia, en África y en varios lugares, donde, por ejemplo, jirafas alertan a otros individuos, así como algunos monos o primates que están sobre los árboles hacen vocalizaciones, y todos los otros animales presas saben que esa vocalización es de alerta, que viene un depredador, y todos arrancan», señala Idalsoaga.

Las manadas de lobos son otro ejemplo de trabajo cooperativo. En este caso, los lobos se agrupan para proteger a los individuos más débiles y para cazar presas en equipo, lo que aumenta sus probabilidades de éxito. Este tipo de cooperación es esencial para su supervivencia, ya que permite que los lobos gestionen mejor los recursos disponibles y mantengan la seguridad del grupo.

Además de las jerarquías y la división de trabajo, algunos animales también se coordinan de manera asombrosamente eficiente para tareas específicas, como es el caso de los gansos durante sus migraciones. Estos animales vuelan en formación en “V”, lo que les permite aprovechar las corrientes de aire y ahorrar energía durante largos viajes.

Otro caso notable de trabajo cooperativo proviene de los elefantes, que muestran una inteligencia colectiva sorprendente. Investigaciones han demostrado que estos animales son capaces de colaborar de forma coordinada para resolver problemas complejos. En un estudio realizado en el Centro de Conservación de Elefantes de Lampang, Tailandia, un grupo de elefantes se coordinó para tirar de cuerdas de manera sincronizada, lo que les permitió obtener una recompensa de comida. Este comportamiento demuestra no solo la capacidad de estos animales para reconocer la necesidad de trabajar juntos, sino que también su habilidad para aprender y ejecutar tareas en grupo.

Feromonas y otras señales

El concepto de señales locales es clave para entender cómo los animales se organizan. Las hormigas, por ejemplo, utilizan feromonas para comunicarse y organizar la búsqueda de alimentos. Cuando una hormiga encuentra una fuente de comida, deja un rastro químico que otras hormigas pueden seguir, reforzando este rastro y creando una vía más eficiente hacia el recurso.

Este mecanismo de retroalimentación positiva facilita la colaboración dentro del grupo, mejorando la eficiencia en la recolección de alimentos y otros recursos. Este tipo de comportamiento también se observa en la forma en que las hormigas ajustan sus caminos cuando una ruta se ve interrumpida, por ejemplo, por una rama rota o un obstáculo. Al igual que en los sistemas informáticos, como los protocolos de Internet, las hormigas se adaptan a los cambios en su entorno de manera flexible y eficiente.

«Hay algunos insectos que son más colaborativos. Tenemos, por ejemplo, las abejas, las avispas, las hormigas, donde se cumplen varias de estas cosas. Por un lado, es el número, por otro, por ejemplo, las abejas y las hormigas tienen roles específicos, donde algunas son las encargadas de la alimentación, y otras son soldados, que son de mayor tamaño y protegen al resto de la colonia. Las abejas también tienden a sacrificar su vida para salvar a la reina y la colonia. Entonces, por eso siempre hay abejas que están como centinelas en la entrada del panal. Pasa tanto en abejas silvestres como en abejas domésticas de producción melífera. Al momento de atacar la abeja libera una especie de feromona, en el fondo un aroma, que alerta a todas las demás y activa un ataque sistemático de parte de todo el enjambre. Eso hace que puedan proteger a la reina, que es la única productora de los huevos», comenta Idalsoaga.

Asimismo, los peces también emplean señales visuales para coordinarse. En los bancos de peces los individuos pueden ajustarse a las velocidades y direcciones de sus compañeros, creando patrones de movimiento que optimizan la protección colectiva. También pueden cambiar su patrón de coloración como parte de una estrategia de confusión o para camuflarse. De acuerdo con algunos estudios incipientes, estos comportamientos no son necesariamente conscientes o planeados. Son simplemente el resultado de interacciones locales y sencillas que permiten a los grupos adaptarse rápidamente a nuevas situaciones.

«En general nunca se producen choques entre individuos de una misma especie dentro de una bandada o en un cardumen. Se sabe que eso ayuda mucho en la defensa, porque diluye, en el sentido de que, si hay un ave que está escapando de un águila o de un halcón la probabilidad de que sea atrapada es bien alta, porque es un único objetivo. Cuando es una pareja la que está escapando, la probabilidad de ataque a nivel individual es de 0,5, un medio. En las bandadas, al ser cientos de miles, la probabilidad es muy pequeña. Hay pocos estudios respecto a cómo se coordinan. Se trata de una vida social muy compleja que ayuda en la defensa grupal y colectiva», comenta Vásquez.

Por otro lado, las señales acústicas también desempeñan un papel crucial. Los gritos de alarma o los cantos territoriales sirven no solo para defender un espacio, sino que también para movilizar a otros miembros de la especie para que participen en la defensa. Algunas especies, como las aves marinas, incluso emplean gritos especiales para alertar a los demás sobre la presencia de depredadores cercanos. Estos cantos pueden desencadenar un comportamiento grupal masivo que minimiza las pérdidas.

«Algunas especies también han evolucionado mecanismos de defensa que incluyen el uso de “centinelas”. Este es el caso de algunas aves paseriformes como Turdoides bicolor y en suricatas (Suricata suricatta) donde los individuos de un mismo grupo se alternan para que al menos uno de estos adopte un papel vigía mientras el resto se dedica a forrajear. Estos centinelas emiten vocalizaciones de alarma luego de detectar posibles amenazas. Este es un punto que aún está en etapa de investigación. En el caso de la ocurrencia de centinelas, esto se produce mediante la emisión de vocalizaciones (señales acústicas) específicas por parte de los individuos que adoptan este rol y que son percibidas por el resto de los individuos del grupo. Sin embargo, la coordinación no parece ser un requisito esencial en algunas especies como en el degu donde estos roedores emiten llamadas de alarma distintivas ante la presencia de depredadores terrestres (zorros) o aéreos (águilas, halcones) pero quienes las emiten lo hacen durante el tiempo en que también dedican a encontrar alimento», afirma Ebensperger.

«Yo trabajo con un roedor social, que habita en Chile Central, que es el Octodon degus o degu. Es muy social y es diurno, habita en colonias compuestas por distintas familias. Ahí hemos observado, por ejemplo, llamadas de alarma. Se ha visto también que, por ejemplo, a veces algunos ejemplares se quedan mirando el cielo en busca de posibles depredadores, que son principalmente aves rapaces y zorros también. Lo hacen mientras otros buscan alimento, e incluso se cambian de “turno”. Yo mismo he visto ataques por águilas de degus, sobre todo en la época en que la están los más pequeños, que son más indefensos», señala Vásquez por su parte.

En este sentido, los grupos animales también pueden ajustar sus respuestas de acuerdo con el contexto, lo que les permite adaptarse a cambios en su entorno o frente a nuevas amenazas. Las hormigas recolectoras, por ejemplo, modifican su ritmo de búsqueda de alimentos dependiendo de la cantidad de comida disponible. Si las condiciones cambian, como en el caso de una tormenta o el aumento de la temperatura, las hormigas ajustan sus rutas o las que son más resistentes pueden tomar la delantera, optimizando así la eficacia colectiva frente a desafíos.

Este tipo de adaptación puede ser crucial también frente al cambio climático. Por ejemplo, investigaciones recientes sobre los peces espinosos buscan entender cómo las diferencias individuales entre los peces, como su nivel de audacia o sociabilidad, pueden influir en su capacidad de adaptación a condiciones ambientales extremas, como las sequías o el aumento de las temperaturas. Este tipo de estudio podría ayudar a predecir cómo ciertos individuos o grupos de especies pueden sobrevivir y prosperar en un clima cambiante, proporcionando información valiosa sobre la resiliencia de los ecosistemas.

«Las consideraciones prácticas que emergen de este conocimiento pueden estar condicionadas por la naturaleza del mecanismo específico, esto es, uno basado principalmente en un aumento del tamaño de grupo, o uno basado en la coordinación de roles durante el forrajeo. Los programas de reintroducción de especies nativas sociales en zonas donde estas se han extinguido localmente deberían tomar estos posibles mecanismos. Por ejemplo, en especies cuya estrategia para evitar depredadores depende principalmente del número de individuos que forrajean juntos estos programas deberían tomar en cuenta el número de adultos mínimo necesario. Por otra parte, en especies cuya estrategia antidepredación depende importantemente del grado de coordinación (como ocurre en especies con centinelas), estos programas podrían tener que verificar que los individuos del “grupo” que se desea trasladar son capaces de coordinar su actividad de forrajeo», comenta Ebensperger.

Los mecanismos de defensa colectiva observados en los animales también tienen implicaciones prácticas en el campo de la robótica y la ingeniería. Los algoritmos basados en la autoorganización animal están siendo aplicados especialmente en drones y robots autónomos. Por ejemplo, pueden ser diseñados para moverse en grupos de forma que imiten los patrones observados en las bandadas de aves o en los bancos de peces, optimizando sus rutas de exploración o misión. De igual forma, al estudiar cómo las hormigas responden a cambios en sus rutas, los científicos pueden desarrollar algoritmos para robots que les permitan adaptarse a entornos desconocidos o cambiantes, como un edificio en llamas.

Además, estos estudios tienen aplicaciones en la mejora de redes de comunicaciones descentralizadas y sistemas de navegación en entornos caóticos o desconocidos. Las “feromonas virtuales”, por ejemplo, podrían aplicarse en sistemas de navegación para vehículos autónomos, creando una especie de “camino” hacia el destino sin la necesidad de infraestructura física.

«Se estudia mucho la fauna silvestre para tomar técnicas, incluso bélicas. Tenemos, por ejemplo, la conformación de los aviones, cómo vuelan los distintos aviones, ya que se ha replicado siempre el volar de los gansos, el volar de distintas aves migratorias, lo que ha implicado una mayor eficiencia energética por parte de los aviones, porque gastan menos combustible al volar de aquella forma», explica Idalsoaga.