TEMES

Bacteris simbiòtics ajuden a les hienes a comunicar-se per l’olor

El complex comportament social de la hiena tacada

La hiena tacada (Crocuta crocuta), també coneguda com a hiena riallera, és l’espècie de hiena més coneguda i més gran, que habita a l’Àfrica subsahariana (Figura 1). Malgrat que no és considerada en perill d’extinció immediat, cada cop n'hi ha menys, com passa amb tots els altres grans mamífers africans. Es calcula que actualment són uns 40.000 individus, la majoria als parcs nacionals de l’Àfrica oriental, sobretot al Serengueti (Tanzània). A la resta de l’Àfrica occidental i del sud les poblacions en molts casos són inferiors a 1.000 individus a cada país, i aïllades unes de les altres, i, per tant, en perill real d’extinció (Wikipedia: Spotted hyena).

fig_1_spotted_hyena.jpg

Figura 1. La hiena tacada (Crocuta crocuta). Foto: Tophat21 (animalswikia.com)

És el mamífer carnívor amb major complexitat de comportament social, semblant a la dels primats cercopitecs —papions i macacos—, i per això, la seva intel·ligència és comparable a la d’aquests primats i en alguns aspectes, fins i tot, a la dels ximpanzés. Viuen en comunitats d’uns 40 a 80 individus, i són clans matriarcals: les femelles —més grans que els mascles— són les dominants, de tal manera que fins i tot la femella de més baixa categoria és dominant sobre el mascle de més categoria.

Les relacions socials poden tenir a veure amb el manteniment de les jerarquies, o amb la cerca de menjar —cacera o carronya—, o amb la reproducció, o amb el control del territori enfront d’altres clans, i es basen en sistemes de comunicació que es manifesten amb múltiples modalitats sensorials, tant de llenguatge corporal com vocalitzacions. D’aquestes, se n’ha registrat un ample ventall de sons (uns 12 diferents), dels quals els més coneguts són una espècie d’udol i sobretot una espècie de riure, d’on li ve el sobrenom de riallera. El llenguatge corporal també és força complex, amb diverses postures i posicions de les orelles i la cua, a vegades de forma semblant als llops.

Com els primats, les hienes tacades reconeixen els seus congèneres individuals, són conscients que alguns companys de grup poden ser més fiables que d'altres, reconeixen grups familiars aliens i les relacions de rang entre clans propers, i fan un ús adaptatiu d'aquest coneixement en la presa de decisions socials.

La secreció pastosa de les glàndules anals com a comunicació olfactiva

El títol d'aquest article fa referència a una forma particular de comunicació, però que és molt usual entre aquestes hienes. Es tracta d’un senyal químic, un marcatge olorós amb una secreció pastosa o pasta que les hienes produeixen mitjançant un parell de glàndules sebàcies anals. Aquesta secreció és composta de sèu ric en lípids i cèl·lules epitelials descamades. La pasta és dipositada en les tiges d'herba, i produeix una olor de sabó de gran abast que, fins i tot, els éssers humans poden detectar. Enganxen la pasta en diverses ocasions, com quan hi ha lleons presents, i amb més freqüència en els seus límits territorials. Sovint, després d'enganxar la pasta, rasquen el terra amb les seves potes davanteres, el que afegeix encara més aromes que provenen de les secrecions de les seves glàndules interdigitals. Els clans marquen els seus territoris amb aquesta pasta o bé defecant en latrines especials situades als límits territorials.

A més a més aquesta secreció pastosa també és part de les salutacions habituals entre els membres del clan (Figura 2), quan els dos individus es col·loquen en paral·lel i en direccions oposades un de l’altre, aixecant una pota posterior i olorant-se mútuament les zones anogenitals (Mills & Hofer, 1998).

fig_2_c0099588-spotted_hyena_greeting_ritual-spl.jpg

Figura 2. Dues hienes tacades saludant-se, olorant-se les glàndules anals. Foto: Tony Camacho, Science Photo Library

L’olor de la secreció pastosa

Els principals constituents volàtils de la secreció són àcids grassos, èsters, hidrocarburs, alcohols i aldehids. El conjunt d’aquests compostos dona una olor agre picant i húmica, que persisteix més d’un mes després que la secreció ha estat dipositada a les herbes. Aquesta olor varia segons l’individu, el sexe, i a més segons el clan, de tal manera que hi ha components odorífers específics de grup que estan relacionats amb variacions en els perfils d’àcids grassos de cadena curta —sobretot acètic, propiònic i butíric— i d’èsters.

Doncs bé, aquests odorants són productes de fermentació bacteriana. Les glàndules odoríferes anals on es produeixen són tèbies, humides, riques en compostos orgànics i majoritàriament anaeròbiques, per la qual cosa són idònies per a la proliferació de bacteris simbiòtics fermentatius.

Comunitats bacterianes simbiòtiques productores de l’olor social de les hienes

Els bacteris utilitzen com a substrats proteïnes i lípids de les glàndules i produeixen els metabòlits odorífers, que són utilitzats pels seus hostes mamífers com a senyals químics. Aquests són diferents segons els individus i sobretot segons els grups perquè les comunitats microbianes simbiòtiques són lleugerament diferents entre clans, són específiques de grup. Les comunitats bacterianes sorgeixen del contacte entre les hienes del mateix clan, que comparteixen el mateix espai i els llocs comuns on dipositen la secreció pastosa. Les hienes sovint marquen un mateix lloc amb la secreció una darrera l’altra, fent un “sobremarcatge”, cosa que afavoreix la transmissió dels bacteris entre membres del mateix clan. A més, les hienes del mateix grup són hostes genèticament semblants i així s’afavoreix una determinada comunitat bacteriana.

Aquest mecanisme per explicar l’olor social específica de grup també s’ha proposat per a altres mamífers com alguns ratpenats (Eptesicus fuscus, Myotis bechsteinii) i el teixó (Meles meles), però precisament en la hiena tacada ha quedat ben demostrat en un article publicat per uns científics de Michigan (Theis et al., 2012). Aquests autors han treballat amb les secrecions odoríferes anals de hienes femelles de la reserva Masai Mara (Kenya). Han comprovat per microscòpia electrònica la presència de bacteris en aquesta secreció (Figura 3).

fig_3_srep00615-f2b.jpg

Figura 3. Bacteris en forma de bacils i cocs envoltats per l’entramat de la secreció pastosa, amb gotes de lípids (asterisc) (Theis et al. 2012).

De les mostres de la secreció pastosa en fou extret el DNA bacterià i els gens del 16S rRNA foren amplificats i seqüenciats, i comparant les seqüències obtingudes amb les dades del GenBank® (base de dades pública de seqüències genètiques), Theis et al.(2012) pogueren identificar els bacteris presents. Els gèneres principals trobats van ser alguns dels grups bacteris grampositius d’actinobacteris (Corynebacterium i Propionibacterium) i de firmicutes (Anaerococcus i altres), i alguns gramnegatius del grup dels bacteroides. Si bé els tipus descoberts eren més o menys els mateixos als diferents clans de hienes, les proporcions dels tipus bacterians eren significativament diferents segons el clan.

Per tant, utilitzant tècniques moleculars d’última generació, independents de cultiu i amb seqüenciació, Theis et al. (2012) han demostrat que els bacteris simbiòtics poden ser útils als seus hostes animals augmentant la diversitat de senyals odorífers disponibles, amb variabilitat segons els grups de hienes.

Importància de les simbiosis

Aquest cas força peculiar és un més de simbiosis de bacteris amb mamífers. Com és ben conegut, la majoria de mamífers —inclosos els humans— convivim amb milions de bacteris, molts d’ells beneficiosos, com la microbiota del tracte digestiu o d'altres parts del cos. Els probiòtics que ingerim en algunes llets fermentades contribueixen a mantenir aquestes poblacions de bacteris simbiòtics.

Cada cop hi ha més dades de la importància de les simbiosis en múltiples aspectes dels éssers vius, i també com a factor clau en l’evolució. Només cal recordar que ja en l’origen de les primeres cèl·lules eucariotes fa uns 2.000 milions d’anys, la hipòtesi avui dia més versemblant és que fou degut a una simbiosi entre els dos tipus d’organismes procariotes, bacteris i arquees. Alguns milions d’anys després tingueren lloc les dues conegudes endosimbiosis de la cèl·lula eucariota: els bacteris de respiració aeròbica que donaren lloc als mitocondris, i els cianobacteris fotosintètics oxigenogènics que originaren els cloroplasts d’algues i plantes.

Altres simbiosis evolutivament importants foren l’establiment de micorrizes entre els fongs i les plantes (vegeu el meu article anterior sobre l'Agromicrobioma), que va permetre la colonització de la terra per aquestes, o la dels bacteris fixadors de nitrogen atmosfèric (Rhizobium) amb les plantes lleguminoses, o tot un grup d’organismes, els líquens, simbiòtics d’alguns fongs amb algues o cianobacteris, que viuen en molts ambients ben diversos i hostils. I molts altres casos de convivència entre espècies ben diferents que obtenen beneficis vivint plegats.

Bona lliçó de l’evolució biològica: de la cooperació sempre s’aconsegueixen beneficis per ambdós participants.

Bibliografia

Mills, G., Hofer, H. (1998). Hyaenas: status survey and conservation action plan. IUCN/SSC Hyena Specialist Group, Gland, Suïssa.

Theis, K.R., T.M. Schmidt, K.E. Holekamp (2012). "Evidence for a bacterial mechanism for group-specific social odors among hyenas". Nature Scientific Reports 2, 615.

Wikipedia. Spotted hyena

Nota:

Article adaptat i modificat de l'original "Les hienes es comuniquen per l’olor gràcies a bacteris simbiòtics", publicat el 9 de setembre 2012 al blog "Bios i altres" d'Albert Bordons

Contacta amb Divulcat