Les hienes es comuniquen per l’olor gràcies a bacteris simbiòtics

Click here for english:  Hyenas communicate by scent through symbiotic bacteria

La hiena tacada (Crocuta crocuta), també coneguda com a hiena riallera, és l’espècie d’hiena més coneguda i més gran, que habita a l’Àfrica subsahariana. Malgrat que no està considerada en perill d’extinció immediat, els seus nombres cada cop es van reduint més, com tots els altres grans mamífers africans, i el seu nombre total es calcula en uns 40.000 individus, la majoria als parcs nacionals de l’Àfrica oriental, sobretot al Serengeti de Tanzània. A la resta de l’Àfrica occidental i del sud les poblacions en molts casos són inferiors a 1000 individus a cada país, i aïllades unes de les altres, i per tant en perill real d’extinció.

hiena tacadaLa hiena tacada (Crocuta crocuta). Foto: Tophat21 (animalswikia.com)

Ès el mamífer carnívor amb major complexitat de comportament social, semblant a la dels primats cercopitecs (papions i macacos), i degut a 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, clans, d’uns 40 a 80 individus, i són societats matriarcals: les femelles, que són 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. Potser que les feministes radicals les agafin com a símbol, no ?

Bé doncs, 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, la cua, etc, en ocasions 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’aquesta entrada del blog fa referència a una forma particular de comunicació, però que és molt usual entre aquestes hienes, un senyal de tipus químic, o sigui detectable olfactivament. Es tracta d’un marcatge oloròs 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 epitel·lials descamades. La pasta es dipositada en les tiges d’herba, i produeix una olor a 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, l’enganxen els mascles i els cadells prop dels caus, 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 o bé amb aquesta pasta o bé defecant en letrines especials situades als límits territorials.

A més a més aquesta secreció pastosa també és part de les salutacions habituals entre els membres del clan, ja que en aquestes salutacions es col·loquen els dos individus en paral·lel i en direccions oposades un de l’altre, aixecant una pota posterior i olorant-se mútuament les zones anogenitals [1].

hienes saludant-seDues 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 tiges d’herba, i que és detectable pel nas humà.

S’ha comprovat que aquesta olor varia segons l’individu, el sexe, i a més segons el clan, de tal manera que hi ha components odorífers de l’olor 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, fan 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. Encara que el parentesc genètic mitjà entre les hienes d’un clan és baix, és més alt que el corresponent entre clans.

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 teixò (Meles meles), però precisament en la hiena tacada ha quedat ben demostrat fa poc en un article publicat per uns científics de Michigan (USA) [2].

Aquests autors han treballat amb les secrecions odoríferes anals d’hienes femelles de la reserva Masai Mara de Kenia. Han comprovat per microscòpia electrònica la presència de bacteris en aquesta secreció.

secreció amb bacterisBacteris en forma de bacils i cocs envoltats per l’entremat de la secreció pastosa, amb gotes de lípids (asterisc) [2].

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, http://www.ncbi.nlm.nih.gov) pogueren identificar els bacteris presents. Els gèneres principals trobats van ser alguns dels grups grampositius d’actinobacteris (Corynebacterium i Propionibacterium) i de firmicutes (Anaerococcus i altres), i alguns gramnegatius del grup dels bacteroides. Si bé els tipus trobats eren més o menys els mateixos als diferents clans d’hienes, les proporcions dels tipus bacterians eren significativament diferents segons el clan.

PropionibacteriumPropionibacterium, imatge colorejada de microscòpia electrònica: Dennis Kunkel Microscopy, Inc./Visuals Unlimited, Inc. Altres espècies d’aquest gènere bacterià productor d’àcid propiònic intervenen també en la producció dels formatges tipus Emmental.

Per tant, aques treball [2], utilitzant tècniques moleculars d’última generació, independents de cultiu i amb seqüenciació, demostra que els bacteris simbiòtics poden ser útils als seus hostes animals augmentant la diversitat de senyals odorífers disponibles, amb variabilitat segons els grups d’hienes.

Importància de les simbiosis

Aquest cas força peculiar és un més de simbiosis de bacteris amb mamífers. Com sabeu, la majoria de mamífers, inclosos nosaltres els humans, convivim amb milions de bacteris, molts d’ells beneficiosos, com la majoria dels que habiten el tracte digestiu o altres parts del cos, el “microbioma” del que avui es parla molt. 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 sers 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 2000 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, 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 biológica: de la cooperació sempre s’obtenen beneficis per ambdòs participants.

Bibliografia

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

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

[  ]  http://en.wikipedia.org/wiki/Spotted_hyena

 

Advertisements

About Albert Bordons

Professor at "Universitat Rovira i Virgili" in Tarragona. Born in Barcelona 1951. Scientific areas: microbiology, biochemistry, biotechnology, oenology. I like: nature, biological sciences, photography, mountains, ... Languages: catalan (first one), spanish, french, english and some italian.

Posted on 9 Setembre 2012, in Bacteris, Simbiosis. Bookmark the permalink. Deixa un comentari.

Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out / Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out / Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out / Canvia )

Google+ photo

Esteu comentant fent servir el compte Google+. Log Out / Canvia )

Connecting to %s

No sé ni cómo te atreves

Fotografía y esas pequeñas cosas de cada día

Pols d'estels

El bloc d'Enric Marco

Life Secrets

For my students

All you need is Biology

Blog professional sobre Biologia · Blog profesional sobre Biología · A professional blog about Biology

Rambles of a PA student

Caffeinated forays into biological imaginings.

Horitzons llunyans

Mirades distants

#4wine

Los vinos son pequeñas historias dentro de una botella y nosotras queremos contarte las nuestras

Vi·moments·persones

Un maridatge a tres bandes

SciLogs: Artificial, naturalmente

Coses interessants de ciències de la vida i de la natura, i altres no tan "Bios"

microBIO

Coses interessants de ciències de la vida i de la natura, i altres no tan "Bios"

RealClimate

Coses interessants de ciències de la vida i de la natura, i altres no tan "Bios"

Què Qui Com

Coses interessants de ciències de la vida i de la natura, i altres no tan "Bios"

Dionís de viatge a Ítaca

Experiències enoturístiques

%d bloggers like this: