Comportándose como presa o como predador : decisiones antagónicas frente a un mismo estímulo visual de movimiento en un artrópodo

• Autores: Salido, Carla Adriana
• Año de publicación: 2025
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Tomsic, Daniel
• Materia: TOMA DE DECISIONES; PRESA; PREDADOR; SEXO; HAMBRE; COSTO-BENEFICIO; PERSONALIDAD; ATENCION; DECISION-MAKING; PREY; PREDATOR; SEX; HUNGER; COST-BENEFIT; PERSONALITY; ATTENTION
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Los procesos de toma de decisiones en el contexto de las interacciones presa-predador por lo general se abordan desde el punto de vista de la presa o desde el del predador. En consecuencia, tanto los comportamientos de persecución y captura como los de escape se investigan por separado, utilizando diferentes estímulos en diferentes especies. El cangrejo Neohelice se alimenta de individuos de su propia especie, por ende, actúa tanto como presa como predador, siendo ambos comportamientos guiados visualmente. Resulta notable que estos dos comportamientos antagónicos innatos puedan ser desencadenados por un mismo objeto (estímulo) que se desplaza a nivel del suelo. Además de la respuesta predatoria (RP) y la antipredatoria (RA) a un objeto en movimiento, los animales pueden desplegar una respuesta de inmovilidad o freezing (RF). Este escenario brinda posibilidades singulares para investigar qué impulsa a un animal a actuar de manera distinta ante un mismo objeto. Para comenzar a abordar esta pregunta en esta tesis estudiamos cómo algunos factores contribuyen a la decisión de ejecutar RP, RA o RF. Encontramos que las probabilidades de las distintas respuestas varían según el sexo, de manera que los machos escapan menos del estímulo mientras que lo persiguen con mayores probabilidades y desde mayores distancias que las hembras. Encontramos también un marcado efecto del estado de ayuno, que se manifiesta en un incremento de la probabilidad de RP en desmedro de la RA, que se acentúa con los días de ayuno de los animales. Este efecto, sin embargo, fue notable solo en los machos, sugiriendo que las hembras tendrían una mayor resistencia a la inanición. Por otra parte, el análisis de las respuestas de cada individuo a sucesivos ensayos indicó la existencia de tipos de personalidad (síndromes comportamentales) en estos cangrejos, que pueden ser clasificados en tres categorías: animales con carácter predador, animales con carácter presa y animales oscilantes entre estas dos. Por otro lado, al analizar el efecto del tamaño de los animales en relación con el estímulo, observamos que los cangrejos de mayor tamaño mostraron una menor reactividad, posiblemente porque el objeto no represente una presa atractiva o una amenaza suficientemente relevante. Sin embargo, cuando estos cangrejos grandes deciden responder al estímulo, lo hacen mayoritariamente con RP. En cambio, para los cangrejos pequeños, esos estímulos resultaron proporcionalmente más relevantes y generaron respuestas duales de RA o RP, reflejando un equilibrio entre la necesidad de alimentarse y el riesgo percibido. Además, observamos que el inicio de la persecución ocurre dentro de un umbral de distancia espacial fijo (~15 cm), independiente del sexo o tamaño corporal. El contexto social también moduló la decisión de responder al estímulo. La presencia de un congénere redujo tanto la actividad exploratoria como la reactividad al objeto, incluso bajo condiciones de ayuno prolongado. Esta disminución se interpreta como resultado de una división de los recursos atencionales, la competencia potencial y la necesidad de evitar conflictos. Observamos un claro efecto de la proximidad del congénere: donde a distancias cortas entre los individuos, la aparente atención dirigida al conespecífico interfiere con la respuesta al estímulo, mientras que a distancias mayores esta interferencia se atenúa, permitiendo una recuperación de la reactividad. Además, los cangrejos evaluados en pareja mostraron menores distancias de respuesta para la RA y la RP comparados a cuando fueron evaluados en solitario, lo que sugiere que la proximidad social altera las distancias de respuesta a partir de las cuales se desencadenan esos comportamientos. Finalmente, identificamos un umbral crítico de elevación del estímulo que, incluso bajo condiciones de fuerte motivación predatoria inducida por el ayuno, produjo una transición clara de respuestas predatorias a respuestas de evasión. En síntesis, en esta tesis mostramos las posibilidades que, para estudiar los procesos de toma de decisiones, ofrece la inusual situación de un animal que ejecuta respuestas innatas antagónicas ante un mismo estímulo. Los diferentes resultados de esta tesis son discutidos en términos de decisiones basadas en el valor de la recompensa (value-based decision), personalidad animal y atención dividida.
Decision-making processes in predator-prey interactions are typically approached from either the prey's or the predator's perspective. Consequently, both pursuit and capture behaviors as well as escape behaviors are studied separately, using different stimuli in different species. The crab Neohelice preys on individuals of its own species, thus acting as both prey and predator, with both behaviors being visually guided. Remarkably, these antagonistic innate behaviors can be triggered by the same ground-moving object (stimulus). In addition to the predatory response (PR) and antipredatory response (AR) to a moving object, animals can also exhibit an immobility or freezing response (FR). This scenario provides unique opportunities to investigate what drives an animal to either pursue or escape from the same object. To begin addressing this question, in this thesis we studied how certain factors contribute to the decision to execute RP, RA, or RF. We found that the probabilities of the different responses vary according to sex, such that males escape less from the stimulus while pursuing it with higher probabilities and they initiate to do so from greater distances than females. We also found a significant effect of starvation level, manifested in an increased probability of PR at the expense of AR, which intensifies with days of fasting. However, this effect was observed only in males, suggesting that females may be more resistance to starvation. On the other hand, the analysis of individual responses across successive trials revealed consistent behavioral tendencies (behavioral syndromes) in these crabs, which can be classified into three categories: predator-like, prey-like, and oscillating individuals. When analyzing the effect of animal size relative to the stimulus, we found that larger crabs showed lower reactivity, possibly because the object does not represent attractive prey or a sufficiently relevant threat. However, when large crabs did respond, they did so primarily with PR. In contrast, for smaller crabs, the same stimuli were proportionally more relevant and elicited dual AR or PR responses, reflecting a balance between the need to feed and perceived risk. Moreover, the pursuit response is initiated within a fixed spatial threshold (~15 cm), regardless of sex or body size. Social context also modulated response decisions. The presence of a conspecific reduced both exploratory activity and reactivity to the stimulus, even under conditions of prolonged fasting. This reduction can be interpreted as a result of divided attention, potential competition, and conflict avoidance. We observed a clear effect of proximity: at short inter-individual distances, attention directed toward the conspecific interfered with responses to the stimulus, while at greater distances this interference diminished, allowing reactivity to recover. In addition, paired crabs showed shorter distances for both avoidance and predatory responses compared to solitary individuals, suggesting that social proximity alters the initial distance at which active behaviors are triggered. Finally, we identified a critical threshold in stimulus elevation that, even under strong hunger-induced predatory motivation, led to a clear transition from predatory to evasive responses. In summary, this thesis highlights the potential of studying decision-making processes in the unusual scenario of an animal exhibiting antagonistic responses to the same stimulus. The findings are discussed in terms of value-based decision-making, animal personality, and divided attention.
Fil: Salido, Carla Adriana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.