Los gimnotos: seres maravillosos del río Amazonas

Los gimnotos son peces óseos de río pertenecientes al orden de los Gymnotiformes. Hasta el año 2019, se conocía una única especie, la anguila eléctrica (Electrophorus electricus), perteneciente a la familia Gymnotidae.

A pesar del nombre común, esta especie no es una verdadera anguila (Anguilliforme), sino un pez cuchillo, más estrechamente relacionado con los bagres o siluros.

Unos peces únicos

Cabe señalar que el nombre de anguila proviene de su cuerpo alargado, que carece de aleta dorsal y aletas pectorales. Sin embargo, posee una aleta anal extremadamente larga que usa para moverse.

El rasgo más fascinante de los gimnotos es su capacidad para generar descargas eléctricas. Esta habilidad se conoce desde hace siglos, incluso antes de descubrir la electricidad.

Tales descargas pueden ser grandes y se asocian a sus estrategias de caza, captura de presas y defensa. Por otro lado, según la opinión de expertos, pequeñas descargas eléctricas pueden ser claves en la electrolocalización y la comunicación entre sujetos de la misma especie.

¿Cómo lucen los gimnotos?

Es interesante conocer que los gimnotos no son realmente anguilas, pues pertenecen a los ostarioofisarios, aunque su aspecto emula aquél de las verdaderas anguilas. Así, estos peces poseen un cuerpo largo y con forma de serpiente, sin aletas caudal, dorsal y pélvica.

Por otro lado, tienen una aleta anal extremadamente alargada, que se utilizan como medio de locomoción y que les permite nadar en retroceso.

Además, tienen una piel sin escamas, gruesa y viscosa que utilizan como capa protectora. Los gimnotos varían de color gris a marrón/negro, con una tonalidad amarillenta en la porción ventral anterior del cuerpo. Pueden tener  manchas blanquecinas.

También, su cabeza tiene forma cilíndrica ligeramente aplanada y con una boca grande. En estado adulto, son peces grandes que pueden alcanzar hasta 2,5 metros y pesar 20 kilogramos.

Un dato curioso es que todos los órganos vitales de los gimnotos están ubicados en la parte anterior del cuerpo y sólo ocupan un 20 % de su longitud.

Los gimnotos respiran por la boca

Aunque los gimnotos tienen branquias, su función no cubre la demanda de oxígeno del pez. Según expertos, estas branquias vestigiales se utilizan solo para eliminar el dióxido de carbono y no para la absorción de oxígeno. En tal razón, estos peces son respiradores de aire obligatorios.

De hecho, casi el 80 % de su demanda de oxígeno la obtienen a través de su boca altamente vascularizada. Esta adaptación le permite el uso de la boca como un pulmón y les obliga a salir a la superficie con bastante frecuencia para respirar.

Esta característica le permite a los gimnotos sobrevivir cómodamente en agua fangosas con muy baja concentración de oxígeno disuelto.

Hábitat y distribución geográfica

Los gimnotos habitan en Venezuela, en la cuenca de los ríos Orinoco, Río Negro y Cuyuní. También están presentes en el río Amazonas y sus tributarios y en los ríos que drenan el escudo guayanés en Guyana, Surinam, Guayana Francesa y norte de Brasil.

En general, habitan en los fondos fangosos de ríos, arroyos, charcas y pantanos, favoreciendo las áreas profundamente sombreadas.

Estas especies nocturnas se cuentan entre los principales depredadores acuáticos del bosque inundado de aguas bravas, conocido como varzea.

El bosque de varzea es un ecosistema forestal que ocupa alrededor del 2 % de la cuenca amazónica. Son los bosques que crecen en las llanuras de inundación ricos en sedimentos minerales.

Cabe señalar que este ecosistema cuenta con una gran cantidad de flora y fauna típica y exclusiva. La enorme cantidad de sedimentos hace de los suelos en estas zonas unos de los más fértiles del Amazonas.

En la época en la que están inundadas, los peces las usan tanto para alimentarse (convirtiéndose en importantes dispersadores de las semillas de las plantas) como para reproducirse.

Ahora se conocen tres especies de gimnotos

Hasta el año 2019, se creía que una sola especie de gimnoto (Electrophorus electricus) reinaba en la cuenca del río amazonas. Esta especie puede generar descargas eléctricas fuertes (de hasta 650 Voltios).

Un nuevo estudio reportó la existencia de dos nuevas especies de anguilas eléctricas. Una de ellas, capaz de proporcionar descargas eléctricas de 860 voltios, fue identificada como Electrophorus voltai.

Además, la tercera especie fue designada Eletrophorus varii, en honor del difunto ictiólogo del Smithsoniano Richard Vari. En el citado estudio, los autores determinaron que cada especie tiene una forma de cráneo única.

También presentan características definitorias en sus aletas pectorales y una disposición distintiva de poros en el cuerpo. Además, cada especie también tiene su propia distribución geográfica.

Así, Electrophorus electricus vive en tierras altas del Escudo Guayanés, mientras que Electrophorus voltai habita más al sur, en el Escudo Brasileño. Finalmente, Electrophorus varii se encuentra en las tierras bajas del río Amazonas.

Comportamiento

Estos peces son animales nocturnos, de poca visión y que viven en aguas turbias y oscuras. Por tales razones, deben depender de la electricidad que generan para detectar a otros peces.

Aunque los gimnotos tienen el potencial de ser animales bastante agresivos, no lo son. En realidad, solo usan sus fuertes descargas de los órganos eléctricos con fines depredadores y defensivos.

Por otro lado, las descargas eléctricas débiles las utilizan para la electrolocalización. Esto es especialmente importante debido a su mala vista.

Los gimnotos tienen una carga positiva cerca de la cabeza, mientras que la cola es de carga negativa. Cabe señalar que la polaridad del pez en sí ayuda a crear este campo eléctrico que dicta gran parte del comportamiento del animal.

El uso de bioelectricidad en los gimnotos

Es importante señalar que los gimnotos tienen tres órganos eléctricos: el órgano principal, el órgano de Hunter y el órgano de Sach. Todos ellos están formados por células musculares modificadas:

• El órgano eléctrico principal se encuentra en el lado dorsal; abarca la parte media del cuerpo desde detrás de la cabeza hasta la mitad de la cola.
• En segundo término, el órgano de Hunter es paralelo al órgano principal pero en el lado ventral. Estos generan pulsos de alto voltaje que aturden a las presas y disuaden a los depredadores.
• El órgano de Sach está ubicado en el cuarto trasero de la anguila eléctrica. Este órgano produce pulsos de menor voltaje que permiten la comunicación y navegación en aguas turbias.

¿De dónde proviene esta bioelectricidad?

En estos peces, las descargas se producen porque su sistema nervioso contiene una serie de células electrogénicas (que producen electricidad). Estas células especializadas tienen una forma de disco y se les denomina electrocitos.

Cada electrocito lleva una carga eléctrica negativa neta; en su interior las células tienen una alta concentración de iones de potasio cargados positivamente. Por tal razón, cada disco tiene una diferencia de potencial de poco menos de 100 milivoltios.

En el momento de la caza o de defensa, se libera el neurotransmisor acetilcolina, que induce la descarga de estas células. El neurotransmisor desarrolla un camino de baja resistencia eléctrica entre un lado de la célula y el interior.

Así, por un proceso de transporte activo, los iones de potasio de fuera de la célula ingresan precipitadamente  en ese lado de la célula.

De seguida, algunos de los iones de potasio de dentro de la célula salen por el otro lado de la célula para mantener el equilibrio. Con este proceso, la célula libera alrededor de 50 milivoltios de electricidad.

Es importante señalar que las células electrogénicas están apiladas. Por esta razón, la actividad del disparo de una célula activa otras a su alrededor, creando una cascada de corriente. La descarga colectiva de electricidad de cada célula es la que permite que el gimnoto libere hasta 860 voltios.