Threatening stimuli elicit a sequential cardiac pattern in arthropods
Verónica Pérez-Schuster,
Lucca Salomón,
Mercedes Bengochea,
Melanie Ailín Basnak,
Francisco Velázquez Duarte,
Gabriela Hermitte,
Martín Berón de Astrada
Affiliations
Verónica Pérez-Schuster
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Departamento de Fisiología y Biología Molecular y Celular, Instituto de Biociencias, Biotecnología y Biología Traslacional (iB3), Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires, Argentina; Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Godoy Cruz 2290, Buenos Aires C1425FQB, Argentina; Universidad de Buenos Aires, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Departamento de Física, Buenos Aires, Argentina
Lucca Salomón
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Departamento de Fisiología y Biología Molecular y Celular, Instituto de Biociencias, Biotecnología y Biología Traslacional (iB3), Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires, Argentina
Mercedes Bengochea
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Departamento de Fisiología y Biología Molecular y Celular, Instituto de Biociencias, Biotecnología y Biología Traslacional (iB3), Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires, Argentina
Melanie Ailín Basnak
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Departamento de Fisiología y Biología Molecular y Celular, Instituto de Biociencias, Biotecnología y Biología Traslacional (iB3), Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires, Argentina
Francisco Velázquez Duarte
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Departamento de Fisiología y Biología Molecular y Celular, Instituto de Biociencias, Biotecnología y Biología Traslacional (iB3), Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires, Argentina
Gabriela Hermitte
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Departamento de Fisiología y Biología Molecular y Celular, Instituto de Biociencias, Biotecnología y Biología Traslacional (iB3), Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires, Argentina
Martín Berón de Astrada
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Departamento de Fisiología y Biología Molecular y Celular, Instituto de Biociencias, Biotecnología y Biología Traslacional (iB3), Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires, Argentina; Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Godoy Cruz 2290, Buenos Aires C1425FQB, Argentina; Corresponding author
Summary: In order to cope with the challenges of living in dynamic environments, animals rapidly adjust their behaviors in coordination with different physiological responses. Here, we studied whether threatening visual stimuli evoke different heart rate patterns in arthropods and whether these patterns are related with defensive behaviors. We identified two sequential phases of crab’s cardiac response that occur with a similar timescale to that of the motor arrest and later escape response. The first phase was modulated by low salience stimuli and persisted throughout spaced stimulus presentation. The second phase was modulated by high-contrast stimuli and reduced by repetitive stimulus presentation. The overall correspondence between cardiac and motor responses suggests that the first cardiac response phase might be related to motor arrest while the second to the escape response. We show that in the face of threat arthropods coordinate their behavior and cardiac activity in a rapid and flexible manner.