Los peces robóticos pueden ser una herramienta valiosa en la lucha contra una de las especies invasoras más problemáticas del mundo, la gambusia, según informan los investigadores.
El control de las especies invasoras es notoriamente difícil, especialmente en lagos y ríos donde los peces nativos y otra fauna silvestre tienen opciones limitadas de escape.
El aumento de las poblaciones de gambusia en lagos y ríos de agua dulce de todo el mundo ha diezmado las poblaciones de peces nativos y anfibios, y los intentos de controlar la especie mediante tóxicos o capturas suelen fracasar o causar daños a la fauna local.
El estrés como arma contra las especies invasoras
Los investigadores han publicado los primeros experimentos para evaluar la capacidad de un pez robótico de inspiración biológica para provocar cambios relacionados con el miedo en la gambusia. Sus hallazgos indican que incluso una breve exposición a una réplica robótica del principal depredador de la gambusia —la perca de boca grande— puede provocar respuestas de estrés significativas en la gambusia, desencadenando comportamientos de evitación y cambios fisiológicos asociados a la pérdida de reservas energéticas, lo que podría traducirse en tasas de reproducción más bajas.
“Que sepamos, este es el primer estudio que utiliza robots para provocar respuestas de miedo en esta especie invasora”, afirma Maurizio Porfiri, profesor de la Escuela de Ingeniería Tandon de la Universidad de Nueva York. “Los resultados muestran que un pez robótico que replica con fidelidad los patrones de natación y el aspecto visual de la perca de boca grande tiene un impacto poderoso y duradero en la gambusia en el entorno de laboratorio.”
El equipo expuso grupos de gambusias a una perca de boca grande robótica durante una sesión de 15 minutos por semana, durante seis semanas consecutivas. El comportamiento del robot varió entre los ensayos, abarcando varios grados de biomimetismo. Cabe destacar que, en algunos ensayos, los investigadores programaron el robot para incorporar retroalimentación en tiempo real basada en las interacciones con gambusias vivas y para exhibir “ataques” propios del comportamiento depredador: un aumento rápido de la velocidad de natación.
Los investigadores registraron en tiempo real las interacciones entre los peces vivos y la réplica, y las analizaron para revelar correlaciones entre el grado de biomimetismo del robot y el nivel de respuesta de estrés que mostraban los peces vivos. Los comportamientos relacionados con el miedo en la gambusia incluyen quedarse inmóvil (sin nadar), vacilar al explorar espacios abiertos desconocidos y potencialmente peligrosos, y patrones de natación erráticos.
Peces asustados
Los investigadores también midieron parámetros fisiológicos de la respuesta al estrés, anestesiando a los peces semanalmente para medir su peso y longitud. Las disminuciones de peso indican una respuesta antidepredadora más intensa y dan lugar a reservas energéticas más bajas. Los peces con reservas más bajas tienen menos probabilidades de sobrevivir mucho tiempo y de destinar energía a la reproducción futura, factores con fuertes implicaciones para la gestión de las poblaciones en la naturaleza.
Los peces expuestos a depredadores robóticos que imitaban más fielmente los patrones de natación agresivos y orientados al ataque de los depredadores reales mostraron los niveles más altos de respuestas de estrés conductuales y fisiológicas.
“Son necesarios más estudios para determinar si estos efectos se trasladan a las poblaciones silvestres, pero esta es una demostración concreta del potencial de la robótica para resolver el problema de la gambusia”, afirma el autor principal, Giovanni Polverino, becario del departamento de ciencias biológicas de la Universidad de Australia Occidental. “Tenemos mucho más trabajo en marcha entre nuestras instituciones para establecer nuevas herramientas eficaces que combatan la propagación de las especies invasoras.”
El Laboratorio de Sistemas Dinámicos de Porfiri es conocido por trabajos previos que utilizan robots biomiméticos junto a peces vivos para desentrañar los mecanismos de muchos comportamientos colectivos de los animales, como el liderazgo, las preferencias de apareamiento e incluso el impacto del alcohol en los comportamientos sociales. Además de desarrollar robots que ofrecen estímulos totalmente controlables para estudiar el comportamiento animal, los robots biomiméticos reducen el uso de animales de experimentación.
El artículo aparece en la Journal of the Royal Society Interface.
