Peces robóticos para estudiar la fauna marina

En el mundo de los peces cebra, el gran depredador es el pez Oscar (Astronotus ocellatus), en particular, su variedad tigre rojo, llamado así por sus colores rojo y negro. Pero aunque el pez cebra no tienen ninguna razón por la que temer a los robots, investigadores de la Escuela Politécnica de Ingeniería de la Universidad de Nueva York han publicado el primer estudio que muestra que un depredador robótico puede asustar a los peces cebra igual que los tigres rojos reales. Sus resultados pueden ayudar a avanzar en la comprensión del miedo y la ansiedad en las poblaciones de animales, incluidos los seres humanos.

Este estudio es el tema de portada de la próxima edición de la revista Zebrafish.

El pez cebra es una especie de gran versatilidad, que para los científicos está ocupando el lugar de animales más complejos, como cobayas o ratones, en estudios de comportamiento. Hasta el momento, se han utilizado para explorar cómo los animales se comportan en sociedad, así como otros aspectos de la cognición, la ansiedad o el miedo.

Mayor consistencia

Sin embargo, todos los experimentos con animales vivos tienen limitaciones. Su comportamiento puede ser impredecible, y factores como el medio ambiente y la fatiga pueden afectar a los resultados. Maurizio Porfiri, profesor de ingeniería mecánica y aeroespacial en la NYU, ha creado modelos robóticos bio-inspirados que sirven como estímulos previsibles y controlables para aplicar con animales vivos. Estos experimentos han mostrado las ventajas del uso de robots en los estudios de comportamiento de los peces, mejorando aspectos como la repetibilidad de los ensayos o la consistencia de los resultados.

Para ello, Porfiri y su equipo diseñaron un tanque experimental dividido en tres compartimentos. El primero estaba vacío, el segundo fue ocupada por un pez cebra, y el tercero compartimiento fue ocupado por tres estímulos diferentes: un pez tigre rojo, una animación por ordenador de un pez tigre rojo nadando, y finalmente la réplica robótica del pez.

Hallaron que el pez cebra, al estar expuesto al tigre rojo vivo y a la réplica robótica, mostró respuestas inequívocas de miedo. Pasó mucho menos tiempo en la zona del tanque donde se hallaban los peces reales o el robot. Además, los investigadores observaron que el pez cebra trataba de evitar al robot de una forma más consistente que con el tigre rojo.

"La evitación no es la única manera en que podemos decir que un pez cebra tiene miedo", dijo Porfiri. "Cuando estos peces tienen miedo, también nadan de manera diferente, y nos sorprendió hallar que los peces robóticos podrían producir una respuesta relacionada con el miedo aún más fuerte que el depredador real".

Los investigadores creen que el suyo es el primer estudio que compara directamente la respuesta del pez cebra ante ambos depredadores, vivos y robóticos. Porfiri comentó que la elección de los depredadores, el pez Óscar tigre rojo, tuvo un papel significativo en el resultado de los experimentos. "El pez Óscar es un conocido depredador del pez cebra, pero no es el más amenazador", dijo Porfiri. "Elegimos un depredador en el que podíamos confiar que asustara al pez cebra, pero no hasta el punto de que lo evitara tanto como para enmascarar lo que tratábamos de descubrir".

Esta respuesta, de miedo moderado, permitió al equipo examinar el alcance completo de los comportamientos relacionados con el miedo en estos peces, así como demostrar que podían inducir ese comportamiento tanto con un robot como con un animal vivo, como se ha hecho hasta ahora.