Los robots pueden ayudar a reducir la amenaza de especies invasoras

Un pez robot podría asustar y estresar a una especie invasora, lo suficiente como para que los invasores pierdan peso en experimentos de laboratorio. Los nuevos hallazgos sugieren que algún día los robots podrían ayudar a controlar tales plagas en la naturaleza.

Los científicos se centraron en el pez mosquito ( Gambusia affinis ), que ahora puede ser el pez de agua dulce más extendido del mundo. Estos peces pequeños, resistentes y extremadamente agresivos se introdujeron en muchas aguas a principios del siglo XX para ayudar a engullir las larvas de mosquito; pueden comer hasta el 167% de su peso corporal diariamente. Sin embargo, a menudo han superado y diezmado muchas poblaciones nativas de peces y anfibios.

“El Mosquitofish está en todas partes y hay toneladas de ellos”, dijo el coautor del estudio Maurizio Porfiri, ingeniero mecánico de la Universidad de Nueva York.

Intentar capturar peces mosquito a mano “es lo mismo que tratar de vaciar el océano con una cuchara”, dijo Porfiri. Por otro lado, “si dejamos trampas en la naturaleza, lo más probable es que capturemos muchas otras especies junto con mosquitofish, con el riesgo de hacer más daño que bien al medio ambiente”. Los esfuerzos para usar pesticidas para combatir esta especie invasora terminaron lastimando a los peces nativos, agregaron los investigadores.

En cambio, Porfiri y sus colegas buscaron controlar el mosquitofish al influir en su comportamiento utilizando peces robóticos. En experimentos de laboratorio anteriores, habían demostrado que los peces reales podrían ser persuadidos para que siguieran a los peces mecánicos, investigaciones que algún día podrían ayudar a alejar a los bancos de peces de la contaminación, los derrames de petróleo y otros peligros.

Los investigadores crearon un robot cuyo cuerpo de silicona se formó y pintó para parecerse mucho a un bajo bocazas, el principal depredador del pez mosquito. Más del 80% del pescado que la lubina juvenil consume en sus aguas nativas es mosquitofish. El robot fue controlado a través de una varilla que se extiende desde el fondo de la pecera, y una computadora usó una cámara para guiar al robot.

Porfiri y sus colegas expusieron grupos de mosquitofish a esta réplica mecánica durante una sesión de 15 minutos por semana durante seis semanas consecutivas. Los investigadores variaron cuán realista se comportó el robot en estos grupos. A veces nadaba a una velocidad constante, mientras que en otros casos se movía a diferentes velocidades, imitando los patrones de natación que los científicos registraron del bajo juvenil de boca grande. A veces incluso simulaba ataques contra el pez mosquito.

“El robot está diseñado en base a principios biológicos que lo harían aparecer como una amenaza solo para mosquitofish, sin dejar otra huella en el medio ambiente”, dijo Porfiri.

Los científicos monitorearon los mosquitofish en busca de comportamientos asociados con el miedo, como quedarse inmóvil, nadar en patrones erráticos y dudar al explorar espacios abiertos potencialmente desconocidos y peligrosos. También anestesiaron a los peces semanalmente para medir su peso y longitud.

Como era de esperar, el mosquito pez expuesto al comportamiento agresivo del robot que se asemeja a los depredadores de la vida real mostró la mayor cantidad de miedo. También perdieron peso, lo que sugiere que estaban estresados ​​y tenían menos reservas de grasa. Los peces con menores reservas de energía tienen menos probabilidades de perseguir la reproducción o sobrevivir mucho tiempo en la naturaleza.

“No estamos matando peces y no estamos planeando hacerlo”, dijo Porfiri. “Nuestro plan es estresar selectivamente a los malos para que sean menos problemáticos para las especies nativas y en peligro de extinción. Con suerte, una consecuencia de este estrés es que los mosquitofish se reproducirán menos y su número disminuirá con el tiempo en áreas donde no deberían presente.”

Este trabajo “proporciona una estrategia sofisticada para manejar especies animales consideradas plagas”, dijo el zoólogo e ingeniero de biorobóticos Donato Romano de la Escuela de Estudios Avanzados Sant’Anna en Pisa, Italia, que no participó en esta investigación. “Esto podría representar un hito para futuras direcciones en el control integrado de plagas con el objetivo de un manejo más seguro de plagas”.

Por ejemplo, “imagine un grupo de robots patrullando un área donde hay peces mosquitos, solo durante varios minutos por día”, dijo Porfiri. “Si nuestro enfoque funciona fuera del laboratorio, podríamos prever una nueva forma de defender las especies nativas y eliminar los peces mosquit invasores de entornos a los que no pertenecen”.

La investigación futura puede analizar cómo la pérdida de peso podría afectar la reproducción de mosquitofish. Los científicos también buscarán “equipar al robot con un sistema de visión por computadora para que pueda reconocer a los peces mosquitos en la naturaleza”, dijo Porfiri.

Los científicos detallaron sus hallazgos en línea el 11 de septiembre en el Journal of the Royal Society Interface. (https://www.insidescience.org/)

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