Ingenieros diseñan robots para luchar contra peces invasores

Un equipo de investigadores ha diseñado un robot que ahuyenta al pez invasor mosquitofish, que se come los huevos de los peces y renacuajos de agua dulce. El nuevo estudio demuestra cómo el miedo puede alterar el comportamiento, la fisiología y la fertilidad del mosquitofish, y puede tener grandes implicaciones en la lucha contra las especies invasoras.

El estudio se publicó el 16 de diciembre en la revista iScience.

Inspiración en el depredador natural

El equipo internacional está formado por biólogos e ingenieros de Australia, Estados Unidos e Italia. Estudiaron al pez largemouth bass, que es el depredador natural del mosquitofish, para inspirarse en el diseño de los nuevos robots.

El equipo diseñó un pez robótico que imita la apariencia y simula los movimientos del pez largemouth bass. Con la ayuda de la visión por computadora, el robot puede atacar cuando identifica a un mosquitofish que se acerca a los renacuajos. La especie invasora entonces muestra comportamientos temerosos y estrés antes de experimentar pérdida de peso, cambios en la forma del cuerpo y una reducción en la fertilidad.

Giovanni Polverino es de la Universidad de Australia Occidental y es el primer autor de la investigación.

“El mosquitofish es una de las 100 peores especies invasoras del mundo, y los métodos actuales para erradicarlo son demasiado costosos y tiempo-consumidores para contrastar su propagación de manera efectiva”, dice Polverino. “Esta plaga global es una amenaza seria para muchos animales acuáticos. En lugar de matarlos uno a uno, estamos presentando un enfoque que puede informar mejores estrategias para controlar esta plaga global. Hicimos que su peor pesadilla se hiciera realidad: un robot que asusta al mosquitofish pero no a los demás animales que lo rodean”.

Cuando los mosquitofish estaban en presencia del pez robótico, se quedaban más cerca entre sí y optaban por quedarse en el centro del área de prueba. Tenían miedo de adentrarse en aguas desconocidas. También nadaban con giros más frecuentes y bruscos en comparación con aquellos que no se encontraron con el robot.

Miedo que dura

Cuando la especie invasora finalmente se alejó del robot, continuó mostrando miedo. Era menos activa, consumía más comida y se congelaba durante más tiempo, mostrando signos de ansiedad durante semanas después de su última interacción con el robot.

El pez robótico también mejoró las perspectivas para los renacuajos que el mosquitofish ataca. La especie invasora es un animal visual, que examina el entorno a través de sus ojos, mientras que los renacuajos tienen una visión deficiente y luchan por ver al robot.

“Esperábamos que el robot tuviera efectos neutros en los renacuajos, pero no fue el caso”, dice Polverino.

Dado que los robots afectaron el comportamiento del mosquitofish, los renacuajos estaban más dispuestos a salir del área de prueba.

“Resultó ser algo positivo para los renacuajos. Una vez que se liberaron del peligro de tener mosquitofish alrededor, ya no tenían miedo. Están felices”, continuó Polverino.

Después de cinco semanas de experimentos, los investigadores encontraron que los peces asignaban más energía a escapar que a reproducirse. Los cuerpos de los peces machos se volvieron más delgados y sus colas se volvieron más fuertes para nadar más rápido.

Maurizo Porfiri de la Universidad de Nueva York es el autor senior de la investigación.

“Aunque el pez robótico de laboratorio es exitoso para disuadir al mosquitofish, no está listo para ser liberado en la naturaleza”, dice Porfiri.

El equipo ahora buscará superar los desafíos técnicos y probar el método en pequeñas piscinas claras en Australia.

“Las especies invasoras son un gran problema en todo el mundo y son la segunda causa de la pérdida de biodiversidad”, dice Polverino. “Esperamos que nuestro enfoque de utilizar la robótica para revelar las debilidades de una plaga increíblemente exitosa abra la puerta a mejorar nuestras prácticas de control biológico y combatir las especies invasoras. Estamos muy emocionados con esto”.