El pez jorobado refleja la luz polarizada dependiendo de las horas del día
Los peces pueden esconderse en el mar abierto mediante la manipulación de cómo se refleja la luz en la piel, de acuerdo con investigadores de la Universidad de Texas en Austin. El descubrimiento podría conducir algún día al desarrollo de nuevos materiales de camuflaje para su uso en el mar, y tira por tierra 40 años de la sabiduría convencional acerca del camuflaje de los peces.Los investigadores encontraron que los peces jorobados (Selene vomer) se camuflan a través de una compleja manipulación de la luz polarizada después de que toca la piel del pescado. En estudios de laboratorio, demostraron que este tipo de camuflaje supera hasta en un 80 por ciento a la estrategia de "espejo" que se pensaba era la técnica de camuflaje del pez.
El estudio fue publicado esta semana en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS). La investigación fue financiada por la Marina de los EE.UU., que tiene interés tanto en el desarrollo de mejores tecnologías de camuflaje en el océano como en ser capaces de detectar este tipo de estrategias si son desarrolladas por otros.
"El océano representa un entorno difícil para el camuflaje", dijo Molly Cummings, profesora asociada de biología integrativa en la Facultad de Ciencias Naturales. "No hay donde esconderse detrás de objetos en el espacio de tres dimensiones, por lo que los organismos tienen que encontrar una manera de mezclarse con el agua misma".
En las últimas décadas se ha asumido que la estrategia de camuflaje óptima para los peces del océano abierto es reflejar la luz del sol como un espejo. Muchas especies de peces, entre ellos el jorobado, tienen en la piel elementos reflectantes que pueden actuar como espejos.
Esta estrategia funciona bien para ciertos aspectos de la luz, tales como el color y la intensidad, que tienden a ser distribuidos de forma homogénea en la región que rodea al pez. La estrategia de espejo no es óptima, sin embargo, cuando la luz se polarizada, que se produce cuando las ondas de luz individuales se alinean paralelas entre sí.
"En el campo de luz polarizada hay una gran cantidad de estructuras en el mar abierto", dijo el físico Parrish Brady, un asociado postdoctoral en el laboratorio de Cummings. "Los seres humanos no lo pueden ver, pero más de 60 especies diferentes de peces tienen algún grado de sensibilidad a la polarización. Ellos pueden percibir la estructura a la luz".
Los contornos del campo de luz polarizada en entornos del océano abierto cambian constantemente, excepto al mediodía, cuando el sol está directamente sobre la cabeza. Un pez necesita hacer algo más que desplegar la estrategia de espejo para permanecer camuflado. La hipótesis de Cummings es que tal vez la naturaleza haya desarrollado una estrategia para hacer precisamente eso.
Ella y Brady cogieron algunos peces jorobados, que son conocidos como buenos en el camuflaje. En tanques en el laboratorio simularon el sol cuando pasa sobre el océano durante el transcurso de un día, y utilizaron un polarímetro hecho a la medida para medir cómo reflejaban la luz polarizada los peces jorobados.
Encontraron que los jorobados fueron capaces de manipular sus propiedades de reflexión de manera que estaban cerca al óptimo teórico y mucho mejor que un espejo estándar.
"Lo ingenioso es cuando imitaron el campo de luz cuando el sol está alto, que sería al mediodía, los peces simplemente rebotaron ese campo de luz", dijo Cummings. "Actuaron como un espejo. Luego imitamos el campo de luz cuando es más complejo, y los jorobados alteraron las propiedades de la luz polarizada que se refleja, lo que sería una mejor mezcla en su historia específica en diferentes momentos del día".
Las funciones de espejo "polaro-crípticas" de la piel del jorobado redujeron selectivamente el grado de polarización y transformaron el ángulo de polarización de la luz reflejada en función de las condiciones.
La siguiente tarea de los investigadores es entender cómo están logrando los peces esta hazaña.
Cummings dijo que podría ser un proceso totalmente pasivo, con diferentes elementos de su piel que responden automáticamente al ángulo de la luz del sol. O bien, los jorobados pueden ayudar a su camuflaje alterando sutilmente la orientación relativa de sus cuerpos al sol, o neurológicamente aumentando gradualmente ciertos procesos.
Lo que los investigadores descubran acerca de estos mecanismos será de especial interés para la Marina, que en la actualidad no es tan buena como los jorobados en camuflajes en mar abierto.
"Desde un punto de vista biólogo evolutivo, siempre me emociono cuando la evolución va un paso por delante de los humanos", dijo Cummings. "El problema que hay es cómo manejar este entorno y, aunque todavía no lo hemos resuelto en un animal, podemos identificar estas estrategias biológicas básicas, y tal vez los científicos de materiales puedan traducirlas en productos útiles para la sociedad".
Artículo científico: Polaro–cryptic mirror of the lookdown as a biological model for open ocean camouflage
