La línea lateral informa el comportamiento de formación de bancos en los peces
Científicos dirigidos por la Universidad de Bristol han estado estudiando un órgano sensorial de peces para comprender las señales del comportamiento colectivo que podrían emplearse en robots submarinos.
Este trabajo se centró en el órgano sensor de la línea lateral en los peces cíclidos africanos, pero se encuentra en casi todas las especies de peces, lo que les permite sentir e interpretar las presiones del agua a su alrededor con suficiente agudeza para detectar influencias externas como peces vecinos, cambios en el flujo de agua, depredadores y obstáculos.
En su conjunto el sistema de línea lateral se distribuye sobre la cabeza, el tronco y la cola del pez. Se compone de mecanorreceptores (neuromastas) que se encuentran dentro de los canales subdérmicos o en la superficie de la piel.
"Tratábamos de averiguar si las diferentes áreas de la línea lateral, la línea lateral de la cabeza versus la línea lateral del cuerpo, o los diferentes tipos de unidades sensoriales de la línea lateral, como las que están en la piel, en comparación con las que están debajo, juegan diferentes roles en la forma en que el pez puede sentir su entorno a través de lecturas de presión ambiental", dijo el autor principal, Elliott Scott, del Departamento de Ingeniería Matemática de la Universidad de Bristol.
"Hicimos esto de una manera novedosa, utilizando peces híbridos, que permitieron la generación natural de variación".
Imagen: El diseño del sensor de línea lateral artificial simulado y su ubicación y respuesta en el entorno simulado.
Descubrieron que el sistema de líneas laterales alrededor de la cabeza tiene la influencia más importante en la capacidad de los peces para nadar en un banco. Mientras tanto, la presencia de más unidades sensoriales de líneas laterales, neuromastos, que se encuentran debajo de la piel dan como resultado que los peces naden más juntos, mientras que una mayor presencia de neuromastos en la piel tiende a hacer que los peces naden más separados.
En la simulación, los investigadores pudieron mostrar cómo los mecanismos detrás del trabajo de la línea lateral son aplicables no solo a las pequeñas escamas que se encuentran en los peces reales, sino también a escalas más grandes. Esto podría inspirar un nuevo tipo de sensor de presión de fácil fabricación para la robótica subacuática, en particular la robótica de enjambres, donde el costo es un factor importante.
Elliott dijo: "Estos hallazgos brindan una mejor comprensión de cómo la línea lateral informa el comportamiento de formación de bancos en los peces, al tiempo que contribuyen con un diseño novedoso de sensor de presión económico que podría ser útil en robots submarinos que tienen que navegar en ambientes oscuros o turbios".
El equipo planea desarrollar ahora aún más el sensor e integrarlo en una plataforma robótica para ayudar a un robot a navegar bajo el agua y demostrar su efectividad.
El artículo se publica en Royal Society Open Science: Lateral line morphology, sensory perception and collective behaviour in African cichlid fish
