updated 11:37 PM CET, Dec 6, 2016

Humildes medusas utilizan estrategia de alta tecnología para encontrar comida

Ratio: 0 / 5

Inicio desactivadoInicio desactivadoInicio desactivadoInicio desactivadoInicio desactivado
 

medusa barril (Rhizostoma pulmo)

La medusa aguamala usa para encontrar alimentos un algoritmo matemático llamado recocido simulado rápido

La medusa barril (aquí conocida como aguamala, aguaviva o pulmón de mar), no es sólo la medusa más grande que se encuentra en las aguas que rodean el Reino Unido, es también uno de los mayores buscadores estratégicos del reino animal, según un nuevo estudio.

Para localizar la mejor comida posible en las vastas aguas de su hábitat marino, la medusa barril (Rhizostoma octopus) utiliza una estrategia más comúnmente asociada con los superordenadores más rápidos del mundo - un enfoque conocido como recocido simulado rápido.

Para los matemáticos, el recocido simulado rápido es un algoritmo, implementado por una supercomputadora, que puede encontrar soluciones óptimas a problemas complejos en un tiempo relativamente corto de tiempo. Para las medusas, el recocido simulado rápido es una estrategia de búsqueda altamente evolucionada categorizada por una serie de movimientos predecibles que llevan a la medusa cada vez más cerca a una gran cantidad de plancton, su presa preferida.

Esta estrategia de búsqueda compleja nunca se ha observado antes en la naturaleza, según el autor principal del estudio Andy Reynolds, científico de Rothamsted Research, un centro de investigación agrícola en el Reino Unido

Sin embargo, han sido ampliamente observados en el mundo natural otros patrones matemáticos de movimiento, dijo Reynolds. El más común de estos modelos, el "vuelo de Lévy", es una versión menos compleja del enfoque de la medusa barril.

"Un vuelo de Lévy es un camino aleatorio en el que se producen con frecuencia pequeños pasos que se intercalan con pasos más largos que rara vez ocurren, que a su vez se intercalan con más pasos aún más raros y largos y así sucesivamente", dijo Reynolds (El vuelo de Lévy fue nombrado así por el matemático francés Paul Lévy, que se destacó por su trabajo en la teoría de la probabilidad).

Si bien esto puede sonar como una forma bastante compleja de buscar algo, Reynolds dijo que es similar a la manera que nosotros podemos buscar las llaves perdidas del coche en el sofá de la sala y luego, al no encontrarlas allí, vas de cabeza hacia el armario para comprobar el bolsillo de la chaqueta.

"Este patrón anidado jerárquico es muy eficaz en la búsqueda porque una vez que un área ha sido objeto de reconocimiento intensivo, el buscador se traslada a otra zona y luego comienza un nuevo episodio de intensa búsqueda", dijo Reynolds.

Algunas de las especies que se han observado usando el vuelo de Lévy para localizar sus comidas incluyen tiburones, pingüinos, abejas, hormigas, tortugas y cazadores-recolectores, incluso humanos.

Pero entre estas muchas especies, la medusa barril se destaca porque, además de presentar este patrón de vuelo de Lévy, también realiza varios métodos de búsqueda que otras especies no parecen usar.

Rhizostoma pulmo, medusa aguamala

Muévete como una medusa

Una búsqueda de optimización de comportamientos de la medusa barril es a menudo referido como un "rebote", y se produce cuando la medusa empieza en una profundidad de agua y luego hace un largo planeo, ya sea hacia arriba o hacia abajo, a una profundidad de agua diferente. Si no encuentra una comida en la nueva ubicación, la medusa "rebota" de nuevo para volver a su posición original.

Algunos científicos creen que la tendencia de la medusa a rebotar en el agua en realidad puede disminuir su capacidad para buscar comida, pero de acuerdo con Reynolds, estos animales poco comunes han tenido razón todo el tiempo.

Las medusas, que a veces repiten su patrón de rebotes docenas de veces al día, utilizan esta estrategia para adentrarse lentamente en las mayores concentraciones de plancton, explicó Reynolds.

Por tanto, el comportamiento hace que la medusa barril sea aún más eficiente que otros animales marinos, como los pingüinos y tiburones, que sólo pueden utilizar el vuelo de Lévy en busca de presas, dijo Reynolds.

¿Estás rebotando bien?

Rhizostoma octopusSi la forma inusual de buscar alimento de la medusa barril es realmente la mejor manera de hacerlo, entonces ¿por qué otras especies marinas no utilizan la misma estrategia?

La respuesta tiene que ver con la dieta, dijo Reynolds. Las medusas barril se benefician de pasar largos períodos de tiempo en busca de concentraciones de presas, ya que tienen que comer una gran cantidad de plancton antes de que se sacien, dijo Reynolds. Esto es diferente de los tiburones y pingüinos, que pueden sobrevivir comiendo pescado de vez en cuando, añadió Reynolds.

"Una búsqueda Lévy es altamente eficaz en la búsqueda de la siguiente comida, cuando se va a hacer cualquier comida. Con el recocido simulado rápido, por el contrario, el recolector recoge la mejor comida posible", dijo Reynolds. "Esto es lo que hace que las medusas sean especiales - son comensales muy exigentes, a diferencia de los peces óseos, pingüinos, tortugas y tiburones, que sólo están en busca de cualquier comida".

Este alto nivel de discernimiento es también lo que atrae a ciertos matemáticos e ingenieros a la estrategia de recocido simulado rápido para la supercomputación, dijo Reynolds.

Sobre la base de modelos matemáticos y la informática, el estudio de Reynolds encontró que, como las medusas barril, los matemáticos tienden a poner en práctica esta estrategia sólo cuando están en busca de la mejor solución posible a un problema, no a una variedad de posibles soluciones.

El nuevo estudio fue publicado en línea el día 5 de agosto en el Journal of the Royal Society Interface: Signatures of active and passive optimized Lévy searching in jellyfish