Los peces ‘miran hacia abajo’ cuando nadan y finalmente sabemos por qué: ScienceAlert

Algunos peces observan de cerca las profundidades mientras nadan, sugiere una nueva investigación, por la misma razón por la que prestamos atención a dónde ponemos los pies.

Por supuesto, no toman medidas, pero según un nuevo estudio, estar sesgados por los estímulos que caen en las partes inferiores del ojo tiene un propósito importante para los peces, ayudándolos a monitorear su propio movimiento en el agua por medio del movimiento.

Para resolver esto, los investigadores construyeron un modelo de computadora que incorpora simulaciones del cerebro, el hábitat natural y el comportamiento de natación de un pez cebra.

El análisis de este patrón sugiere que “mirar hacia abajo constantemente” es un comportamiento adaptativo para el pez cebra, informan los investigadores. Puede haber evolucionado para ayudar a estabilizarlos en una corriente.

La autoestabilización puede ser difícil en agua corriente, y los peces pequeños a menudo necesitan maniobrar para mantener su posición. Este reajuste constante está informado en parte por señales visuales. Si su fondo se está moviendo, por ejemplo, podría ser hora de estabilizarlo.

Pero esas señales visuales son complicadas bajo el agua. En tierra, tenemos muchos objetos estacionarios como árboles y edificios que nos ayudan a medir el movimiento. Bajo el agua, los peces están rodeados de puntos de referencia poco fiables, cuyo movimiento relativo puede resultar confuso.

“Es como sentarse en un vagón que no se mueve. Si el tren al lado del tuyo comienza a alejarse de la estación, puede hacerte pensar que también te estás moviendo”. ha dicho la autora principal Emma Alexander, científica informática de la Universidad Northwestern.

“La señal visual del otro tren es tan fuerte que anula el hecho de que todos tus otros sentidos te dicen que estás parado. Este es exactamente el mismo fenómeno que estudiamos en los peces. Hay muchas señales de movimiento engañoso sobre ellos. , pero las señales más abundantes y confiables provienen del fondo del río”.

El equipo estudió al pez cebra en el laboratorio, usando luces LED en sus tanques para crear patrones de movimiento.

Estos peces no mueven los ojos para mirar alrededor como nosotros. Realmente no lo necesitan, sus ojos ya ofrecen un campo de visión lo suficientemente amplio. Pero comienzan a nadar cuando ven movimiento debajo de ellos, encontró el estudio.

“Si reproduces un video con tiras en movimiento, el pez se moverá con las tiras”, Alexander ha dicho. “Es como si estuvieran diciendo ‘¡espérame!'”.

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Los investigadores también estudiaron las vías fluviales poco profundas de la India donde vive el pez cebra salvaje, ya que este paisaje ha dado forma a la evolución del comportamiento del pez cebra.

Colocaron cámaras de 360 ​​grados en carcasas impermeables de siete flujos, luego controlaron de forma remota un brazo robótico para mover las cámaras, simulando el campo de visión del pez cebra salvaje.

“Nos permitió poner nuestros ojos donde estarían los ojos de los peces, así que es ver lo que ven los peces”, Alexander ha dicho. “A partir de los datos del video, pudimos modelar escenarios hipotéticos en los que un pez simulado se movía arbitrariamente en un entorno realista”.

Los investigadores introdujeron los datos de estos experimentos en algoritmos para estudiar flujo óptico, o el movimiento aparente del paisaje a través del campo visual. Descubrieron que, tanto en el laboratorio como en la naturaleza, el pez cebra usa información de su campo visual inferior para determinar su movimiento.

“Lo unimos todo en una simulación que mostró que, de hecho, es un comportamiento adaptativo”, dijo Alexander. ha dicho.

Este estudio se centró en el pez cebra y, aunque se puede aplicar un patrón similar a otros peces de aguas poco profundas, necesitamos más investigación para confirmarlo, dijo Alexander a ScienceAlert. En otros hábitats, este tipo de sesgo visual puede no ayudar en absoluto.

“En aguas oceánicas profundas, hay disponible un conjunto muy diferente de estímulos”, dijo Alexander, “y esperamos que este sesgo de campo más bajo ya no sea ventajoso”.

Incluso en los mismos hábitats, algunos peces pueden moverse o procesar la información visual de manera diferente.

Si esta investigación es interesante, también podría tener aplicaciones prácticas gracias a biomimetismocómo ayudarnos a desarrollar mejores robots y visión artificial.

“Si creaste un robot inspirado en un pez y solo miraste su anatomía, podrías pensar ‘los ojos están apuntando hacia un lado, así que voy a apuntar mis cámaras hacia un lado'”, Alexander ha dicho.

“Pero resulta que los ojos apuntan hacia los lados porque equilibran múltiples tareas. Creemos que apuntan hacia los lados porque es una compensación: miran hacia arriba para cazar y hacia abajo para nadar”.

El estudio fue publicado en biología actual.