Un robot revela cómo algunos peces se desplazan fuera del agua

Descubrimiento de un patrón universal de movimiento

Una amplia gama de especies de peces no emparentadas han desarrollado de forma independiente el mismo patrón básico de marcha, que imita un movimiento de natación en tierra. Este hallazgo fue descubierto por un equipo de investigadores que creó un robot 'pez andante' en combinación con modelos informáticos basados en observaciones.

El equipo encabezado por la Universidad de Cambridge denominó ese patrón 'marcha ondulante en trípode' y demostró con un pequeño robot que es el más eficiente para esos animales. Los resultados fueron publicados en la revista Nature Communications.

¿Cómo funciona la marcha ondulante en trípode?

La marcha ondulante en trípode es mecánicamente sencilla y consiste en anclar el cuerpo con una aleta delantera o la cabeza, mientras se utiliza la cola para impulsar el cuerpo hacia delante alrededor de ese punto de anclaje.

El equipo creó un modelo informático basado en los movimientos del bichir gris (Polypterus senegalus) y las simulaciones sugirieron que las especies comparten los mismos principios básicos de movimiento. El siguiente paso fue construir un robot pez para validar esos resultados, con el que también se demostró que la marcha sigue siendo funcional en una amplia variedad de formas corporales.

Validación experimental del patrón óptimo

Michael Ishida, uno de los investigadores del proyecto, explicó:

'Probamos todo tipo de formas de andar con el robot y todas las demás que probamos eran más lentas. Cada vez que cambiábamos la forma en que se doblaba el cuerpo, o la secuencia en la que se doblaba, el resultado era peor'

Para Ishida 'fue sorprendente que el patrón de movimiento óptimo en la simulación y en el robot coincidiera con lo que hacen realmente los peces'. Los autores sugieren que esta convergencia en el estilo de locomoción refleja limitaciones mecánicas comunes a todas las especies, más que un origen ancestral compartido.

Una ventaja evolutiva fundamental

El desplazamiento en tierra de esos peces puede parecer torpe y falto de coordinación, pero es una de las soluciones más antiguas de la vida a un problema: cómo escapar de los depredadores o desplazarse de un hábitat a otro sin tener extremidades especializadas.

Aunque son mucho más eficientes en el agua, disponer de un modo adicional de locomoción que pueden utilizar cuando es necesario supone una ventaja evolutiva significativa. Como destacó Ishida:

'Si tienes la capacidad de caminar por tierra y tu depredador no, entonces puedes escapar y, con suerte, el depredador seguirá su camino. Además da la oportunidad de desplazase de un entorno de aguas poco profundas a otro'

Implicaciones para la paleontología

El investigador colaboró con biólogos y paleontólogos para estudiar cómo caminan los peces modernos y si esos resultados podrían utilizarse para ayudar a determinar cómo los peces antiguos hicieron la transición del agua a la tierra.

Los futuros trabajos en este ámbito podrían aplicarse a peces fósiles como el Tiktaalik, un eslabón fósil importante en la transición del agua a la tierra. Una combinación similar de modelos informáticos y robótica podría ayudar a determinar cómo estas especies antiguas comenzaron a caminar por tierra, abriendo nuevas perspectivas en el estudio de la evolución animal.