Un grupo de investigadores de Cornell University ha revelado un fascinante mecanismo de locomoción en el pez remo (Regalecus spp.), una criatura que habita en las profundidades oceánicas y rara vez es observada. El estudio demostró que este animal puede nadar tanto hacia adelante como hacia atrás sin flexionar su alargado cuerpo, un rasgo que podría revolucionar el diseño de robots acuáticos.
El interés por este sistema surgió no solo de la biología, sino también de la ingeniería. Rob Shepherd, director del Laboratorio de Robótica Orgánica de Cornell, colaboraba con la Oficina de Investigación Naval de Estados Unidos en el desarrollo de un robot acuático grande y silencioso. El objetivo era crear una máquina capaz de transportar instrumentos para monitorear el estado del océano sin perturbar a los peces ni a otras especies marinas.
Según reportó el portal Earth.com, ese robot hipotético podría desplazarse en ambos sentidos empleando un sistema inspirado en la aleta dorsal del pez remo. La clave está en una estructura excepcionalmente versátil.
Mecanismo único de locomoción
La aleta dorsal del pez remo está compuesta por cientos de unidades móviles, cada una con un radio rígido —similar a un hueso— que puede girar de manera independiente y completa. El trabajo, publicado en la revista científica Ichthyology & Herpetology, identificó que esos radios producen ondas a lo largo del tejido dorsal, lo que permite al pez controlar su trayectoria sin recurrir a las ondulaciones laterales típicas de otras especies de cuerpo largo.
“Utilizan la aleta dorsal para impulsarse sin mover el cuerpo lateralmente”, explicó Willy Bemis, biólogo retirado de Cornell y uno de los autores. El especialista señaló que los peces remo también ondulan el cuerpo, pero disponen de este segundo método de desplazamiento que les otorga un control más preciso.
“Son capaces de cambiar continuamente el patrón de los radios de la aleta dorsal y lo hacen muy rápidamente”, afirmó Bemis. “Los radios de la aleta son increíblemente móviles”, añadió.
Aleta dorsal con 401 unidades funcionales
Cada radio de la aleta se une a músculos y cartílago mediante una articulación que permite una rotación de 360 grados, un rango que los investigadores compararon con el funcionamiento de una palanca de control mecánica. El análisis de un ejemplar reveló la existencia de 401 unidades funcionales distribuidas sobre su dorso. Cada una incluye una estructura rígida, sus soportes y los músculos correspondientes, lo que les permite actuar de forma separada dentro de la aleta.
Cuando las estructuras rígidas se activan una después de otra, generan ondas que recorren la aleta y empujan al animal en el agua. De este modo, el pez puede avanzar o retroceder manteniendo recto el resto de su cuerpo. La particularidad es que las ondas no tienen que ir todas en la misma dirección: una sección puede enviar movimientos hacia la cola, mientras otra los dirige hacia la cabeza, otorgando un control aún más fino de su posición.
Estudio basado en ejemplares preservados
Los peces remo son animales de gran tamaño que rara vez aparecen ante las personas y, además, resultan difíciles de estudiar después de su muerte porque sus cuerpos tienden a fragmentarse. Por ello, la investigación no realizó experimentos con ejemplares vivos. El equipo examinó especímenes preservados, cortes delgados de tejido observados al microscopio, radiografías de un ejemplar conservado en la Smithsonian Institution y tomografías efectuadas en Cornell.
Gabriel Vinícius Felix Afonso, del Museo de Vertebrados de Cornell University, encabezó el trabajo. Los científicos también analizaron grabaciones del movimiento de la aleta para relacionar la anatomía de los radios con la forma en que se desplazan en el agua. A diferencia de otras especies del mismo orden, los radios del pez remo son piezas lisas, sin ramificaciones ni articulaciones a lo largo de su extensión. Dos huesos los sostienen, uno a cada lado, mientras tres pares de músculos participan en sus movimientos.
Otros organismos acuáticos emplean un método parecido. Los peces cuchillo, por ejemplo, producen ondas en una aleta larga situada en la parte inferior de su cuerpo. Las investigaciones anteriores sobre esas especies despertaron el interés por reproducir aletas en forma de cinta en dispositivos mecánicos.
Aplicaciones en robótica acuática
Los autores indicaron que las articulaciones giratorias del pez remo pueden aportar ideas para futuros robots submarinos. Sin embargo, todavía no se conoce cómo un ejemplar vivo decide qué patrón activar en cada radio mientras nada. El hallazgo abre la puerta a sistemas de propulsión silenciosos y eficientes, inspirados directamente en la naturaleza.
Fuente: Infobae