¿Por qué los peces miran hacia abajo cuando nadan?

A medida que el agua se mueve, los peces intentan constantemente permanecer en su lugar, en vez de ser arrastrados por una corriente en movimiento. Centrarse en otros peces, plantas o desechos puede darle al pez una falsa sensación de que se está moviendo. Sin embargo, el lecho estable del río debajo de ellos les brinda información más confiable sobre la dirección y la velocidad de su nado.

«Es similar a sentarse en un vagón de tren que no se mueve. Si el tren junto al suyo comienza a alejarse de la estación, puede engañarlo y hacerle pensar que usted también se está moviendo», explica Emma Alexander, de la Universidad del Noroeste (EE.UU.) y responsable del estudio. «La señal visual del otro tren es tan fuerte que anula el hecho de que todos tus otros sentidos te dicen que estás quieto. Ese es exactamente el mismo fenómeno que estamos estudiando en los peces. Hay muchas señales de movimiento engañosas por encima de ellos, pero las señales más abundantes y confiables provienen del fondo del río», subraya.

Para realizar la investigación, Alexander y sus colaboradores se centraron en el pez cebra, un organismo bien estudiado. Pero, aunque muchos laboratorios tienen tanques llenos de peces cebra, el equipo quería centrarse en el entorno nativo del pez en la India.

«Recientemente se descubrió que los peces responden al movimiento por debajo de ellos con más fuerza que al movimiento por encima de ellos. Queríamos profundizar en ese misterio y entender por qué», dice Alexander. «Muchos peces cebra que estudiamos crecen en tanques de laboratorio, pero sus hábitats nativos dieron forma a la evolución de sus cerebros y comportamientos, por lo que necesitábamos volver a la fuente para investigar el contexto en el que se desarrolló el organismo».

Armado con equipo de cámara, el equipo visitó siete sitios en India para recopilar datos de video de ríos poco profundos, donde el pez cebra vive naturalmente. El equipo de campo encerró una cámara de 360 grados dentro de un estuche de buceo a prueba de agua y la conectó a un brazo robótico controlado de forma remota. Luego, usaron el brazo robótico para sumergir la cámara en el agua y moverla.

«Nos permitió poner nuestros ojos donde estarían los ojos de los peces, para ver lo que ven los peces», apunta Alexander. «A partir de los datos de vídeo, pudimos modelar escenarios hipotéticos en los que un pez simulado se movía arbitrariamente a través de un entorno realista», añade.

De vuelta en el laboratorio, el equipo también siguió los movimientos del pez cebra dentro de una bola de LED. Debido a que los peces tienen un gran campo de visión, no tienen que mover los ojos para mirar a su alrededor como lo hacen las personas. Entonces, los investigadores reprodujeron estímulos de movimiento a través de las luces y observaron las respuestas de los peces. Cuando aparecieron patrones en el fondo del tanque, los peces nadaron junto con los patrones en movimiento, otra evidencia de que los peces estaban tomando sus señales visuales al mirar hacia abajo.

«Si reproduces un vídeo con rayas en movimiento, el pez se moverá junto con las rayas», afirma Alexander. «Es como si estuvieran diciendo '¡espérame!' En el experimento de comportamiento, contamos los latidos de su cola. Cuanto más movían la cola, más querían seguir el ritmo de las rayas en movimiento».

Luego, el equipo extrajo datos de sus vídeos y los combinó con datos de cómo las señales de movimiento se codifican en el cerebro del pez. Finalmente, descubrieron que en ambos escenarios, en la naturaleza y en el laboratorio, el pez cebra mira hacia abajo cuando nada hacia adelante. Los investigadores concluyeron que los peces miran hacia abajo para comprender el movimiento de su entorno y luego nadan para contrarrestarlo, para evitar ser arrastrados.

«Unimos todo en una simulación que mostró que, de hecho, este es un comportamiento adaptativo», señala Alexander. «La superficie del agua se mueve constantemente, y otros peces y plantas se mueven. Es mejor que los peces omitan esa información y se concentren en la información debajo de ellos. Los lechos de los ríos tienen mucha textura, por lo que los peces ven características fuertes que pueden rastrear».

Esta información no solo brinda una idea del comportamiento de los peces, sino que también podría informar diseños para sistemas de visión artificial y robots sofisticados bioinspirados.