Los invertebrados, como los calamares y las medusas, juegan un papel crucial en la red alimentaria marina y también son pesquerías comerciales vitales. A pesar de su importancia, se sabe poco sobre sus comportamientos naturales o cómo su entorno influye en esos comportamientos o fisiología.
En un momento de cambios en la química del océano y el calentamiento de las temperaturas, comprender el impacto que los cambios ambientales pueden tener en estos animales es más importante que nunca.
"Los calamares y otros invertebrados de cuerpo blando tienen sistemas circulatorios casi abiertos, por lo que están estrechamente vinculados con su entorno físico", dice Aran Mooney, biólogo de la Institución Oceanográfica Woods Hole WHOI. "A medida que cambia el entorno oceánico, probablemente cambian mucho en respuesta "
Para averiguarlo, Mooney y sus colaboradores en la Universidad de Stanford, la Universidad de Michigan UM y WHOI se propusieron crear un nuevo tipo de etiqueta de registro de datos, llamada ITAG, específicamente para invertebrados pequeños y delicados. Esta novelaEl instrumento no solo cuantifica las condiciones del océano, sino que también mide las respuestas de los animales a sus entornos físicos en alta resolución.
En un artículo publicado el 28 de septiembre de 2015, en Biotelemetría animal , el equipo informa sobre los resultados de los archivos adjuntos de etiquetas iniciales para calamares y medusas en el laboratorio y las mediciones de comportamiento de la firma registradas.
Los investigadores han estado utilizando etiquetas de grabación acústica digital durante más de una década para revelar los comportamientos ocultos de los grandes mamíferos marinos, como los delfines y las ballenas. Los instrumentos registran el sonido al mismo tiempo que recopilan información sobre el tono, la velocidad y la profundidad de un animal. Peroel tamaño de la etiqueta prohíbe su uso en pequeños invertebrados.
En el pasado se han usado otras etiquetas más pequeñas disponibles comercialmente en algunas medusas y calamares más grandes. Si bien las etiquetas pueden rastrear la profundidad de natación y realizar otras mediciones, las bajas tasas de muestreo no revelan comportamientos específicos.
"Queríamos una etiqueta que pudiera decirnos qué está haciendo el animal a esa profundidad: ¿está flotando o nadando más rápido o más lento? Cuando los calamares bajan a unos cientos de metros, ¿se alimentan de noche?profundidad, o están descansando y alejándose de los principales depredadores? ¿Cuáles son sus tasas de respiración? Estos son los tipos de preguntas de comportamiento que queríamos responder ", dijo Mooney.
Uno de los mayores desafíos que enfrentó el equipo fue minimizar el tamaño de una etiqueta mientras se equilibraban todos los demás objetivos de diseño: capacidad del sensor, duración de la batería y flotación, dijo el coautor Kakani Katija, un bioingeniero que comenzó el trabajo en WHOIcomo becario postdoctoral y completó el trabajo en la Universidad de Stanford.
"El diseño es el resultado de ese cuidadoso equilibrio", agregó Katija, quien ahora es becaria postdoctoral en la Institución de Investigación del Acuario de Monterey Bay MBARI. "El ITAG difiere de otras etiquetas en que está diseñado de tal manera que los sensores biológicos y ambientales, los mecanismos de fijación de los animales, las liberaciones y las señales de recuperación están integrados en un solo paquete "
El ITAG tiene un tamaño aproximado de 108 mm por 64 mm por 28 mm ~ 4.25 in x 2.5 in x 1 in y se basa en el diseño de la etiqueta de grabación acústica digital DTAG desarrollada en WHOI a fines de la década de 1990.Se compone de dos componentes: un paquete de sensores que registra el movimiento del animal, la orientación, los perfiles de inmersión y los datos ambientales, como la luz y la temperatura, y una base que se adhiere al animal. Esta flexibilidad le permitirá unirse a una amplia gama deanimales oceánicos.
El ITAG es neutralmente flotante mientras está en el agua. Una vez que la etiqueta se libera de la base, flota hacia la superficie del agua y transmite datos a través de una antena de radio VHF.
Para reducir el arrastre y minimizar el impacto que el ITAG tiene en los animales, los investigadores le dieron una forma hidrodinámica teniendo en cuenta las formas, los comportamientos y los modos de propulsión específicos de los calamares y las medusas.
En medusas, el ITAG se adhiere a la superficie superior de la campana a través de ventosas y un adhesivo de tejido de grado veterinario. Para los calamares, el ITAG se adhiere mediante suturas biodegradables a la superficie posterior del cuerpo de los animales, manteniéndolo en línea conel cuerpo para reducir la resistencia
Los ITAG se unieron a cinco medusas Aurelia aurita y ocho calamares Loligo forbesi en condiciones de laboratorio durante un máximo de 24 horas. Los investigadores compararon las respuestas de animales etiquetados y no etiquetados a varios cambios en su entorno, como condiciones de luzy la temperatura. Las pruebas se filmaron para que los comportamientos en video pudieran compararse con los datos del acelerómetro velocidades, distancias, duraciones y aceleraciones del ciclo de natación capturados por el ITAG.
"Debido a que etiquetamos a los animales en un ambiente controlado, pudimos alinear el video del animal etiquetado con las señales grabadas de la etiqueta", dijo el coautor Alex Shorter, ingeniero mecánico de la UM.
Los comportamientos característicos de los animales identificados en los datos de la etiqueta permitirán a los científicos interpretar mejor los datos futuros de la etiqueta de animales que nadan libremente en la naturaleza que no se pueden observar directamente, y lo hacen a resoluciones muy altas.
Los comportamientos incluyeron permanecer estacionario o hundirse, nadar en línea recta y nadar para medusas, aleteo, chorro, inversión de dirección y giro para calamares.
Las pruebas de laboratorio del ITAG en medusas se realizaron en el Laboratorio de Biología Marina en Woods Hole, Massachusetts, y el Laboratorio de Sistemas Ambientales en WHOI de agosto a noviembre de 2013. Los ensayos de ITAG de calamar se realizaron en el Acuario Porto Pim con colegas dela Universidad de las Azores y el Centro de Ciencias Marinas y Ambientales en Portugal en la primavera de 2014.
A continuación, el equipo de investigación evaluará las ITAG en estudios de comportamiento de medusas y calamares basados en el campo.
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Materiales proporcionado por Institución Oceanográfica Woods Hole . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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