Prótesis para hacer nadar más rápido a medusas

Unos ingenieros han desarrollado una pequeña prótesis que permite a las medusas nadar más rápido y más eficientemente de lo que lo hacen normalmente, y sin que dicha prótesis hiera o asuste a los animales en los que se implanta. Los responsables del proyecto persiguen hacer realidad un futuro en el que las medusas equipadas con sensores puedan ser enviadas a explorar el océano y hacer mediciones ambientales en muchos puntos del mismo.

Las medusas usan un movimiento pulsante para impulsarse hacia adelante, agitando sus tentáculos mientras se mueven para capturar presas. La nueva prótesis utiliza impulsos eléctricos para regular, y acelerar, esa pulsación, de un modo similar a la forma en que un marcapasos cardíaco regula la frecuencia cardíaca. El dispositivo, que es neutralmente flotante en el agua (no tiende a hundirse ni a emerger a la superficie), mide aproximadamente dos centímetros de diámetro y está unido al cuerpo de la medusa.

Este trabajo de investigación y desarrollo es obra del equipo de John Dabiri, del Instituto Tecnológico de California (Caltech), y Nicole Xu, de la Universidad de Stanford, ambas entidades en Estados Unidos.

Por lo general, las medusas nadan a una velocidad de aproximadamente dos centímetros por segundo.

Dabiri, Xu y sus colegas equiparon a las medusas con un controlador microelectrónico que pulsa a una frecuencia tres veces más rápida que la de los pulsos corporales habituales de esos animales. La cadencia de los pulsos en los animales se aceleró, produciendo un aumento correspondiente en su velocidad de natación, que llegó a ser de entre 4 y 6 centímetros por segundo.

Además de aumentar la velocidad de natación de las medusas, el implante también las hizo nadar de manera más eficiente. Aunque las medusas nadaron tres veces más deprisa que con su ritmo natural habitual, usaron solo el doble de energía para hacerlo. El uso de energía se midió por la cantidad de oxígeno consumido por los animales mientras nadaban. De hecho, las medusas equipadas con prótesis fueron mil veces más eficientes que los robots nadadores, tal como destaca Xu.

Recreación artística de medusa con el implante diseñado por Xu y Dabiri. (Imagen: Rebecca Konte / Caltech)

La medusa cíborg

Conviene aclarar que los científicos vigilaron meticulosamente a las medusas para asegurarse de que no fueran dañadas. Las medusas no tienen un cerebro propiamente dicho ni receptores de dolor, pero se ha descubierto que secretan una mucosidad cuando están atemorizadas, y no se observó tal secreción en este experimento. Además, las medusas volvieron a nadar con normalidad una vez que se retiró la prótesis.

La meta final de esta singular línea de investigación es desarrollar técnicas para crear eficientemente cíborgs de medusa a bajo coste, empleando tales cíborgs, a los que se equiparía de sensores y otra electrónica, para medir la temperatura del mar, su salinidad, sus niveles de oxígeno y otros parámetros. El coste de convertir una medusa en un cíborg sería muy inferior al de fabricar un robot capaz de desempeñar las mismas labores. Los cíborgs de medusa no necesitarían recarga de baterías; obtendrían su energía alimentándose de las presas que cazasen.

Actualmente, la prótesis puede incitar a las medusas a comenzar a nadar y controlar su velocidad. El siguiente paso será desarrollar un sistema que guíe a las medusas en direcciones específicas y que les permita responder a las señales de los sensores agregados a su cuerpo. (Fuente: NCYT Amazings)