Flotar o nadar: cuál genera mayor esfuerzo para los peces

Entre las maravillas ocultas de la vida marina, los peces continúan sorprendiéndonos con estrategias insospechadas para mantenerse a flote o moverse en su hábitat, desafiando lo que siempre creímos saber sobre su mundo silencioso.

Ahora, un estudio de la Scripps Institution of Oceanography de la Universidad de California en San Diego revela que en peces el “hovering” —el acto de flotar sin avanzar ni retroceder— consume casi el doble de energía que el reposo absoluto. Publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, el hallazgo abre nuevas perspectivas sobre la biología y la tecnología inspirada en la naturaleza.

Un experimento para medir el consumo energético de los peces

El equipo de investigación, dirigido por la bióloga marina Valentina Di Santo, diseñó experimentos para cuantificar el gasto energético de los peces al flotar comparado con el reposo. Seleccionaron 13 especies de peces óseos con vejiga natatoria, un órgano que les permite mantener flotabilidad neutra. Los peces fueron colocados en un tanque especializado donde se midió su consumo de oxígeno tanto durante el “hovering” como al descansar en el fondo. Además, se utilizaron cámaras de alta velocidad para registrar los movimientos de las aletas mientras los peces permanecían inmóviles.

El estudio también incluyó un análisis morfológico de las especies, midiendo el tamaño y forma del cuerpo, así como la distancia entre el centro de masa y el de flotabilidad, factores claves para entender la estabilidad de los peces.

Los resultados, detallados por la Universidad de California en San Diego, demostraron que el “hovering” consume aproximadamente el doble de energía que el reposo. Valentina Di Santo comparó esta actividad con “tratar de mantener el equilibrio en una bicicleta que no se mueve”.

Aunque la vejiga natatoria otorga flotabilidad, la separación entre el centro de masa y el de flotabilidad genera inestabilidad, lo que obliga a los peces a realizar ajustes continuos con sus aletas para evitar volcarse o desplazarse.

El estudio identificó que las especies con mayor distancia entre estos centros requieren más energía para flotar. “Lo que me sorprendió fue la capacidad de estos peces para mantener una postura estable a pesar de su inestabilidad intrínseca”, afirmó Di Santo.

La morfología también influye: los peces con aletas pectorales más cercanas a la parte posterior del cuerpo lograron flotar con menor consumo energético, mientras que las especies de cuerpo largo y delgado, como el cíclido enano (Lamprologus ocellatus) y el danio gigante (Devario aequipinnatus), resultaron menos eficientes en esta actividad.

Implicaciones biológicas: el “hovering” como una ventaja evolutiva

Este hallazgo redefine el comportamiento de los peces, sugiriendo que actividades como la vigilancia de nidos, la captura de presas o la exploración de hábitats requieren más esfuerzo del esperado. Di Santo explicó: “No es una forma de descanso en absoluto. Es una actividad costosa, pero los peces la realizan porque es muy útil”.

El estudio también resalta el equilibrio evolutivo entre maniobrabilidad y eficiencia energética. Los peces que han desarrollado cuerpos más ágiles suelen pagar un mayor costo energético durante el “hovering”, una adaptación que les permite maniobrar con destreza en entornos como los arrecifes de coral.

Los resultados del estudio tienen implicaciones para el diseño de robots submarinos. Di Santo destacó que entender cómo los peces mantienen el equilibrio a pesar de su inestabilidad podría inspirar tecnologías más eficientes y adaptables. Los robots submarinos, tradicionalmente diseñados con formas compactas para priorizar la estabilidad, podrían beneficiarse de una “inestabilidad” controlada para mejorar su maniobrabilidad.

“Si quieres un robot que pueda maniobrar en espacios estrechos, tal vez debas aprender de estos peces a diseñar cierta inestabilidad y luego añadir sistemas que mantengan la estabilidad de forma dinámica cuando sea necesario”, sugirió Di Santo.

Valentina Di Santo, en tanto, enfatizó la importancia de estos hallazgos: “El ‘hovering’ no es una forma de descanso; es una actividad costosa, pero útil”. Además, subrayó que el estudio tiene un gran potencial para mejorar el diseño de tecnologías submarinas más eficientes, basándose en los principios de equilibrio estudiados en los peces.

La investigación, difundida por la Universidad de California en San Diego, redefine la comprensión del comportamiento de los peces y sugiere que la inestabilidad puede ser una ventaja evolutiva clave para la maniobrabilidad en ambientes acuáticos complejos.