Medusas: ellas serán los próximos exploradores de los océanos de otros planetas

Los océanos de la Tierra son, como el espacio, una frontera en gran medida inexplorada. Son pocos los humanos que han atravesado estos límites y, cuando ha ocurrido, en ambos casos se ha tenido que recurrir a equipos de soporte vital especializados. Sin embargo, a diferencia del espacio, los océanos también tienen otros seres que pueden explorarlos: las medusas. Estos animales son capaces de sobrevivir a profundidades por debajo de los 3.600 metros y a temperaturas que rozan la congelación. De acuerdo con un equipo de científicos, estas características los convierte en exploradores ideales de los océanos de otros planetas.

En un artículo científico publicado en Bioinspiration & Biomimetics, Jahn Dabiri, ingeniero aeroespacial de Caltech, describe cómo está modificando medusas para crear animales robóticos biohíbridos. Estas medusas cyborg hacen lo que han hecho desde tiempos inmemoriales: nadar, comer, picar y reproducirse. Pero, con algunas mejoras, incluido un pequeño paquete de dispositivos electrónicos y un gorro protésico, lo que les da capacidades de natación mejoradas.

La idea es utilizar las medusas cyborg como robots recolectores de datos. Nadarán en el océano para recopilar información sobre temperaturas, niveles de oxígeno y salinidad. El cambio climático afecta a todos estos factores. Esto es importante mientras buscamos comprender cómo la acumulación de dióxido de carbono podría afectar los océanos.

“Está claro que el océano es fundamental para determinar nuestro clima presente y futuro en la Tierra y, sin embargo, todavía sabemos sorprendentemente poco sobre estos ecosistemas, especialmente en las profundidades – señala Dabiri en un comunicado -. Nuestro objetivo es adoptar un enfoque poco convencional inspirado en uno de los pocos animales que ya explora con éxito todo el océano”.

Puede parecer un poco extraño que las medusas participen en la recopilación de datos científicos, pero no es una idea nueva. Estas criaturas inspiraron a Dabiri a intentar crear un robot mecánico que nadara como tal. La idea funcionó, más o menos. Pero el robot nunca nadó tan bien como el real. Entonces, finalmente, Dabiri decidió, en esencia, reclutar seres vivos para futuros experimentos.

El laboratorio de este ingeniero, muy interesando en la exploración espacial, llegó a implantar marcapasos electrónicos en medusas para controlar su velocidad de nado. Luego agregaron un pequeño “sombrero” en la parte superior de la medusa y allí colocaron sensores y otros componentes electrónicos.

"Al igual que el extremo puntiagudo de una flecha, diseñamos cuerpos impresos en 3D para agilizar la campana del robot medusa, reducir la resistencia y aumentar el rendimiento de la natación - añade Simon Anuszczyk, miembro del laboratorio de Dabiri -. Al mismo tiempo, experimentamos con la impresión 3D hasta que pudimos equilibrar cuidadosamente la flotabilidad y mantener a las medusas nadando verticalmente".

Después de mucha experimentación, estaban listos para una prueba “real”: construyeron un acuario de tres pisos en Caltech. El objetivo era desarrollar una instalación para estudiar el movimiento de las medusas en detalle y en un espacio lo más amplio posible.

“Nuestro tanque vertical permite a los animales nadar contra una corriente vertical que fluye, como una cinta de correr – afirma Dabiri -. Esperamos que la escala única de la instalación, probablemente la primera cinta de correr acuática vertical de su tipo, sea útil para una variedad de otras preguntas de investigación básicas y aplicadas”.

Los resultados son interesantes. Las pruebas demostraron que una medusa cyborg que lleva una carga útil de instrumentos nada hasta 4,5 veces más rápido que una "desnuda". Y son criaturas resistentes a las que no parece importarles el trabajo en absoluto. "Las medusas son las primeras exploradoras de los océanos, llegan a sus rincones más profundos y prosperan igual de bien en aguas tropicales o polares – confirma Dabiri -. Dado que no tienen cerebro ni la capacidad de sentir el dolor, hemos podido colaborar con expertos en bioética para desarrollar esta aplicación robótica biohíbrida de una manera que se basa en principios éticos”.

El coste de una medusa cyborg es bastante barato, en comparación con los costosos instrumentos oceánicos. El gasto total asciende a unos 20 dólares por medusa, según Dabiri. Un buque de investigación con capacidades similares puede costar más de 50.000 dólares. Por supuesto, las medusas solo han sido probadas en una zona relativamente poco profunda. Para que las medusas puedan ser enviadas a mayores profundidades, hay más trabajo por hacer.

"Todavía necesitamos diseñar el paquete de sensores para soportar las mismas presiones aplastantes, pero ese dispositivo es más pequeño que una pelota de tenis, lo que hace que sea mucho más fácil de diseñar que un vehículo submarino completo que opere a esas profundidades - concluye Dabiri -. Estoy muy emocionado de ver lo que podemos aprender simplemente observando estas partes del océano por primera vez”.

Pero esto no queda aquí. Dabiri es ingeniero aeroespacial, por Caltech y Princeton, también es consejero de Alphabet (léase Google) y su interés inevitablemente lo lleva a fantasear con la aplicación de estas tecnologías en el espacio. Por ahora, el mayor obstáculo es el traslado de estos animales a otros planetas… pero puede que sea más económico y eficaz que enviar robots.