España.- En una investigación llevada a cabo en la Estación Marina de Plentzia de la UPV/EHU, han monitorizado diversos grupos de lubinas para analizar cómo se comportan en condiciones de estrés. De esta manera, han probado que se pueden utilizar grupos de peces como sensores biológicos, utilizando una metodología no invasiva basada en el análisis de imagen. El investigador Harkaitz Eguiraun considera que han dado un gran paso en la investigación hacia la acuicultura inteligente.

El ingeniero Harkaitz Eguiraun ha investigado una metodología de monitorización on line de los cambios de actitud de grupos de peces de piscifactoría, en su tesis doctoral, llevada a cabo en la Estación Marina de Plentzia de la UPV/EHU. La metodología está basada en la grabación en vídeo de grupos de lubinas (Dicentrarchus labrax), en el procesamiento de imágenes y en el análisis y procesamiento de señales no lineales. Según ha probado Eguiraun en su investigación, "se pueden utilizar peces como sensores biológicos, debido a que se pueden medir de una manera no invasiva los cambios que se producen en su comportamiento cuando se encuentran bajo perturbaciones externas".

La investigación consta de tres fases. En la primera fase, desarrollaron la herramienta en sí: el procedimiento de obtención de imágenes, la manera de analizar las imágenes, etc. Para ello, analizaron el comportamiento de tres grupos de lubinas: controles (lubinas que no tenían perturbación externa alguna), lubinas marcadas con un elastómero (muy parecidas a las anteriores) y lubinas sumergidas en agua que contenía metirmercurio (un compuesto neurotóxico).

En la segunda fase, determinaron el punto de operación; para ello, fueron variando el número de peces, para ver cómo variaba su comportamiento. De esta manera, pudieron determinar qué situación dinámica tienen estos grupos de peces sin ninguna perturbación exterior. Según explica Eguiraun, "es fundamental determinar el punto de operación, para ajustar la herramienta de monitorización y para poder diferenciar situaciones de perturbación de situaciones 'normales'. De hecho, cuando el sistema se desvía de este punto de operación, sabemos que algo ocurre, y se puede detectar qué es lo que ocurre fuera de esa normalidad".

Sistema de alerta biológico

"Cuando los animales sufren la influencia de estresores, reaccionan de cierta manera. Nosotros no estudiamos qué es lo que les provoca ese estrés, sino cómo reaccionan; ya que en base a eso sabremos que hay algo que les provoca estrés", apunta Eguiraun. Es eso, precisamente, lo que han estudiado en la tercera fase de la investigación. Una vez desarrollada la herramienta y determinado el punto de operación, procedieron de la siguiente manera: vertieron selenito de sodio (un complemento alimenticio) a las lubinas de dos tanques durante siete días, y, después, en uno de ellos, vertieron metilmercurio (neurotóxico) durante catorce días. De esta manera pudieron observar que el selenito no influye en absoluto en el sistema, ya que no lo desvía de su punto de operación. Sin embargo, en lo que respecta al tanque con metilmercurio, observaron que este sí que influye en el sistema de peces. "Es importante analizar la evolución diaria de los sistemas —declara el investigador—, ya que los peces, como seres vivos que son, se adaptan a las situaciones de estrés".

En opinión del investigador, "con una técnica de monitorización como esta se pueden detectar diferencias entre una situación normal y otra anormal". Por lo que esta técnica podría ser muy valiosa para detectar nuevos contaminantes o incluso mezclas de contaminantes, alertados por el comportamiento de los animales o utilizando los peces como sensores biológicos. El investigador ha explicado que están trabajando en la creación de un proyecto europeo para desarrollar más en profundidad esta tecnología.

Información complementaria

Harkaitz Eguiraun Martinez (Bilbao, 1980) es ingeniero técnico industrial electrónico, ingeniero en automatización industrial y electrónica y máster en Ingeniería de control, automatización y robótica. Ha realizado su doctorado internacional por medio del programa Marine Environment and Resources PhD. Su tesis doctoral, titulada: "Towards Intelligent Aquaculture: Development of an early Biological Warning System to monitor exposure to contaminants and fish welfare: from artificial vision to systems modelling", ha sido dirigida por la investigadora Ikerbasque Iciar Martinez y la profesora Karmele Lopez de Ipiña, en el Departamento de Zoología y Biología Celular Animal de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU.

Referencia bibliográfica:
H. Eguiraun, K. Lopez de Ipiña, I. Martinez. "Shannon Entropy in a European Seabass (Dicentrarchus labrax) System during the Initial Recovery Period after a Short-Term Exposure to Methylmercury".. Entropy. May 2016, 18, 209. DOI: 10.3390/e18060209.
http://www.mdpi.com/1099-4300/18/6/209