Los bivalvos, como las ostras, vieiras y almejas, son un pilar económico en la acuicultura mundial, representando más de la mitad de la producción maricultural en gigantes como China. Para los productores, mejorar la tasa de crecimiento es un objetivo central, ya que impacta directamente en el rendimiento y el valor comercial de la cosecha. Sin embargo, el avance genético ha estado limitado por un cuello de botella fundamental: la medición de rasgos como el tamaño y el peso.
Tradicionalmente, este proceso se realiza manualmente con calibradores y balanzas, un método lento, laborioso y propenso a errores que compromete la precisión en la selección de reproductores y frena el progreso genético.
Ahora, un estudio científico publicado en la revista Aquaculture Reports presenta una solución innovadora: un sistema de fenotipado automatizado que integra múltiples tecnologías de vanguardia. Este sistema no solo promete acelerar drásticamente el proceso, sino también aumentar la precisión a niveles sin precedentes, abriendo una nueva era para la cría selectiva de bivalvos.
Un sistema integrado para la acuicultura de precisión
Los investigadores de la Ocean University of China y del Qingdao Marine Science and Technology Center han desarrollado un sistema de fenotipado de alto rendimiento que combina cuatro módulos clave en una línea de ensamblaje optimizada: imagen láser 3D, pesaje dinámico, clasificación automática e identificación por código de barras. Esta plataforma integrada está diseñada para medir con rapidez y exactitud los rasgos de crecimiento, clasificar a los individuos y registrar su información, todo en un flujo de trabajo continuo.
Medición de talla con alta precisión mediante imagen láser 3D
El corazón del sistema es una plataforma de imagen láser 3D que escanea a los bivalvos mientras se mueven por una cinta transportadora. Un sensor láser proyecta una línea sobre el caparazón y, mediante un análisis de triangulación, el software calcula en tiempo real dimensiones clave como la altura, longitud, anchura, área y circunferencia de la concha.
Los resultados demuestran una precisión excepcional. El error de medición de la plataforma oscila entre 0.01 y 0.30 mm. Al comparar las mediciones del sistema con las de un calibrador manual en cinco especies diferentes (incluyendo vieiras, ostras y almejas), se encontró una correlación casi perfecta (R2 superior a 0.91 en todos los casos). Todo el proceso de medición de talla para un individuo toma solo 1.2 segundos.
Pesaje dinámico: velocidad y exactitud en movimiento
Para superar la lentitud de las balanzas estáticas, el sistema incorpora una plataforma de pesaje dinámico que mide el peso de los bivalvos mientras están en movimiento. A pesar de que los animales se desplazan a velocidades de hasta 1.0 m/s, la plataforma demostró una precisión superior al 99% en comparación con una balanza electrónica estática.
Clasificación automática para la selección de reproductores
Una vez medidos y pesados, los bivalvos pasan a una plataforma de clasificación automática. Utilizando los datos en tiempo real, el sistema activa unos empujadores que dirigen a cada individuo a la compuerta de descarga correspondiente según criterios preestablecidos por el operador (ej. grado 1: >40 g; grado 2: 20-40 g; grado 3: <20 g). Las pruebas realizadas en vieiras y ostras demostraron una precisión de clasificación del 100%, asegurando que cada animal termine en la categoría correcta.
Identificación individual: seguimiento preciso con códigos QR
Para vincular los datos fenotípicos con cada individuo, se desarrolló un método de marcado robusto y eficiente. Se utilizan pequeñas etiquetas de PVC con códigos QR únicos, adheridas al caparazón con un superpegamento resistente al agua de mar.
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La durabilidad de este método es notable. Después de seis meses en jaulas en el mar, el 99.67% de los bivalvos marcados conservaban al menos una etiqueta, y los códigos QR permanecían legibles para un escáner de alta resolución. Esto permite un seguimiento fiable del crecimiento a lo largo del tiempo y una integración perfecta de los datos fenotípicos y genotípicos.
Resultados contundentes: 11 veces más rápido que el método manual
La eficiencia del sistema integrado es su ventaja más impresionante. Mientras que realizar manualmente la medición, el pesaje, la clasificación y la identificación de un bivalvo requiere un promedio de 18.2 segundos, el sistema automatizado completa todas las tareas en solo 1.6 segundos por individuo.
Esto significa que el sistema es aproximadamente 11 veces más rápido que las operaciones manuales. A esta velocidad, es capaz de procesar más de dos mil muestras de bivalvos por hora, satisfaciendo las demandas de los programas de cría a gran escala.
Implicaciones para la mejora genética y la industria acuícola
La implementación de este sistema de fenotipado automatizado tiene el potencial de transformar los programas de cría selectiva de bivalvos. Al proporcionar datos fenotípicos a gran escala, con alta precisión y de manera rápida, la tecnología permite:
- Acelerar el progreso genético: La selección de los mejores reproductores se vuelve más precisa y eficiente, lo que puede mejorar significativamente los rasgos de crecimiento en generaciones futuras.
- Mejorar la selección genómica: La gran cantidad de datos fenotípicos precisos enriquece los estudios de asociación del genoma completo (GWAS), facilitando la identificación de genes relacionados con el crecimiento.
- Versatilidad de aplicación: El sistema ha demostrado su eficacia en bivalvos con diversas morfologías, desde vieiras de forma regular hasta ostras de forma irregular, lo que sugiere su aplicabilidad a una amplia gama de especies de interés comercial.
Conclusión
El desarrollo de este sistema automatizado de fenotipado marca un avance significativo para la acuicultura de bivalvos. Al superar las limitaciones de los métodos manuales, esta plataforma integrada ofrece una herramienta rápida, precisa y eficiente para medir, clasificar e identificar bivalvos a escala industrial. Su capacidad para acelerar los programas de cría y mejorar la gestión de datos lo posiciona como una tecnología clave que contribuirá a una industria acuícola más productiva y sostenible.
Contacto
Xiaoli Hu
Ministry of Education Key Laboratory of Marine Genetics and Breeding, College of Marine Life Science, Ocean University of China
Qingdao 266003, China
Email: hxl707@ouc.edu.cn
Referencia (acceso abierto)
Kong, X., Huang, S., Wang, X., Liang, H., Hu, C., Wang, Y., Bao, Z., & Hu, X. (2025). Development of automated phenotyping system for growth traits in bivalves. Aquaculture Reports, 44, 103019. https://doi.org/10.1016/j.aqrep.2025.103019
Editor de la revista digital AquaHoy. Biólogo Acuicultor titulado por la Universidad Nacional del Santa (UNS) y Máster en Gestión de la Ciencia y la Innovación por la Universidad Politécnica de Valencia, con diplomados en Innovación Empresarial y Gestión de la Innovación. Posee amplia experiencia en el sector acuícola y pesquero, habiendo liderado la Unidad de Innovación en Pesca del Programa Nacional de Innovación en Pesca y Acuicultura (PNIPA). Ha sido consultor senior en vigilancia tecnológica, formulador y asesor de proyectos de innovación, y docente en la UNS. Es miembro del Colegio de Biólogos del Perú y ha sido reconocido por la World Aquaculture Society (WAS) en 2016 por su aporte a la acuicultura.
