Como colectar el mucus de una ballena junto al soplo con un dron
Traducción de Hugo P. Castello, Fundación de Historia Natural Félix de Azara.
https://ideas.ted.com/how-a-snot-collecting-marine-drone-is-giving-us-an-exciting-new-view-of-whale-life/
Julio 10, 2018 /
El vehículo no tripulado fue financiado al principio por una campaña de Kickstarter y luego en parte por la red de colaboración Parley for the Oceans.
https://ideas.ted.com/how-a-snot-collecting-marine-drone-is-giving-us-an-exciting-new-view-of-whale-life/
Julio 10, 2018 /
El vehículo no tripulado fue financiado al principio por una campaña de Kickstarter y luego en parte por la red de colaboración Parley for the Oceans.
En 2011, el investigador Iain Kerr estaba teniendo un día frustrante persiguiendo a los cachalotes en el Golfo de México. Kerr, director ejecutivo de la organización sin fines de lucro Ocean Alliance y científico en jefe de Parley SnotBot, esperaría para descubrir una ballena en la superficie.
Tan pronto como lo hiciera, le diría a la tripulación que acercara el barco de investigación para usarlos dardos de biopsia y extraer un tapón de piel y grasa para analizar.
Ese día, los investigadores se encontraron corriendo después de que salieran a la superficie los cachalotes para verlos bucear antes de que pudieran alcanzarlos: las ballenas pueden sumergirse hasta los 3,800 pies de profundidad y permanecer debajo durante más de 90 minutos. Y esto seguía sucediendo.
Cuando el soplo del ejemplar (el rocío exhalado por una ballena) se posó sobre él, tuvo una realización desagradable pero científicamente fructífera. "Es bastante sospechoso, algo bastante apestoso", dice. Kerr sabía que el hedor significaba, no solo el agua y el aire, estaban presentes, además había material biológico. Lo que significaba que valdría la pena probar. Pero, ¿cómo podría acercarse lo suficiente como para llegar cerca del cachalote en superficie y lo suficientemente rápido para atrapar el soplo antes de que se zambullan?
Kerr, un aficionado a los drons, tuvo una idea: por qué perseguir una ballena que nada 4–6 millas por hora y que puede bucear en cualquier momento usando un bote que navega a 8 millas por hora, cuando podría lanzar un dron que vuela a 50 millas por hora?
Kerr comenzó a trabajar con estudiantes en la Facultad de Ingeniería de Olin para diseñar lo que terminaron llamando Parley SnotBot: un avión no tripulado que podría lanzarse desde un barco de investigación, flotar sobre una ballena y recoger su soplo. Aunque el término técnico para el golpe es "condensador de aliento exhalado", Kerr llama a la sustancia "moco" o mucosidad ya que también incluye los lubricantes en los pulmones y tractos nasales de una ballena, junto con otras células que se hinchan y expulsan. Después de intentar diseñar sus propios drons y experimentar con las mejores maneras de recolectar mocos, incluidas esponjas, placas de Petri que cuelgan de varas y paños similares al velo, el equipo optó por un Dron comercial montado con placas de Petri.
Desde 2015, Ocean Alliance ha desplegado SnotBot en siete expediciones. Ha recolectado más de 500 muestras de cinco especies de ballenas en tres áreas: ballenas francas australes frente a la costa de la Patagonia; ballenas jorobadas y orcas de Alaska; ballenas azules en el mar de Cortés en México; y las ballenas grises en el lado del Océano Pacífico de Baja California. En las expediciones, un investigador en el barco pilotea el dron sobre el soplo de una ballena emergente. Mientras recogen los mocos, los drons también transmiten a los científicos la foto y el video de la ballena; cuando la ballena se zambulle, el piloto lleva el dron a casa y el moco se cosecha de su cápsula de Petri. El equipo también ha usado drons para recolectar caca de ballena, dejar caer micrófonos bajo el agua y sobrevolar las aguas protegidas con una cámara térmica de visión nocturna para buscar cazadores furtivos. La habilidad del dron para tomar fotos de alta resolución de la ballena ha sido de importancia crítica e informativa. La individualidad de una ballena, o la aleta de su cola, es un equivalente a las huellas dactilares humanas: su color, cicatrices y marcas e dientes particulares son exclusivos de ese animal. Anteriormente, los investigadores tomaban fotos de las ballenas y luego las revisaban una por una para relacionarlas con los sujetos conocidos. Pero con este dron, todo eso ha cambiado. Un software especial diseñado por científicos de Intel aprovecha la inteligencia artificial que analiza instantáneamente una forma casual, la compara con las imágenes recopiladas de décadas de investigación de ballenas realizadas por la" Alaska Whale Foundation y Happywhale", genera una identificación y muestra los datos existentes sobre el animal.
El software también proporciona un chequeo de salud instantáneo para la ballena, incluso si su cuerpo está parcialmente sumergido. Cuando analiza la foto, puede estimar la forma 2-D del mamífero y proporcionar una puntuación conocida como Índice de condición corporal para los investigadores. Esta puntuación puede indicar en el lugara los investigadores si una ballena está sana o desnutrida. De nuevo, esta inmediatez es invaluable. "Al armar a los investigadores con esta capacidad avanzada para comprender y evaluar de inmediato el estado de las cosas cuando están en el campo, pueden captar el resto del entorno y poner todo en contexto", dice Ted Willke, ingeniero senior de Intel. el proyecto. "Antes, tenían que volver al laboratorio y darse cuenta luego de ver las fotos que había algo más a lo que deberían haber prestado atención". Dice que el próximo paso será entrenar el software para reconocer a las ballenas embarazadas y juveniles e identificar dónde están exactamente las ballenas que llevan grasa, lo que les dará a los investigadores una mayor comprensión de cómo y cuándo las ballenas pierden y adquieren grasa en el transcurso de su ciclo de alimentación.
Gracias al vehículo no tripulado, los investigadores pueden reunir muchas más muestras de ballenas, sin molestarlas. El científico marino de la Universidad de Alaska – Fairbanks, Shannon Atkinson, se especializa en estudiar las hormonas en las ballenas.
Depende de obtener mocos y muestras fecales para analizar.
Ella se hace eco de las frustraciones de Kerr con la investigación de ballenas tradicional: "Estás sentada esperando a que la ballena haga caca", se ríe. "Si no tienen que ir de vientre, no obtienes nada".
Antes de que ella tuviera acceso al vehículo no tripulado, recolectó cerca de 110 biopsias de grasa y 45 muestras de heces en 10 años de expediciones
El soplo con mucus, a pesar de que contiene hormonas, no se recolectó antes de que Kerr tuviera su aparato.
En una sola expedición de 2017 con Parley SnotBot, Atkinson obtuvo 39 muestras de mocos y ella está colaborando con Ocean Alliance para analizar las hormonas que contienen. Ella no se va a retirar el recolector de materia fecal todavía; ya que la caca de ballena, es rica en Información sobre la dieta y nutrición, es útil por derecho propio.
Otra gran ventaja del método de drons es su naturaleza no invasiva. Disparar dardos de biopsia a una ballena generalmente hace que se sumerja y se esconda, y en algunas especies, si una ballena se sobresalta, eso puede asustar a toda la manada lo que significa que un investigador podría obtener una muestra de una sola ballena. Hasta el momento, Kerr dice que no hay evidencias de que el dron moleste a las ballenas. "Están bastante acostumbradas a tener gaviotas y pájaros volando alrededor de ellos", señala. Y cree que los sonidos de frecuencia relativamente alta del dron no penetran en el agua.
Las hormonas en los mocos de las ballenas permitirán a los científicos estudiar los embarazos de ballenas y los niveles de estrés. El laboratorio de Atkinson ha podido aislar cinco hormonas diferentes del soplo: testosterona, progesterona, aldosterona, corticosterona y cortisol. De especial interés es la progesterona, la hormona que permite a los mamíferos mantener un embarazo. Las cantidades elevadas de él en el soplo indican una ballena embarazada. (Dato curioso: las ballenas transportan en su vientre a su cría durante 10 a 18 meses antes de dar a luz). Atkinson espera rastrear las tasas reproductivas de las poblaciones de ballenas para monitorear su salud general como grupo. Examinar los niveles de cortisol, una hormona del estrés, podría mostrar a los investigadores cómo reaccionan las ballenas ante, por ejemplo, el cambio climático o el ruido del océano. ¿Qué más se puede encontrar en el soplo de ballena? ADN!
Los científicos están utilizando la información genética para contar ballenas individuales e incluso trazar líneas matrilineales.
El genetista de conservación de la Universidad Estatal de Oregón, Scott Baker, dice que aunque la cantidad de ADN en el soplo es relativamente baja (en comparación con, por ejemplo, grasa), su calidad es alta; Junto con el agua, las ballenas exhalan células epiteliales de sus pulmones. Es una buena noticia para monitorear las poblaciones a medida que se recuperan, o no lo hacen, de su destrucción debido a la caza comercial de ballenas en los siglos XIX y XX, lo que Baker llama "uno de los grandes desafíos para las ballenas y delfines en todo el mundo". De las muestras de ADN espera poder obtener recuentos precisos de ballenas en diferentes partes del océano.
Esta visión mejorada de los vehículos no tripulados en la vida de las ballenas nos da una ventana para saber cómo están nuestros océanos. "A menudo pensamos que las ballenas son centinelas de la salud de su ecosistema, porque todo en ese ecosistema las está afectando", dice Atkinson. Su laboratorio apenas está comenzando a analizar las muestras recolectadas por aviones no tripulados; ella quiere estudiar cómo las tasas de embarazo pueden haber cambiado en las Utilizando un software de análisis de imágenes para medir la “gordura” de una ballena y luego conectarlo con los niveles de estrés y si está embarazada o no, año tras año, proporcionará a los científicos una gran cantidad de datos sobre ballenas en forma individual.
Mire esos puntos de datos para poblaciones enteras de ballenas, y podrá tener una idea de lo que está sucediendo en el ecosistema a mayor escala. "Ese es el tipo de información que vamos a necesitar, para comprender los cambios en el océano durante la próxima década", dice Baker.
El dron ha dado lugar a momentos emocionantes para los investigadores. En una expedición de 2017 en el área del Estrecho de Chatham, en el sureste de Alaska, Willke estaba con el equipo en el bote mientras escuchaban las llamadas de ballenas a través de un micrófono subacuático. De repente, el biólogo marino Fred Sharpe de Alaska Whale Foundation creyó haber escuchado una llamada que le sonaba familiar. ¿Podría ser Trumpeter, una ballena que no había encontrado en 23 años? Un dron tomó una foto de la ballena desde el aire, y el software realizó un análisis de la imagen contra una foto antigua de Trumpeter: era una coincidencia del 92 por ciento. "Fue asombroso", dice Willke. Antes de la tecnología de aviones no tripulados y la inteligencia artificial, "no había forma de que pudieran haber igualado a ese animal".
Desde el punto de vista de un dron, dice Kerr, "es un mundo completamente diferente". Él explica: "Tengo amigos que están mirando mis fotos y dicen: '¡Nunca supe que hicieron eso!' Y estas personas las han estado estudiando durante veinte años”. Los científicos han visto de cerca cómo las ballenas jorobadas atrapan a sus presas. O, en un ejemplo más dulce, Parley SnotBot ha capturado una foto nunca antes documentada de una ballena jorobada madre que acaricia su cría con su aleta pectoral. Este tipo de imágenes íntimas y cercanas tienen el potencial de abrirse camino en el mundo enclaustrado de los investigadores e inspirar a más personas a sentirse conectadas con las ballenas. En una entrevista con Oceans Deeply, Kerr pregunta: “¿Está esto cambiando el campo de la biología? No. ¿Pero nos facilita empatizar con esta criatura? Creo que sí ".
Gracias al vehículo no tripulado, la investigación marina se está revolucionando, a un precio de ganga. En el verano de 2018, el equipo planea estar frente a la costa de Massachusetts estudiando ballenas jorobadas, y más adelante este año, planea ir a Gabón, África Occidental, para evaluar las poblaciones de ballenas en un área donde el tráfico marítimo está aumentando. Sería difícil y extremadamente costoso conseguir un barco de investigación con todo el personal (que cuesta decenas de miles de dólares al día), dice Kerr, pero un avión no tripulado cuesta unos pocos miles de dólares, un precio lo suficientemente bajo como para que el equipo esté capaz de dejar uno de ellos para que lo use la gente en Gabón. "La oceanografía ha sido, en muchos niveles, una prerrogativa de los privilegiados", dice Kerr. Los drons pueden cambiar eso, abriendo la investigación marina a los científicos y a ciudadanos de los países que no pueden pagar los programas tradicionales. Añade: "Creo que estamos democratizando la ciencia con estos drons"
Comentarios
Publicar un comentario