Una pequeña computadora en un caracol ayuda a resolver un misterio de extinción

En 2017, un caracol lobo rosado se arrastró por un sendero iluminado por el sol en Tahití con un pasajero inesperado: una computadora a medida del tamaño de un pulgón, atornillada delicadamente en su caparazón como un sombrero de copa.

Esta especie particular de caracol está implicada en la extinción de hasta 134 especies de caracoles en todo el mundo. La gente introdujo el caracol lobo rosado carnívoro en Tahití hace décadas, y las especies depredadoras dejaron pocos sobrevivientes.

Pero una especie de Tahití logró sobrevivir en decenas de valles de la isla: el diminuto caracol Partula hyalina de color yogur. “Debe haber algo especial en ellos”, dijo Cindy Bick, investigadora de la Universidad de Michigan.

Ahora, con datos solares recopilados de algunas de las computadoras más pequeñas del mundo conectadas al caparazón del lobo rosado y al frondoso hábitat de P. hyalina, la Dra. Bick y sus colegas han aclarado cómo el caparazón pálido de P. hyalina permitió a la especie evitar la extinción. . Sus resultados fueron publicados en junio en Communications Biology.

En 2012, cuando la Dra. Bick aún era una estudiante de posgrado, comenzó a investigar el misterio de la supervivencia de P. hyalina junto con Diarmaid Ó Foighil, profesora de ecología y biología evolutiva y curadora en el Museo de Zoología de la universidad. Juntos, publicaron un artículo de 2014 que sugiere que el grupo de descendientes más abundante de la especie la ayudó a sobrevivir mejor que otras especies. Pero incluso esto no fue suficiente para explicar el raro éxito de P. hyalina. “Está haciendo más que sobrevivir”, dijo el Dr. Ó Foighil.

La mayoría de los caracoles terrestres prefieren la sombra. El caracol lobo rosado de caparazón oscuro, como muchas especies, se secaría como una cecina si se dejara al sol. Pero el Dr. Bick leyó mientras investigaba en las revistas de campo de un malacólogo de principios del siglo XX que P. hyalina se encontraba a menudo en los bordes del bosque, donde los árboles se adelgazan a la luz del sol.

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El Dr. Bick y el Dr. Ó Foighil comenzaron a pensar: si el caparazón lechoso de P. hyalina puede reflejarse y tolerar más luz solar, las franjas soleadas del bosque podrían ofrecer un refugio seguro libre del lobo rosado. Solo necesitaban una forma de medir cuánta luz solar recibía cada especie cada día.

Mientras los dos zoólogos reflexionaban sobre los caracoles, en todo el campus, el laboratorio de ingeniería de David Blaauw había creado la computadora más pequeña del mundo que tiene batería: un sensor de 2 por 5 por 2 milímetros un poco más grande que un pulgón. Los sensores reciben datos con luz visible y los transmiten a través de una radio.

Varios años después, el equipo del Dr. Blaauw recibió una solicitud que se destacó: conectar las pequeñas computadoras a los caracoles carnívoros en Tahití. La propuesta del Dr. Bick parecía perfecta: una oportunidad de probar los sensores en el mundo real con colaboradores cercanos y ayudar en un proyecto que podría promover la conservación de la vida silvestre.

Para preparar los sensores para los caracoles, el laboratorio del Dr. Blaauw agregó un pequeño recolector de energía con células solares para que el sensor pudiera recargar su batería al sol. Cubrieron el sistema en epoxi para impermeabilizar el sensor, protegerlo de la luz intensa y amortiguarlo de la vida agitada del caracol promedio.

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Tenían un problema. Necesitaban dotar a las pequeñas computadoras de la potencia para medir la luz, pero mantener el sistema libre de baterías grandes que aplanarían un caracol. Inhee Lee, ahora profesor asistente de ingeniería eléctrica e informática en la Universidad de Pittsburgh que en ese entonces era investigador en el laboratorio del Dr. Blaauw, ayudó a resolver el acertijo. El Dr. Lee y el Dr. Blaauw simplemente reutilizaron la cosechadora y midieron la velocidad de su carga solar como un proxy de la luz solar.

Usando algunos caracoles invasores encontrados en un jardín de Michigan, los investigadores primero intentaron y no pudieron pegar las computadoras a las conchas con imanes y velcro hasta que descubrieron cómo pegar una tuerca de metal a la superficie y atornillar el sensor en la tuerca. Luego, los caracoles y sus diminutos pasajeros estaban listos para capear los elementos simulados (cubos de agua).

En agosto de 2017, el Dr. Bick y el Dr. Lee llegaron a Tahití con 55 sensores. Saltaron de valle en valle guiados por Trevor Coote, autor del periódico y especialista en estos caracoles terrestres que tenía su base en Tahití. (El Dr. Coote murió de Covid-19 en febrero de 2021).

Cada día, los investigadores rastrearon a los caracoles durante horas para asegurarse de que no escaparan. De vez en cuando llovía. No tenían permiso para conectar computadoras a P. hyalina, que se considera en peligro de extinción, por lo que colocaron cámaras directamente junto a los caracoles, en las hojas sobre las que dormían durante el día, esencialmente rastreando cuánta luz solar recibían los caracoles sésiles. Pero los caracoles lobo rosados ​​cargados por computadora demostraron ser un desafío más complicado, ya que los moluscos se movían lentamente pero estaban decididos a alimentarse (un caracol se fugó con un sensor durante unos días).

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Los datos revelaron que los sensores en el hábitat de P. hyalina recibieron, en promedio, 10 veces más luz solar que los rosados ​​caracoles lobo. Eso confirmó la hipótesis de los investigadores de que las condiciones brillantes protegían a los caracoles pálidos de los depredadores rosados.

El caracol lobo rosado se introdujo en las Islas de la Sociedad en la década de 1970 con el objetivo de controlar a otro invasor, el caracol gigante africano. Pero el reino de terror del lobo rosado llevó a la extinción a muchas especies de caracoles arborícolas de las islas.

“Crecí en torno a estos entornos y escuché los mitos y las historias de animales y plantas que ahora se han extinguido o están en vías de extinción si no actuamos con rapidez para conservarlos”, dijo el Dr. Bick, que es del Pacífico. Isleño. Agregó que esperaba que esta investigación apoyara los esfuerzos para mantener los hábitats de refugio solar de P. hyalina en las Islas de la Sociedad.

“La mayoría de las veces, hablamos de cosas que están muertas y agonizantes”, dijo el Dr. Bick. “Esta es una historia de resiliencia”.