Modelizar la alimentación por succión en larvas de peces
Las larvas de pez recién eclosionadas sobreviven con un aporte limitado de yema y estas deben encontrar y obtener alimento antes de que se agote esta reserva energética. Además, su pequeño tamaño implica que estas perciben el agua como un medio principalmente viscoso, dado que el flujo alrededor de un organismo depende de su tamaño y velocidad de nado. Este flujo se caracteriza por la adimensionalidad del número de Reynolds. Los flujos con un número de Reynolds bajo son suaves y laminares, mientras que los flujos con número de Reynolds alto son turbulentos. Los socios del proyecto SFHABILF (Suction feeding hydrodynamics and biomechanics in larval fishes) estudiaron la base hidrodinámica de la captura de presas en larvas de peces y su efecto en la eficacia alimentaria. El desarrollo de la larva de pez y su posterior aumento en tamaño y velocidad de nado causan una transición a valores más altos del número de Reynolds, lo que afecta a su alimentación. Por tanto, para arrojar luz sobre el mecanismo de alimentación por succión en larvas de peces, se emplearon una serie de experimentos de visualización de flujo con larvas vivas y con modelos informáticos. Los investigadores desarrollaron un modelo informático de la dinámica de fluidos computacional (DFC) que representaba la expansión de la boca desde el tamaño del primer estadio larvario hasta el individuo adulto. El objetivo era determinar si los patrones de alimentación cambian en función del tamaño de la larva y el número de Reynolds y cómo se producen estos cambios. Los resultados mostraron que los cambios en los patrones de flujo tienen un efecto importante en la eficacia de captura de presas. Los cambios en el número de Reynolds, el flujo de campo alrededor de la boca inducido por la succión y la eficacia de alimentación explicaron un cambio en la dieta desde la captura pasiva de presas a la captura activa de presas conforme la larva madura. Posteriormente, se empleó un modelo DFC más complejo que incluía las branquias y los resultados para cinco tamaños diferentes de larva. Además, se llevaron a cabo experimentos de visualización de flujos de succión con larvas vivas. Este trabajo se apoyó en estudios sobre la tasa de alimentación de larvas de dorada (Sparus aurata) en laboratorio empleando vídeos de alta velocidad. Para comprender el fracaso en la captura de presas durante el crecimiento, se empleó un conjunto de datos de más de setecientos eventos de alimentación en larvas. Estos experimentos mostraron que el tamaño de la larva, y no la edad, impedía la función suctora. Es más, las larvas pequeñas pueden ser menos eficaces a la hora de alimentarte, pero aquellas larvas con un número de Reynolds bajo nadan más lento, reduciendo así la tasa de encuentro con presas. Los resultados de SFHABILF ayudarán a proporcionar una mejor comprensión de cómo cambios en el ecosistema marino ocasionados por el calentamiento global afectarán a la supervivencia de las larvas de peces y a la sostenibilidad de las poblaciones pesqueras.
