El dispositivo de imágenes, llamado "sistema de microscopía holográfica digital (DHM)", utiliza luz coherente para capturar información tridimensional sobre un pez nadando. El sistema consta de una cámara de alta resolución y un láser que ilumina la pecera desde abajo. A medida que la luz atraviesa el agua e interactúa con los peces, crea un frente de onda distorsionado. Este frente de onda es luego capturado por la cámara, que registra los patrones de interferencia creados por la interacción de la luz y los peces.
Al analizar los patrones de interferencia registrados, los investigadores pueden reconstruir una imagen tridimensional del cuerpo del pez y sus movimientos. Esto les permite seguir la cinemática del cuerpo del pez y calcular las fuerzas generadas por las diferentes aletas. El sistema DHM proporciona una resolución espacial y temporal mucho mayor en comparación con las técnicas de imágenes tradicionales, lo que permite un análisis detallado de la biomecánica de la natación de los peces.
Los investigadores utilizaron el sistema DHM para estudiar el comportamiento de natación del pez cebra, un pequeño pez de agua dulce comúnmente utilizado en la investigación biológica. Descubrieron que las aletas pectoral y pélvica desempeñan un papel importante en la generación de empuje hacia adelante, mientras que la aleta caudal (cola) contribuye principalmente a las maniobras y la estabilidad. El estudio también reveló que el pez cebra puede modular la producción de fuerza y el movimiento de sus aletas para lograr diferentes velocidades de nado y ángulos de giro.
Los hallazgos de esta investigación tienen implicaciones para comprender la locomoción de los peces, las interacciones ecológicas y la evolución de las adaptaciones a la natación. El sistema DHM proporciona una poderosa herramienta para estudiar la biomecánica de la natación de los peces y abre nuevas vías para explorar el complejo mundo submarino de los peces.
