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La vaquita (Phocoena sinus), una esquiva marsopa que solo se encuentra en las aguas poco profundas del norte del Golfo de California, México, es uno de los mamíferos marinos más raros y amenazados de la Tierra. Con unas 1,5 cm de longitud, es el cetáceo más pequeño del mundo, un grupo que incluye ballenas, delfines y marsopas. Conocida por sus distintivos anillos oscuros alrededor de los ojos y la boca, la vaquita permaneció desconocida para la ciencia hasta la segunda mitad del siglo XX. Hoy en día, se ha convertido en un símbolo global de la creciente crisis de biodiversidad que se desarrolla en los océanos del mundo.
Con solo un puñado estimado de individuos restantes, la vaquita está peligrosamente cerca de la extinción. Su dramático declive ha sido impulsado casi en su totalidad por el enredo accidental en redes de enmalle, especialmente aquellas utilizadas para capturar ilegalmente totoaba, un pez grande cuya vejiga natatoria es muy valorada en los mercados negros internacionales. Aunque la pesca de totoaba fue prohibida hace décadas, la pesca ilegal persiste, impulsada por redes organizadas de tráfico de fauna silvestre y una fuerte demanda internacional.
A pesar de los intensos esfuerzos de conservación, el futuro de la vaquita sigue siendo incierto. Su supervivencia depende ahora de una acción internacional urgente y coordinada para eliminar la pesca con redes de enmalle en su hábitat y proteger una de las especies más críticamente amenazadas del océano antes de que desaparezca para siempre.
Utilizando tecnología avanzada de imagen, investigadores de la Universidad Atlántica de Florida, en colaboración con el Museo de Historia Natural de San Diego, SeaWorld California y NOAA Fisheries, han preservado digitalmente a la vaquita escaneando el esqueleto completo de una hembra donada al museo en 1966, creando un registro digital muy detallado de la marsopa, en peligro crítico de extinción.
En el estudio, publicado en Marine Mammal Science, los investigadores combinaron tomografías médicas, microimágenes por TC y fotografía digital para crear uno de los registros anatómicos digitales más completos de una vaquita jamás reunidos. La tecnología permitió al equipo capturar detalles esqueléticos microscópicos y convertirlos en modelos 3D interactivos.
“Al combinar tecnologías avanzadas de imagen con el intercambio de datos de acceso abierto, el esfuerzo no solo protege un valioso registro de uno de los mamíferos marinos más amenazados del planeta, sino que también hace que esa información sea accesible para cualquiera”, dijo Jamie Knaub, primer autor y asistente de laboratorio de imagen en el Laboratorio de Bioimagen Familiar de Berlín en el Centro de Investigación e Innovación Marcus de las Escuelas de Laboratorio FAU, y candidato a doctorado en el Departamento de Biología de la FAU dentro de la Charles E. Schmidt College of Science. “El proyecto permitirá la producción de réplicas científicamente precisas para museos, aulas y programas educativos, ayudando a concienciar y apoyar los esfuerzos de conservación de una especie que ahora está al borde de la extinción.”
Knaub trabajó estrechamente con las coautoras Brittany Aja Dolan, anteriormente en SeaWorld California, quien lideró el proyecto, Philip Unitt, conservador de aves y mamíferos en el Museo de Historia Natural de San Diego, y Robert L. Brownell Jr., Ph.D., biólogo del Southwest Fisheries Science Center, División de Mamíferos y Tortugas Marinas de la NOAA Fisheries, quien recogió el ejemplar en los años 60 como estudiante de posgrado.
Para crear un archivo digital detallado, los investigadores emplearon múltiples tecnologías de imagen que les permitieron documentar el esqueleto a diferentes escalas. La muestra fue escaneada por primera vez mediante tomografía computarizada médica (TC), una tecnología comúnmente utilizada en hospitales que utiliza rayos X para crear imágenes transversales de un objeto. El equipo luego fotografió huesos individuales y elementos esqueléticos antes de realizar tomografías microcomputarizadas de alta resolución, o micro-TAC. A diferencia de los escáneres CT convencionales, los sistemas micro-CT pueden revelar detalles anatómicos excepcionalmente finos, capturando estructuras medidas en micras—más pequeñas que el ancho de un cabello humano.
“Este proyecto requirió un flujo de trabajo de imagen inusualmente intrincado para capturar el esqueleto de vaquita a múltiples escalas, desde la estructura del hueso completo hasta el detalle microscópico interno”, dijo Marianne E. Porter, Ph.D., autora principal y profesora del Departamento de Ciencias Biológicas de la FAU. “Al integrar TC médico, micro-TC y fotografía de alta resolución, pudimos reconstruir tanto la morfología externa como la arquitectura interna de cada hueso de una manera que preserva la fidelidad anatómica sin perder la interactividad total en formato digital. El resultado no es solo un modelo, sino un conjunto de datos en capas que refleja la verdadera complejidad del espécimen.”
Los escaneos produjeron miles de imágenes transversales de los huesos del esqueleto. Los investigadores utilizaron luego software especializado de imagen 3D para aislar digitalmente cada hueso y reconstruirlos en modelos 3D altamente detallados. Estas réplicas digitales pueden rotarse, ampliarse y examinarse desde cualquier ángulo para estudiar en un espécimen físico sin causar daños.
Dado que el ejemplar original es frágil y excepcionalmente raro, la manipulación directa y el acceso público son extremadamente limitados. Para ampliar el acceso, los modelos 3D resultantes se han puesto a disposición de forma gratuita a través del repositorio en línea MorphoSource.
“El éxito de este proyecto fue posible gracias a las avanzadas capacidades de imagen disponibles en el Laboratorio de Bioimagen de la Familia de Berlín”, dijo Tricia L. Meredith, Ph.D., coautora y directora de investigación de las escuelas de laboratorio in situ de la FAU, la A.D. Henderson University School y la FAU High School, y profesora asistente de investigación en la Facultad de Educación de la FAU. “Tener acceso a sistemas micro-CT de alta resolución, junto con la experiencia para procesar y reconstruir grandes y complejos conjuntos de datos, fue esencial para transformar los datos de escaneo en bruto en modelos 3D utilizables. Este tipo de entorno tecnológico integrado es lo que permite preservar y compartir especímenes como la vaquita a un nivel de detalle que simplemente no era posible hasta hace poco.”
La investigación contó con el apoyo de la Escuela de Sostenibilidad Ambiental, Costera y Oceánica (ECOS) de la FAU, la Donación de Investigación Joshua M. Berlin, las Escuelas Laboratorio de la FAU y SeaWorld California.
ENLACE: FAU crea un archivo digital 3D de Vaquita en peligro crítico – medio ambiente, costero y mar adentro
