Ontogenetic variation in phototactic responses of juvenile chum salmon (Oncorhynchus keta) under different light intensities

Os peixes que vivem em rios enfrentam um desafio constante: como se mover com segurança através de um mundo que é frequentemente bloqueado por estruturas feitas pelo homem. Barragens e açudes, construídos para reter água para energia ou irrigação, agem como paredes que impedem os peixes de nadar rio acima. Para ajudá-los a passar, engenheiros constroem canais especiais chamados passagens de peixes. Mas, embora esses canais ajudem os peixes a subir, o caminho para baixo é frequentemente mais perigoso. Os enormes tubos que alimentam as turbinas podem agir como gigantes aspiradores de pó, sugando peixes jovens e matando-os. Para resolver isso, cientistas têm explorado se a luz pode guiar esses peixes jovens para longe do perigo. Muitos animais, incluindo peixes, têm uma reação instintiva à luz chamada fototaxia. Isso é simplesmente a tendência de nadar em direção a uma fonte de luz ou de nadar para longe dela. Por décadas, pesquisadores se perguntaram se poderiam usar esse instinto para direcionar o salmão jovem para longe das entradas perigosas e em direção a saídas seguras, mas a resposta depende fortemente de como os peixes reagem a diferentes níveis de brilho e de como seu comportamento muda conforme crescem de pequenos alevinos para juvenis maiores.

Em um estudo recente, um pesquisador chamado Keishi Matsuda propôs-se a testar exatamente como os jovens salmões-chum, uma espécie vital para as pescarias no Japão, respondem à luz. O objetivo era ver se esses peixes, no tamanho em que se encontram quando liberados na natureza, nadariam em direção a uma luz branca ou a evitariam, e se esse comportamento mudava conforme cresciam. O experimento ocorreu em um tanque interno controlado em uma estação de pesquisa em Nikko. O tanque foi projetado para imitar um rio com um fluxo suave, e as paredes foram cobertas para bloquear qualquer luz externa. Dentro dele, o pesquisador colocou um conjunto de luzes LED brancas em uma extremidade. Ele então introduziu cem salmões jovens, cada um do tamanho de um dedo pequeno, no tanque. Esses peixes ainda não estavam totalmente crescidos; eles estavam em um estágio imediatamente anterior ao momento em que naturalmente começariam sua jornada rio abaixo em direção ao oceano.

O pesquisador não apenas ligou e desligou as luzes. Em vez disso, ele criou uma sequência cuidadosa de níveis de brilho, começando do escuro total e aumentando lentamente a intensidade para níveis muito mais brilhantes do que um ambiente comum. Os peixes foram deixados para nadar livremente, e câmeras registraram para onde eles iam. A equipe contou quantos peixes se agrupavam perto das luzes em cada nível de brilho. Eles compararam esses resultados com dados de um estudo anterior que usou exatamente o mesmo método, mas com salmões um pouco mais velhos e maiores, conhecidos como smolts. Isso permitiu uma comparação direta de como os peixes se comportavam em dois estágios diferentes de seus primeiros anos de vida.

Os resultados revelaram que os peixes não simplesmente nadavam em direção à luz ou para longe dela em uma linha reta. Em vez disso, sua reação mudava dependendo de quão brilhante era a luz. Quando a luz era fraca, os jovens salmões tendiam a nadar mais perto da fonte, mostrando uma atração leve. À medida que a luz ficava mais brilhante, mais peixes se agrupavam perto dela, atingindo um pico onde o maior número de peixes era observado na área iluminada. No entanto, uma vez que a luz se tornava muito brilhante — especificamente quando o brilho excedia cerca de 1.000 lux, que é aproximadamente a intensidade de um dia nublado brilhante ou de um escritório bem iluminado — o comportamento mudava. Os peixes começavam a evitar a luz, nadando para longe da fonte e permanecendo nas partes mais escuras do tanque. Esse padrão se manteve tanto para os pequenos alevinos quanto para os smolts maiores. Embora os peixes mais velhos geralmente tenham mostrado uma tendência ligeiramente mais forte de se agrupar perto da luz do que os mais jovens, a forma geral da resposta foi a mesma para ambos os grupos.

Essa descoberta sugere que o instinto de evitar luz intensa está presente muito cedo na vida do salmão-chum, muito antes de estarem prontos para migrar para o oceano. O estudo indica que esses peixes jovens provavelmente evitam áreas fortemente iluminadas para se esconderem de predadores ou para permanecerem em partes mais seguras e escuras do rio. A pesquisa também esclarece uma limitação prática para os esforços de conservação. Como os peixes não demonstram uma forte atração pela luz branca nos níveis de intensidade mais baixos que poderiam ser usados para guiá-los, o uso de tais luzes para atrair os alevinos para uma saída segura pode não funcionar bem. No entanto, o estudo sugere que luzes brancas muito brilhantes poderiam ser úteis para um propósito diferente: manter os peixes longe de tubos de entrada perigosos. Ao criar uma zona de brilho intenso, os gestores podem ser capazes de dissuadir tanto os alevinos jovens quanto os smolts mais velhos de entrar na maquinaria que poderia prejudicá-los.

O estudo foi conduzido em um tanque, portanto, não levou em conta as correntes complexas, sombras ou a presença de predadores encontrados em um rio real. Também testou apenas a luz branca, deixando aberta a questão de se cores diferentes poderiam ter efeitos distintos. No entanto, os resultados fornecem um quadro claro de como esses peixes percebem seu mundo. Eles mostram que o comportamento do salmão-chum não é uma simples alternância entre buscar e evitar a luz, mas uma resposta matizada que atinge um meio-termo e se transforma em esquiva quando a luz se torna intensa demais. Esse entendimento ajuda cientistas e engenheiros a projetar melhores sistemas para proteger esses peixes enquanto eles navegam pelos rios de sua juventude.