Nationalgeographic.co.id—Ketika ikan berenang, mereka akan melihat ke bawah. Perilaku ini unik dan telah menarik perhatian para ilmuwan untuk mempelajarinya. Simulasi baru menunjukan, bahwa perilaku unik tersebut membantu ikan memperkirakan arah dan kecepatan berenang.
Hasil analisis tersebut telah diterbitkan dengan judul "Optic flow in the natural habitats of zebrafish supports spatial biases in visual self-motion estimation" di Current Biology pada 2 November 2022.
Simulasi baru ini menunjukkan bahwa ikan melihat ke bawah ketika mereka berenang karena dasar sungai yang stabil di bawah mereka memberikan informasi yang lebih dapat diandalkan tentang arah dan kecepatan berenang mereka.
Sama seperti Anda mungkin melihat ke bawah ke trotoar saat Anda berjalan. Studi baru ini adalah kolaborasi internasional yang dipimpin University of Northwestern.
Studi ini adalah yang pertama menggabungkan simulasi otak ikan zebra, lingkungan asli, dan perilaku berenang yang bervariasi secara spasial menjadi satu model komputasi.
Dengan menganalisis model ini, para peneliti menyimpulkan bahwa kekhasan ini adalah perilaku adaptif yang berevolusi untuk membantu ikan menstabilkan diri, seperti saat berenang melawan arus.
Saat air bergerak, ikan terus berusaha menstabilkan diri agar tetap di tempatnya, bukannya hanyut dalam arus yang bergerak. Berfokus pada ikan, tanaman, atau kotoran lain mungkin memberi ikan sensasi palsu bahwa ia bergerak.
"Ini mirip dengan duduk di gerbong kereta yang tidak bergerak. Jika kereta di sebelah Anda mulai menjauh dari stasiun, itu bisa menipu Anda untuk berpikir bahwa Anda juga bergerak," kata Emma Alexander dari Northwestern, yang memimpin penelitian.
"Isyarat visual dari kereta lain begitu kuat sehingga mengesampingkan fakta bahwa semua indra Anda yang lain memberi tahu Anda bahwa Anda sedang duduk diam. Itu adalah fenomena yang persis sama yang kita pelajari pada ikan."
Untuk melakukan penelitian, Alexander dan kolaboratornya berfokus pada ikan zebra, organisme model yang dipelajari dengan baik. Namun, meskipun banyak laboratorium memiliki tangki yang penuh dengan ikan zebra, tim tersebut ingin fokus pada lingkungan asli ikan tersebut di India.
"Baru-baru ini ditemukan bahwa ikan merespons gerakan di bawah mereka lebih kuat daripada gerakan di atas mereka. Kami ingin menggali misteri itu dan memahami alasannya," jelas Alexander.
"Banyak ikan zebra yang kami pelajari tumbuh di tangki laboratorium, tetapi habitat asli mereka membentuk evolusi otak dan perilaku mereka, jadi kami perlu kembali ke sumbernya untuk menyelidiki konteks di mana organisme itu berkembang."
Berbekal peralatan kamera, tim mengunjungi tujuh lokasi di seluruh India untuk mengumpulkan data video sungai dangkal, tempat ikan zebra hidup secara alami. Tim lapangan membungkus kamera 360 derajat di dalam wadah selam tahan air dan menempelkannya ke lengan robot yang dikendalikan dari jarak jauh.
Kemudian, mereka menggunakan lengan robot untuk memasukan kamera ke dalam air dan memindahkannya.
"Itu memungkinkan kami untuk menempatkan mata kami di tempat mata ikan berada, jadi itu melihat apa yang dilihat ikan," kata Alexander.
"Dari data video, kami dapat memodelkan skenario hipotetis di mana ikan simulasi bergerak secara sewenang-wenang melalui lingkungan yang realistis."
Tim juga melacak gerakan ikan zebra di dalam bola LED. Karena ikan memiliki bidang pandang yang luas, mereka tidak perlu menggerakkan matanya untuk melihat sekeliling seperti yang dilakukan manusia.
"Jika Anda memutar video dengan garis-garis bergerak, ikan akan bergerak mengikuti garis-garis itu," kata Alexander.
"Sepertinya mereka mengatakan 'tunggu aku!' Dalam eksperimen perilaku, kami menghitung ketukan ekor mereka. Semakin banyak mereka mengibaskan ekor, semakin mereka ingin mengikuti garis-garis yang bergerak."
Baca Juga: Dunia Hewan: Mengapa Ikan Buntal Suka Bertelur di Bawah Sinar Bulan?
Baca Juga: Terlihat Rapuh, Bagaimana Ikan Mampu Menahan Tekanan Laut Dalam?
Baca Juga: Dunia Hewan: Ikan Mas Punya Kemampuan Mengatur Jarak Berenang Mereka
Tim kemudian mengabstraksi data dari videonya dan menggabungkannya dengan data dari bagaimana sinyal gerakan dikodekan ke dalam otak ikan. Mereka memasukkan dataset ke dalam dua algoritma yang sudah ada sebelumnya yang digunakan untuk mempelajari aliran optik.
Pada akhirnya, mereka menemukan bahwa dalam kedua skenario, di alam liar dan di laboratorium, ikan zebra melihat ke bawah saat berenang ke depan. Para peneliti menyimpulkan bahwa ikan melihat ke bawah untuk memahami gerakan lingkungan mereka dan kemudian berenang untuk melawannya -untuk menghindari hanyut.
Selanjutnya, menurut peniliti, informasi ini ini tidak hanya memberikan beberapa wawasan tentang perilaku ikan, tetapi juga dapat menginformasikan desain untuk sistem penglihatan buatan dan robot canggih yang terinspirasi dari bio.