¿Quién es AMI? Conoce la tecnología identificación de polillas del Programa de Artrópodos de STRI

Colaboración del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales

– Aunque es la primera vez que visito Isla Barro Colorado (BCI), me resulta un territorio familiar. La humedad opresiva me recuerda a los veranos de Carolina del Norte, pero con la alfombra de hojas resbaladizas y húmedas que se puede encontrar en otoño.

– Voy jadeando por el sendero, detrás de Eduardo Navarro cuando nos encontramos con una araña de seda de oro. Nos detenemos para admirarla.

– Es bastante grande; si colocara su cuerpo en el centro de mi palma, sus hermosas patas negras y amarillas se extenderían más allá de ella. Tiene unas manchas peludas por encima de las rodillas, casi como unas llamativas calentadoras de piernas.

– Pero ahora estamos atrapados: el estrecho y desigual sendero que hemos estado siguiendo a través del bosque está bloqueado por su telaraña. Navarro comienza a arrancar con cuidado la telaraña, procurando no cortar ningún hilo esencial. 

“Vamos a molestarla aquí, y vamos a molestarla aquí”, murmura. Luego, satisfecho con su trabajo, maniobra con cuidado alrededor de los hilos aún intactos. Yo lo sigo con todo el cuidado que puedo con mi voluminosa mochila.

– Me impresionó cuando salimos al otro lado y la araña permanece inmóvil, imperturbable, con su telaraña aún intacta.

– Nuestro destino está al otro lado de la telaraña: una de las diez unidades AMI que el Laboratorio de Artrópodos del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales (STRI) ha instalado en BCI.

– AMI no es, como pensé al principio cuando lo escuché, el nombre de una mujer. Es un acrónimo que significa “Monitorización Automatizada de Insectos”. Básicamente, las AMI son cabinas fotográficas para polillas.

– Toman fotografías de polillas para los investigadores del Laboratorio de Artrópodos de STRI, que recopilan datos sobre las poblaciones de insectos de la isla. Con las AMI, el laboratorio puede recopilar más datos con menos esfuerzo, lo que contribuye a su misión de comprender mejor cómo el cambio climático está afectando a los insectos tropicales. 

– Cada unidad consta de una caja y dos paneles blancos en la parte superior. Una luz ultravioleta en el panel más grande atrae a los insectos nocturnos, que se posan en la superficie como si fuera el fondo de un retrato familiar.

– El panel más pequeño, situado justo enfrente, alberga una cámara que toma una foto del panel grande cada diez segundos, mientras la luz de la unidad está encendida y la guarda en un pequeño ordenador situado en la base de la unidad. 

– Navarro abre la tapa de la caja para comprobar la batería. Es bastante espaciosa, con un montón de cables y una bolsa con cierre hermético que parece contener pequeños huevos de pescado desovando en la caja.

– Se trata de gel de sílice, el material que se encuentra en las cajas de zapatos con la etiqueta de ‘no ingerir’, que absorbe parte de la humedad omnipresente en la isla. Cada dos semanas, cuando un pequeño grupo visita la isla para revisar los AMI, tienen que cargar con pesadas mochilas con nuevas bolsas de gel de sílice.

– Eso no aparecía en el manual de usuario, fue algo que el equipo tuvo que idear.

– “Somos los primeros en implementar el AMI en un entorno tropical”, me cuenta Navarro con orgullo.

– En el 2023, BCI y la estación de investigación de la Organización para Estudios Tropicales en Costa Rica, se convirtieron en las primeras estaciones de investigación tropicales en albergar este sistema. Pero ese honor vino acompañado de mucho ensayo y error.

– Navarro comentó que puede reconocer algunas de las preguntas frecuentes del sitio web, gracias a las experiencias que él y sus colegas tuvieron al llamar a un técnico de AMI del Centro de Ecología e Hidrología del Reino Unido para pedir ayuda.

– “Ha sido útil para la propia iniciativa, porque ahora tienen muchas recomendaciones para la solución de problemas”, comentó riendo.

– Después de reemplazar el voltímetro verde azulado de su mochila, Navarro conecta su computadora portátil a la computadora del AMI para descargar las imágenes de las últimas dos semanas.

– Cada unidad funciona con uno o dos paneles solares, por lo que el laboratorio solo las pone en funcionamiento durante tres horas una vez a la semana. Pero ese breve lapso sigue produciendo 1,080 imágenes semanales para que los investigadores las analicen.

– De vuelta en las oficinas del Laboratorio de Artrópodos en Tupper, los asistentes de investigación se reúnen alrededor de la computadora portátil de Navarro para escucharle explicar sobre Antennae, la plataforma digital donde se suben las fotos del AMI.

– Se está entrenando un algoritmo de aprendizaje automático en la plataforma para identificar las polillas en las fotos, de modo que, algún día, los investigadores puedan saber al instante qué polillas han visitado el AMI cada noche. 

– Es un trabajo en progreso. Navarro hace clic en un insecto que el algoritmo ha declarado con orgullo que está 100% seguro que es una polilla Dinia mena. Es un grillo.

– Navarro se desplaza por la lista de insectos identificados erróneamente, repitiendo: «Grillo, grillo, grillo». Hasta que el algoritmo esté mejor entrenado, el equipo tendrá que dedicar unas horas cada semana a revisar su trabajo.

– “Quizás en cinco años encontremos una forma más fácil de identificar o clasificar gracias a la inteligencia artificial. Por ahora lo veo más como un proceso de prueba y error, pero parece que en el futuro dará sus frutos”, afirmó Miguel Youngs, asistente de investigación del laboratorio.

– Aunque aún hay margen de mejora, los AMI podrían aumentar drásticamente la capacidad de monitoreo de polillas del Laboratorio de Artrópodos. El laboratorio recopila datos a largo plazo sobre las poblaciones de insectos de BCI, con el fin de evaluar cómo les está afectando el cambio climático.

– Es un trabajo agotador: un equipo de cuatro asistentes de investigación se aventura a la isla cuatro veces al año para capturar decenas de miles de insectos que luego deben clasificar manualmente, uno por uno. 

– Para que la carga de trabajo sea manejable, el laboratorio se centra en determinadas familias de insectos seleccionadas por sus distintas funciones en el ecosistema.  Monitorizan cinco familias de polillas, unas 700 especies, pero eso es solo una fracción de las 4,000 especies de polillas que se estima habitan en BCI. 

– “Básicamente, estamos tratando de llegar a todas las polillas de la isla con el AMI”, afirmó Yves Basset, director del Laboratorio de Artrópodos. 

– El Laboratorio de Artrópodos está probando actualmente el AMI junto con herramientas de monitoreo bioacústico y metabarcoding para comparar estas técnicas con las más antiguas.

– De esta manera, “se pueden ver los diferentes sesgos de los distintos métodos y luego tratar de elaborar un mejor protocolo, como algo que combine ambas metodologías”, explicó Basset.

– Navarro dejó el laboratorio en junio y Youngs ocupó su lugar como principal responsable de los AMI. Ahora le toca a él recorrer el sendero del bosque con su gel de sílice cada dos semanas, prestando atención a las arañas que encuentra por el camino.