أسماك روبوتية تم إنشاؤها للسيطرة على الأنواع الغازية

كلية الهندسة في جامعة نيويورك أظهر البروفيسور maurizio porfiri وفريقه من الباحثين من جامعة نيويورك وجامعة غرب أستراليا كيف يمكن استخدام الأسماك الروبوتية لمكافحة واحدة من أكثر الأنواع الغازية مشكلة في العالم ، سمكة البعوض. ومشكلة السيطرة على الأنواع الغازية هي مشكلة تواجهها الدول في جميع أنحاء العالم ، وتظهر بعض أكبر المشاكل في البحيرات والأنهار. وفي هذه البيئات ، توجد الأسماك والأنواع الأخرى لها حواجز تمنعها من الهروب من المفترسين. يمكن أن توفر هذه التطورات الجديدة ، من مختبر يتعامل مع الروبوتات البيومترية وسلوك الحيوان ، حلولاً لمشاكل كبيرة في كل مكان.

ازداد عدد سمكة البعوض بشكل كبير في البحيرات والأنهار العذبة حول العالم ، وتسبب في مشاكل خطيرة للأنواع الأصلية من الأسماك والبرمائيات. الطريقة التقليدية للسيطرة على سمكة البعوض هي من خلال المواد السامة أو الفخاخ ، وأحيانًا تكون غير ناجحة أو تسبب ضررًا للحيوانات البرية المحلية.

أجرى فريق الباحثين بقيادة بروفيري تجارب لتحديد ما إذا كان من الممكن لسمكة روبوتية متأثرة بيولوجيًا أن تسبب تغييرات متعلقة بالخوف في سلوك سمكة البعوض. ما توصلوا إليه هو أن حتى كمية صغيرة من التعرض لسمكة الباس روبوتية ، وهي أكبر مفترس لسمكة البعوض ، تسبب استجابات للتوتر. ثم تجنبت سلوكيات معينة وخضعت لتغيرات نفسية ناجمة عن فقدان احتياطيات الطاقة. كانت هذه التغيرات هي السبب المحتمل لتقليل معدلات التكاثر بين الأسماك.

نشرت الورقة في مجلة واجهة الجمعية الملكية. وهي بعنوان “الاستجابات السلوكية والحياة للتغيرات في سمكة البعوض بسبب المفترسين الروبوتيين المتأثرين بيولوجيًا والتفاعليين”.

“على حد علمنا ، هذه هي الدراسة الأولى التي تستخدم الروبوتات لاستدعاء استجابات الخوف في هذه الأنواع الغازية” ، قال بروفيري. “تظهر النتائج أن سمكة روبوتية تقلد بنجاح أنماط السباحة والمظهر المرئي لسمكة الباس ، لها تأثير قوي وطويل الأمد على سمكة البعوض في مختبر”.

شملت التجارب تعرض مجموعات من سمكة البعوض لسمكة باس روبوتية لمدة 15 دقيقة. حدث هذا كل أسبوع لمدة ستة أسابيع متتالية. كل جلسة شملت سلوكًا مختلفًا أظهره سمكة الباس الروبوتية. في بعض التجارب ، تم برمجة السمكة الروبوتية بحيث قدمت ردود فعل في الوقت الفعلي ، وتمت模يتها سلوك المفترس عن طريق السباحة بسرعة أكبر. ثم قام الباحثون بتحليل البيانات ووجدوا صلات بين درجة التماثل البيولوجي في الروبوت ومستويات التوتر لسمكة البعوض الحية. من بين السلوكيات المرتبطة بالخوف التي أظهرتها سمكة البعوض كانت التوقف في المكان ، وزيادة الشك في الأماكن غير المألوفة وغير المكتشفة ، وأنماط السباحة غير المنتظمة.

كانت منطقة أخرى ركز عليها الباحثون هي المعايير الفسيولوجية لاستجابة التوتر. قاسوا الأسماك كل أسبوع لتعقب أي تغييرات في الوزن أو الطول. عندما يفقد السمكة الوزن ، يمكن أن يكون هذا استجابة للمفترسين ، ويسبب احتياطيات طاقة أقل. هذه الأسماك لا تستطيع البقاء على قيد الحياة لفترة أطول ولا تمتلك نفس الكمية من الطاقة للاستفادة من التكاثر.

في كل مرة تمت فيها محاكاة سلوك السمكة الباس الروبوتية لسلوك الهجوم ، تم قياس أعلى مستويات الاستجابات السلوكية والفسيولوجية للتوتر بين سمكة البعوض.

“تتطلب دراسات إضافية لتحديد ما إذا كانت هذه التأثيرات تترجم إلى السكان البرية ، ولكن هذا هو تظهر ملموسة ل潜عة الروبوتات لحل مشكلة سمكة البعوض” ، قال جiovanni polverino ، زميل في قسم العلوم البيولوجية بجامعة غرب أستراليا والكاتب الرئيسي للورقة. “لدينا الكثير من العمل الجاري بين مدارسنا لتأسيس أدوات جديدة وفعالة لمكافحة انتشار الأنواع الغازية”.

مختبر الأنظمة الديناميكية ، الذي يديره بروفيري ، غالبًا ما يستخدم الروبوتات البيومترية مع الأسماك الحية لدراسة سلوك الحيوان الجماعي. تشمل هذه السلوكيات تفضيلات التزاوج والقيادة. ومن بين الفوائد الأخرى لهذه التكنولوجيا هي تقليل الحاجة إلى استخدام الحيوانات الحية في التجارب.

تعد هذه التطورات مثالًا آخر على دخول الروبوتات إلى كل جانب من جوانب المجتمع والبيئة. لا يصعب تخيل نقطة في المستقبل التي سيكون لدينا فيها أسماك روبوتية مخصصة لمهام معينة ومدارة بواسطة الذكاء الاصطناعي ، تعيش في بيئتنا مع الأنواع الحية.