Inženýři navrhli roboty pro boj proti invazivním rybám

Tým výzkumníků navrhl robot, který odpuzuje invazivní moskytovou rybu, která ukusuje ocasy sladkovodních ryb a pulců, aby sežrala jejich vejce. Nová studie demonstruje, jak strach může změnit chování, fyziologii a plodnost moskytové ryby, a to může mít velké důsledky v boji proti invazivním druhům.

Studie byla publikována 16. prosince v časopise iScience.

Čerpání inspirace z přirozeného predátora

Mezinárodní tým se skládá z biologů a inženýrů z Austrálie, Spojených států a Itálie. Podívali se na velkého okouna, který je přirozeným predátorem moskytové ryby, aby získali inspiraci pro nové roboty.

Tým navrhl robotickou rybu, která napodobuje vzhled a simuluje pohyby velkého okouna. S pomocí počítačového vidění může robot zasáhnout, když identifikuje moskytovou rybu, která se blíží k pulcům. Invazivní druh poté demonstruje strach a stres, než začne ztrácet na váze, měnit tvar těla a snižovat plodnost.

Giovanni Polverino je z University of Western Australia a první autor výzkumu.

“Moskytová ryba je jednou z 100 nejhorších invazivních druhů na světě a současné metody pro její eradikaci jsou příliš drahé a časově náročné, aby účinně kontrastovaly její šíření,” říká Polverino. “Tento globální škůdce je vážnou hrozbou pro mnoho vodních zvířat. Místo toho, abychom je zabíjeli jeden po druhém, představujeme přístup, který může informovat lepší strategie pro kontrolu tohoto globálního škůdce. Učinili jsme jejich nejhorší noční můru skutečností: robot, který odpuzuje moskytovou rybu, ale ne ostatní zvířata kolem ní.”

Když byly moskytové ryby v přítomnosti robotické ryby, zůstaly blíže u sebe a zvolily zůstat ve středu testovací arény. Bály se jít do neznámých vod. Také plavaly s častějšími a prudšími otočkami ve srovnání s těmi, které nebyly setkány s robotem.

Strach, který vydrží

Když invazivní druh konečně unikl od robotu, pokračoval v demonstraci strachu. Byli méně aktivní, konzumovali více potravy a déle ztuhli, demonstrujíce znaky úzkosti po týdnech od posledního setkání s robotem.

Robotická ryba také zlepšila vyhlídky pro pulce, které moskytová ryba cílí. Invazivní druh je vizuálním zvířetem, které prozkoumává prostředí prostřednictvím svých očí, zatímco pulci mají špatný zrak a mají potíže vidět robota.

“Očekávali jsme, že robot bude mít neutrální účinky na pulce, ale tomu tak nebylo,” říká Polverino.

Pоскольку robot ovlivnil chování moskytové ryby, pulci byli více ochotni jít ven z testovací oblasti.

“Ukázalo se, že to je pozitivní věc pro pulce. Jakmile byli osvobozeni od nebezpečí moskytové ryby, již se nebáli. Jsou šťastní,” pokračoval Polverino.

Po pěti týdnech experimentů výzkumníci zjistili, že ryby přidělily více energie k úniku než k reprodukci. Těla samců se stala tenčí a jejich ocasy se staly silnějšími, aby mohli plavat rychleji.

Maurizo Porfiri z New York University je senior autor výzkumu.

“Přestože je robot úspěšný v odrazení moskytové ryby, laboratorně vyrobená robotická ryba není připravena k uvolnění do volné přírody,” říká Porfiri.

Tým se nyní bude snažit překonat technické výzvy a otestovat metodu na malých, čistých bazénech v Austrálii.

“Invazivní druhy jsou obrovským problémem po celém světě a jsou druhou příčinou ztráty biodiverzity,” říká Polverino. “Doufáme, že náš přístup použití robotiky k odhalení slabostí tohoto úspěšného škůdce otevře dveře ke zlepšení našich biocontrolních praktik a boje proti invazivním druhům. Jsme velmi nadšeni z toho.”