Inženýři navrhli roboty pro boj proti invazivním rybám

Tým výzkumníků navrhl robot, který odpuzuje invazivní moskytové ryby, které okusují ocasy sladkovodních ryb a žabích pulců, aby sežraly jejich vejce. Nová studie demonstruje, jak strach může změnit chování, fyziologii a plodnost moskytových ryb a může mít velké důsledky v boji proti invazivním druhům.

Studie byla zveřejněna 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 ústřičného basku, který je přirozeným predátorem moskytových ryb, aby čerpali inspiraci pro nové roboty.

Tým navrhl robotickou rybu, která napodobuje vzhled a simuluje pohyby velkého ústřičného basku. S pomocí počítačového vidění může robot zasáhnout, když identifikuje moskytovou rybu, která se blíží k žabím pulcům. Invazivní druh poté demonstruje strachové chování a stres, než zažije ztrátu hmotnosti, změny tvaru těla a snížení plodnosti.

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, aby je zabíjeli jeden po druhém, představujeme přístup, který může informovat lepší strategie pro kontrolu tohoto globálního škůdce. Učinili jsme jejich nejhorší noční můru skutečnou: robota, který odpuzuje moskytové ryby, ale ne ostatní zvířata kolem nich.”

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

Strach, který přetrvává

Když invazivní druh konečně unikl od robota, pokračoval v demonstraci strachu. Byli méně aktivní, konzumovali více potravy a zamrzli déle, ukazujíce známky úzkosti po několik týdnů po posledním setkání s robotem.

Robotická ryba také zlepšila vyhlídky pro žabí pulce, které moskytové ryby cílí. Invazivní druh je vizuálním zvířetem, které prohlíží prostředí prostřednictvím svých očí, zatímco žabí pulci mají špatné vidění a zápasí s viděním robota.

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

Protože robot ovlivnil chování moskytových ryb, žabí pulci byli více ochotni vyjít z testovací oblasti.

“Ukázalo se, že to je pozitivní věc pro žabí pulce. Jakmile byli osvobozeni od nebezpečí moskytových ryb, 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.

“Zatímco úspěšný v odrazení moskytových ryb, laboratorně vyvinutá 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 neuvěřitelně úspěšného škůdce otevře dveře ke zlepšení našich biocontrolních praktik a boje proti invazivním druhům. Jsme velmi nadšení z toho.”