Inženýři navrhují roboty pro boj s invazivními rybami

Tým výzkumníků navrhl robota, který plaší invazivní komáry, kteří sladkovodním rybám a pulcům okusují ocasy, aby jedli jejich vajíčka. Nová studie ukazuje, jak strach může změnit chování, fyziologii a plodnost komárů a může mít velké důsledky v boji proti invazivním druhům. 

Studie byla publikována 16. prosince v časopise iScience.

Kreslení inspirace od Natural Predator

Mezinárodní tým se skládá z biologů a inženýrů z Austrálie, Spojených států a Itálie. Podívali se na okouna velkoústého, který je přirozeným predátorem moquitofish, aby načerpali inspiraci pro nové roboty. 

Tým navrhl robotickou rybu, která napodobuje vzhled a simuluje pohyby okouna velkého. S pomocí počítačového vidění může robot zasáhnout, když identifikuje rybu komára blížící se k pulcům. Invazní druh pak předvádí strašlivé chování a stres, než zažije ztrátu hmotnosti, změny tvaru těla a snížení plodnosti. 

Giovanni Polverino je z University of Western Australia a prvním autorem výzkumu.

„Moskytovec je jedním ze 100 nejhorších invazivních druhů na světě a současné metody jeho eradikace jsou příliš drahé a časově náročné, než aby bylo možné účinně porovnat jeho šíření,“ říká první Polverino. „Tento globální škůdce je vážnou hrozbou pro mnoho vodních živočichů. Místo toho, abychom je zabíjeli jednoho po druhém, představujeme přístup, který může poskytnout lepší strategie pro kontrolu tohoto globálního škůdce. Udělali jsme z jejich nejhorší noční můry skutečnost: robota, který děsí komáry, ale ne ostatní zvířata kolem něj.“

Když byly komáry v přítomnosti robotických ryb, první z nich zůstaly blíže u sebe a rozhodly se zůstat ve středu testovací arény. Báli se jít do neprobádaných vod. Plavali také s častějšími a ostřejšími obraty ve srovnání s těmi, s nimiž se robot nesetkal. 

Strach, který trvá

Když se invazivní druhy konečně dostaly od robota, pokračovaly v demonstraci strachu. Byli méně aktivní, konzumovali více jídla a déle mrzli, což vykazovalo známky úzkosti ještě týdny po jejich posledním setkání s robotem. 

Robotické ryby také zlepšily výhled pro pulce, na které se komáři zaměřují. Invazní druh je vizuální zvíře, které si prohlíží okolí očima, zatímco pulci špatně vidí a mají problém robota vidět. 

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

Protože roboti ovlivňovali chování komárů, pulci byli ochotnější jít mimo testovací oblast. 

„U pulců se to ukázalo jako pozitivní věc. Jakmile byli osvobozeni od nebezpečí, že budou mít kolem sebe komáry, už se nebáli. Jsou šťastní,“ pokračoval Polverino.

Po pěti týdnech experimentů vědci zjistili, že ryby přidělují více energie na útěk než na rozmnožování. Těla rybích samců ztenčila a jejich ocasy zesílily, aby rychleji odplavaly. 

Maurizo Porfiri z New York University je hlavním autorem výzkumu.

„I když jsou robotické ryby vypěstované v laboratoři úspěšné v maření komárů, nejsou připraveny k vypuštění do přírody,“ říká Porfiri. 

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

„Invazivní druhy jsou celosvětově obrovským problémem a jsou druhou příčinou ztráty biologické rozmanitosti,“ říká Polverino. "Doufáme, že náš přístup k použití robotiky k odhalení slabin neuvěřitelně úspěšného škůdce otevře dveře ke zlepšení našich postupů biologické kontroly a boji proti invazivním druhům." Jsme z toho velmi nadšení.”