Des ingénieurs conçoivent des robots pour combattre les poissons envahissants

Une équipe de chercheurs a conçu un robot qui fait fuir les moustiques envahissants, qui mordent la queue des poissons d'eau douce et des têtards pour manger leurs œufs. La nouvelle étude démontre comment la peur peut modifier le comportement, la physiologie et la fertilité du poisson-moustique, et elle peut avoir de grandes implications dans la lutte contre les espèces envahissantes. 

L'étude a été publiée le 16 décembre dans la revue iScience.

S'inspirer du prédateur naturel

L'équipe internationale est composée de biologistes et d'ingénieurs d'Australie, des États-Unis et d'Italie. Ils se sont penchés sur l'achigan à grande bouche, qui est le prédateur naturel du moquitofish, afin de s'inspirer des nouveaux robots. 

L'équipe a conçu un poisson robot qui imite l'apparence et simule les mouvements de l'achigan à grande bouche. Grâce à la vision par ordinateur, le robot peut frapper lorsqu’il identifie un poisson-moustique s’approchant des têtards. L’espèce envahissante démontre alors des comportements craintifs et du stress avant de connaître une perte de poids, des changements de forme corporelle et une réduction de la fertilité. 

Giovanni Polverino est de l'Université d'Australie occidentale et premier auteur de la recherche.

"Le moustique est l'une des 100 pires espèces envahissantes au monde, et les méthodes actuelles pour l'éradiquer sont trop coûteuses et prennent trop de temps pour lutter efficacement contre sa propagation", déclare Polverino. « Ce ravageur mondial est une menace sérieuse pour de nombreux animaux aquatiques. Au lieu de les tuer un par un, nous présentons une approche qui peut éclairer de meilleures stratégies pour contrôler ce ravageur mondial. Nous avons fait de leur pire cauchemar une réalité : un robot qui effraie le poisson-moustique mais pas les autres animaux qui l'entourent.

Lorsque les poissons-moustiques étaient en présence des poissons robots, les premiers sont restés plus proches les uns des autres et ont choisi de rester au centre de l'arène de test. Ils avaient peur d'aller dans des eaux inconnues. Ils ont également nagé avec des virages plus fréquents et plus prononcés par rapport à ceux que le robot n'a pas rencontrés. 

Peur qui dure

Lorsque les espèces envahissantes se sont finalement éloignées du robot, elles ont continué à manifester leur peur. Ils étaient moins actifs, consommaient plus de nourriture et se figeaient plus longtemps, démontrant des signes d'anxiété pendant des semaines après leur dernière rencontre avec le robot. 

Le poisson robotique a également amélioré les perspectives des têtards ciblés par le poisson-moustique. L'espèce envahissante est un animal visuel, surveillant l'environnement à travers ses yeux, tandis que les têtards ont une mauvaise vue et ont du mal à voir le robot. 

"Nous nous attendions à ce que le robot ait des effets neutres sur les têtards, mais ce n'était pas le cas", explique Polverino. 

Étant donné que les robots affectaient le comportement des moustiques, les têtards étaient plus disposés à sortir de la zone de test. 

«Cela s'est avéré être une chose positive pour les têtards. Une fois libérés du danger d'avoir des moustiques autour, ils n'avaient plus peur. Ils sont heureux », a poursuivi Polverino.

Après cinq semaines d'expériences, les chercheurs ont découvert que les poissons consacraient plus d'énergie à s'échapper qu'à se reproduire. Les corps des poissons mâles sont devenus plus minces et leurs queues sont devenues plus fortes pour nager plus vite. 

Maurizo Porfiri de l'Université de New York est l'auteur principal de la recherche.

"Bien qu'il ait réussi à contrecarrer les poissons-moustiques, le poisson robotique cultivé en laboratoire n'est pas prêt à être relâché dans la nature", déclare Porfiri. 

L'équipe va maintenant chercher à surmonter les défis techniques et à tester la méthode sur de petites piscines claires en Australie. 

« Les espèces envahissantes sont un énorme problème dans le monde et sont la deuxième cause de la perte de biodiversité », déclare Polverino. « Espérons que notre approche consistant à utiliser la robotique pour révéler les faiblesses d'un ravageur incroyablement efficace ouvrira la porte à l'amélioration de nos pratiques de lutte biologique et à la lutte contre les espèces envahissantes. Nous sommes très enthousiasmés à ce sujet."