Ikan Robot Dibuat untuk Mengendalikan Spesies Invasif

Sekolah Teknik NYU Tandon Profesor Maurizio Porfiri dan tim peneliti dari NYU Tandon dan Universitas Western Australia telah menunjukkan bagaimana ikan robot dapat digunakan untuk melawan salah satu spesies invasif paling problematis di dunia, yaitu ikan mosquitofish. Pengendalian spesies invasif adalah masalah yang dihadapi oleh negara-negara di seluruh dunia, dan beberapa masalah terbesar muncul di danau dan sungai. Di lingkungan ini, ikan dan spesies lainnya memiliki hambatan yang mencegah mereka melarikan diri dari predator. Pengembangan baru ini, dari laboratorium yang menangani robot biometrik dan perilaku hewan, dapat menyediakan solusi untuk masalah besar di mana-mana.

Populasi ikan mosquitofish telah melonjak di danau dan sungai air tawar di seluruh dunia, dan mereka menyebabkan masalah serius bagi spesies ikan dan amfibi asli. Cara tradisional untuk mengendalikan ikan mosquitofish adalah dengan menggunakan zat beracun atau perangkap, dan seringkali tidak berhasil atau berbahaya bagi satwa liar setempat.

Tim peneliti yang dipimpin oleh Porfiri melakukan eksperimen untuk melihat apakah mungkin bagi ikan robot yang terinspirasi biologi untuk menyebabkan perubahan perilaku yang terkait dengan ketakutan pada ikan mosquitofish. Apa yang mereka temukan adalah bahwa bahkan paparan singkat terhadap ikan bass largemouth robot, predator terbesar ikan mosquitofish, menyebabkan respons stres. Mereka kemudian menghindari perilaku tertentu dan mengalami perubahan psikologis yang disebabkan oleh kehilangan cadangan energi. Perubahan ini kemudian menjadi alasan potensial untuk penurunan laju reproduksi ikan.

Makalah ini diterbitkan di Jurnal Royal Society Interface. Judulnya adalah “Respons Perilaku dan Riwayat Hidup Ikan Mosquitofish terhadap Predator Robot yang Terinspirasi Biologi dan Interaktif.”

“Menurut pengetahuan kami, ini adalah studi pertama yang menggunakan robot untuk memicu respons ketakutan pada spesies invasif ini,” kata Porfiri. “Hasilnya menunjukkan bahwa ikan robot yang meniru pola berenang dan penampilan ikan bass largemouth memiliki dampak yang kuat dan tahan lama pada ikan mosquitofish di lingkungan laboratorium.”

Eksperimen melibatkan paparan kelompok ikan mosquitofish terhadap ikan bass largemouth robot selama 15 menit. Ini terjadi setiap minggu selama enam minggu berturut-turut. Setiap sesi melibatkan perilaku yang berbeda yang ditampilkan oleh ikan robot. Dalam beberapa percobaan, ikan robot diprogram sehingga memberikan umpan balik waktu nyata, dan meniru perilaku predator dengan berenang pada kecepatan yang lebih cepat. Peneliti kemudian menganalisis data dan menemukan hubungan antara tingkat biomimetik pada robot dan tingkat stres ikan mosquitofish hidup. Beberapa perilaku yang terkait dengan ketakutan yang ditampilkan oleh ikan mosquitofish termasuk berhenti di tempat, meningkatnya kecurigaan terhadap ruang yang tidak dikenal dan tidak dieksplorasi, dan pola berenang yang tidak teratur.

Area lain yang difokuskan oleh peneliti adalah parameter fisiologis respons stres. Mereka mengukur ikan setiap minggu untuk melacak perubahan berat atau panjang. Ketika ikan kehilangan berat, itu dapat menjadi respons terhadap predator, dan menyebabkan cadangan energi yang lebih rendah. Ikan ini tidak dapat bertahan hidup selama ini dan tidak memiliki energi yang cukup untuk didedikasikan untuk reproduksi.

Setiap kali ikan bass largemouth robot meniru perilaku agresif dengan berenang dalam pola serangan, respons stres perilaku dan fisiologis tertinggi diukur di antara ikan mosquitofish.

“Studi lebih lanjut diperlukan untuk menentukan apakah efek ini dapat diterjemahkan ke populasi liar, tetapi ini adalah demonstrasi konkrit tentang potensi robotika untuk memecahkan masalah ikan mosquitofish,” kata Giovanni Polverino, Forrest Fellow di Departemen Ilmu Biologi Universitas Western Australia dan penulis utama makalah tersebut. “Kami memiliki banyak pekerjaan yang sedang berlangsung antara sekolah kami untuk membangun alat baru yang efektif untuk melawan penyebaran spesies invasif.”

Laboratorium Sistem Dinamik, yang dipimpin oleh Porfiri, sering menggunakan robot biomimetik dengan ikan hidup untuk mempelajari perilaku hewan kolektif. Perilaku ini termasuk preferensi kawin dan kepemimpinan. Kelebihan lain dari teknologi ini adalah bahwa itu mengurangi kebutuhan untuk menggunakan hewan hidup dalam eksperimen.

Pengembangan ini adalah contoh lain dari robotika yang membuat jalan mereka ke setiap aspek masyarakat dan lingkungan. Tidak sulit untuk memikirkan ke depan ke titik di mana kita memiliki ikan robot, didedikasikan untuk tugas tertentu dan dijalankan oleh kecerdasan buatan, hidup di lingkungan kita dengan spesies hidup.