Gli ingegneri progettano robot per combattere i pesci invasivi

Un team di ricercatori ha progettato un robot che allontana il pesce invasivo mosquitofish, che morde le code dei pesci d’acqua dolce e delle tadpole per mangiare le loro uova. Lo studio dimostra come la paura possa alterare il comportamento, la fisiologia e la fertilità del mosquitofish, e può avere grandi implicazioni nella lotta contro le specie invasive.

Lo studio è stato pubblicato il 16 dicembre sulla rivista iScience.

Traendo ispirazione da un predatore naturale

Il team internazionale è composto da biologi e ingegneri dell’Australia, degli Stati Uniti e dell’Italia. Hanno esaminato il largemouth bass, che è il predatore naturale del mosquitofish, per trarre ispirazione per i nuovi robot.

Il team ha progettato un robot pesce che mimica l’aspetto e simula i movimenti del largemouth bass. Con l’aiuto della visione computerizzata, il robot può attaccare quando identifica un mosquitofish che si avvicina alle tadpole. La specie invasiva dimostra poi comportamenti paurosi e stress prima di subire una perdita di peso, cambiamenti nella forma del corpo e una riduzione della fertilità.

Giovanni Polverino è dell’Università dell’Australia Occidentale e primo autore della ricerca.

“Il mosquitofish è una delle 100 peggiori specie invasive del mondo e i metodi attuali per eradicarlo sono troppo costosi e laboriosi per contrastarne efficacemente la diffusione”, dice Polverino. “Questo flagello globale è una seria minaccia per molti animali acquatici. Invece di ucciderli uno per uno, stiamo presentando un approccio che può informare strategie migliori per controllare questo flagello globale. Abbiamo reso il loro peggiore incubo realtà: un robot che allontana il mosquitofish ma non gli altri animali intorno a lui.”

Quando il mosquitofish era in presenza del robot pesce, il primo rimaneva più vicino agli altri e optava per rimanere al centro dell’arena di prova. Avevano paura di entrare in acque inesplorate. Nuotavano anche con curve più frequenti e più nette rispetto a quelli che non avevano incontrato il robot.

Paura che dura

Quando la specie invasiva finalmente si allontanava dal robot, continuava a dimostrare paura. Era meno attiva, consumava più cibo e si congelava più a lungo, dimostrando segni di ansia per settimane dopo l’ultimo incontro con il robot.

Il robot pesce ha anche migliorato le prospettive per le tadpole che il mosquitofish bersaglia. La specie invasiva è un animale visivo, che esamina l’ambiente attraverso i suoi occhi, mentre le tadpole hanno una vista debole e faticano a vedere il robot.

“Ci aspettavamo che il robot avesse effetti neutrali sulle tadpole, ma non è stato così”, dice Polverino.

Poiché i robot hanno influenzato il comportamento del mosquitofish, le tadpole erano più disposte a uscire dall’area di prova.

“È risultato essere una cosa positiva per le tadpole. Una volta liberate dal pericolo di avere il mosquitofish intorno, non avevano più paura. Erano felici”, ha continuato Polverino.

Dopo cinque settimane di esperimenti, i ricercatori hanno scoperto che il pesce allocava più energia per sfuggire che per riprodursi. I corpi dei pesci maschi diventavano più magri e le code più forti per nuotare più velocemente.

Maurizo Porfiri della New York University è l’autore senior della ricerca.

“Sebbene abbia avuto successo nel contrastare il mosquitofish, il pesce robotico cresciuto in laboratorio non è pronto per essere rilasciato in natura”, dice Porfiri.

Il team cercherà ora di superare le sfide tecniche e di testare il metodo su piccole piscine chiare in Australia.

“Le specie invasive sono un enorme problema in tutto il mondo e sono la seconda causa di perdita di biodiversità”, dice Polverino. “Speriamo che il nostro approccio di utilizzare la robotica per rivelare le debolezze di un flagello incredibilmente efficace aprirà la porta a migliorare le nostre pratiche di biocontrollo e combattere le specie invasive. Siamo molto entusiasti di questo.”