ロボットが外来魚と戦う

研究チームは、淡水魚やオタマジャクシの尾を切り取って卵を食べる外来種のモスキートフィッシュを追い払うロボットを設計しました。この新しい研究は、モスキートフィッシュの行動、生理、繁殖に影響を与える恐怖の効果を示し、外来種との戦いにおいて大きな意味を持つ可能性があります。

この研究は、12月16日にiScience誌に掲載されました。

自然の天敵からインスピレーションを得る

この国際チームは、オーストラリア、米国、イタリアの生物学者とエンジニアで構成されています。彼らは、モスキートフィッシュの自然の天敵であるラージマウスベースを調査し、新しいロボットの設計にインスピレーションを得ました。

チームは、ラージマウスベースの外見と動きを模倣するロボットフィッシュを設計しました。コンピュータビジョンの助けを借りて、ロボットはモスキートフィッシュがオタマジャクシに近づくことを検知し、攻撃します。外来種は恐怖の行動やストレスを示し、体重の減少、体形の変化、繁殖能力の低下を経験します。

ジョヴァンニ・ポルヴィーノは、西オーストラリア大学の研究員であり、研究の第一著者です。

「モスキートフィッシュは、世界の100大の外来種の一つであり、現在の駆除方法は時間がかかりすぎて、広がりを効果的に抑えることができません」とポルヴィーノは述べます。「この世界的な害虫は、多くの水生動物にとって深刻な脅威です。個別に殺すのではなく、ロボットを使用してこの害虫の弱点を明らかにするアプローチを提示しています。私たちは、彼らの最悪の悪夢を現実にしました。ロボットはモスキートフィッシュを怖がらせますが、他の動物には影響しません。」

モスキートフィッシュはロボットの存在下で、より集団的に行動し、テストエリアの中央に留まることを選びました。彼らは未知の領域に入ることを恐れ、ロボットに遭遇しなかった個体よりも頻繁に急な曲がり角を曲がりました。

長続く恐怖

モスキートフィッシュはロボットから逃げた後も、恐怖の行動を示しました。彼らは活動レベルが低下し、食事の摂取量が増加し、長時間凍結するなどの不安の兆候を数週間示しました。

ロボットフィッシュは、モスキートフィッシュが標的とするオタマジャクシの前途も改善しました。モスキートフィッシュは視覚的な動物であり、環境を目で調べますが、オタマジャクシの視力は悪く、ロボットを見ることができません。

「私たちは、ロボットがオタマジャクシに中立的な影響を与えることを期待していましたが、実際はそうではありませんでした」とポルヴィーノは述べます。

モスキートフィッシュの行動がロボットによって影響を受けたため、オタマジャクシはテストエリアの外に出ることをより積極的にしました。

「結果として、オタマジャクシにとっては好ましい結果になったようです。モスキートフィッシュの危険から解放された後、オタマジャクシはもう怖がることはなくなりました。彼らは幸せです」とポルヴィーノは続けました。

5週間の実験の後、研究者は、魚が逃げることにエネルギーを費やすよりも繁殖にエネルギーを費やすことを発見しました。雄の魚の体は細くなり、尾は強くなってより速く泳ぐことができるようになりました。

マウリッツィオ・ポルフィーリは、ニューヨーク大学の研究員であり、研究の共同著者です。

「モスキートフィッシュを阻止することに成功したこのロボットフィッシュは、まだ野外に放出する準備はできていません」とポルフィーリは述べます。

チームは、技術的な課題を克服し、オーストラリアの小さな透明なプールでこの方法をテストすることを目指しています。

「外来種は世界的な大きな問題であり、生物多様性の喪失の第二の原因となっています」とポルヴィーノは述べます。「私たちのロボットを使用して、この非常に成功した害虫の弱点を明らかにするアプローチは、生物制御の実践を改善し、外来種と戦うための扉を開くことができます。私たちはこれについて非常に楽観的です。」