Інженери розробили роботів для боротьби з інвазивною рибою

Команда дослідників розробила робота, який відлякує інвазивну рибу гамбузію, яка відкушує хвости прісноводної риби та пуголовків, щоб з’їсти їхні яйця. Нове дослідження демонструє, як страх може змінити поведінку, фізіологію та фертильність гамбузії, і це може мати великі наслідки у боротьбі з інвазивними видами.

Дослідження було опубліковано 16 грудня в журналі iScience.

Черпання натхнення з природного хижака

Міжнародна команда складається з біологів та інженерів з Австралії, США та Італії. Вони розглянули великоротого окуня, який є природним хижаком гамбузії, щоб черпати натхнення для нових роботів.

Команда розробила роботизовану рибу, яка імітує зовнішній вигляд і рухи великоротого окуня. За допомогою комп’ютерного зору робот може атакувати, коли він визначає рибу гамбузію, що наближається до пуголовків. Інвазивний вид тоді демонструє поведінку, що свідчить про страх та стрес перед тим, як пережити втрату ваги, зміни форми тіла та зниження фертильності.

Джованні Полверіно з Університету Західної Австралії та перший автор дослідження.

“Гамбузія є одним зі 100 найгірших інвазивних видів світу, а поточні методи її знищення є надто дорогими та трудомісткими, щоб ефективно протидіяти її поширенню”, – говорить Полверіно. “Цей поширений у світі шкідник є серйозною загрозою для багатьох водних тварин. Замість того, щоб вбивати їх одну за одною, ми пропонуємо підхід, який може допомогти розробити кращі стратегії контролю цього поширеного у світі шкідника. Ми зробили їхній найгірший кошмар реальністю: робота, який лякає рибу гамбузію, але не інших тварин навколо нього”.

Коли гамбузія перебувала в присутності роботизованої риби, риби трималися ближче одна до одної та обирали залишатися в центрі тестової арени. Вони боялися виходити в невідомі води. Вони також плавали з більш частими та різкими поворотами порівняно з тими, які не зустрічалися з роботом.

Страх, який триває

Коли інвазивний вид нарешті вийшов від робота, він продовжував демонструвати страх. Він був менш активним, споживав більше їжі та довше залишався нерухомим, демонструючи ознаки тривоги протягом тижнів після останньої зустрічі з роботом.

Роботизована риба також покращила перспективи пуголовків, на яких нападає гамбузія. Інвазивний вид є візуальною твариною, яка оглядає середовище через свої очі, тоді як пуголовки мають поганий зір та мають труднощі з тим, щоб побачити робота.

“Ми очікували, що робот буде мати нейтральний вплив на пуголовків, але це не було так”, – говорить Полверіно.

Оскільки робот вплинув на поведінку гамбузії, пуголовки були більш готові вийти за межі тестової арени.

“Виявилося, що це було позитивним для пуголовків. Як тільки вони були звільнені від небезпеки гамбузії, вони більше не боялися. Вони щасливі”, – продовжує Полверіно.

Після п’яти тижнів експериментів дослідники виявили, що риба виділяла більше енергії на втечу, ніж на розмноження. Тіла самців стали тоншими, а їхні хвости стали сильнішими, щоб плавати швидше.

Мауріціо Порфірі з Нью-Йоркського університету є старшим автором дослідження.

“Хоча розроблена в лабораторії роботизована риба успішно стримувала гамбузію, вона ще не готова до випуску в дику природу”, – говорить Порфірі.

Команда тепер буде намагатися подолати технічні труднощі та протестувати метод у малих басейнах із прозорою водою в Австралії.

“Інвазивні види є величезною проблемою у світі та є другою причиною втрати біорізноманіття”, – говорить Полверіно. “Надіємося, що наш підхід використання робототехніки для відкриття слабкостей надзвичайно успішного шкідника відкриє двері для покращення наших біологічних методів контролю та боротьби з інвазивними видами. Ми дуже раді цьому”.