Робот против захватчика: сага о пресноводной рыбке

Как избавиться от инвазивной рыбы, захватывающей водоёмы по всему миру? С помощью роботов-хищников, созданных, чтобы её пугать!

Москитная рыба (Gambusia affinis). Она небольшая, симпатичная, идеальна для аквариумов — и является инвазивным чужеродным видом в Австралии. Как и тростниковая жаба, её завезли для поедания насекомых-вредителей, но вместо этого она попыталась захватить экосистему, конкурируя с аборигенными видами и охотясь на них.

Австралия не уникальна. Москитная рыба настолько успешна в захвате экосистем, что внесена Международным союзом охраны природы (IUCN) в список 100 худших инвазивных чужеродных видов в мире.

Как бороться с биологическим вторжением

Доктор Джованни Полверино из Университета Западной Австралии (UWA) и его коллеги из Нью-Йоркского университета, профессор Маурицио Порфири и его лаборатория, изучают этих захватчиков и способы борьбы с ними.

"Неважно, куда вы её поместите, это животное выживет и приспособится к новым условиям", — говорит Джованни.

Рыба невероятно вынослива: она обитает в пресной воде, но может процветать и в солёной, где выживают немногие пресноводные виды. Она также толерантна к разным температурам, а её икра развивается внутри тела родителя. Живорождение необычно для рыб и делает потомство более сильным и менее уязвимым для хищников на стадии икры.

Этот вид оказывает огромное влияние на биоразнообразие, конкурируя с аборигенными видами.

"Распространение инвазивных видов — наша вина. Это животные, завезённые человеком туда, где им не место. И если мы не обратим или не ослабим эту проблему, ситуация не улучшится", — подчёркивает учёный.

В Западной Австралии москитная рыба проникает в регионы с высокой биоразнообразием и уникальными видами. Важно действовать сейчас, пока не стало слишком поздно.

Что можно сделать?

Естественный хищник москитной рыбы — большеротый окунь, который сам входит в список худших инвазивных видов. Использование химических токсикантов или отлов требуют больших человеческих усилий и могут негативно повлиять на местные виды.

Альтернатива — запугать захватчика до покорности.

Команда Порфири в Нью-Йоркском университете совместно с Джованни создала робота, который выглядит и двигается как большеротый окунь, чтобы напугать москитную рыбу и изменить её поведение.

"У нас не было понятия, как заставить робота взаимодействовать с живой рыбой, поэтому мы начали с очень простой модели", — говорит Джованни.

Учёным пришлось понять, что нравится и не нравится рыбе, и доработать робота, чтобы он стал эффективным хищником.

Как работает робот?

"Робот изменяет поведение рыбы, но и рыба влияет на робота — они взаимодействуют друг с другом в реальном времени. Когда рыба приближается, робот атакует, и рыба уплывает. Мы изучаем математику этого взаимодействия", — объясняет принцип Джованни.

Команда обнаружила, что даже 15 минут "встреч" с роботом-окунем в неделю оказывают долгосрочное влияние на уровень энергии и физическое состояние москитной рыбы. Математические модели также помогли понять, какие паттерны движения робота пугают захватчика больше всего.

Пока исследования проводились в контролируемых условиях аквариумов. Прежде чем роботы выйдут на борьбу с "пришельцами", нужно ответить на ключевые вопросы:

• Каково долгосрочное воздействие робота на москитную рыбу?
• Сколько роботов-хищников потребуется?
• Могут ли они также повлиять на аборигенные виды?

Джованни и его команда уже работают над поиском ответов. Возможно, скоро роботы-рыбы помогут людям исправить свои ошибки. Захватчики против роботов: сага продолжается — и мы знаем, за кого болеем.