Gli ingegneri progettano robot per combattere i pesci invasivi
Un team di ricercatori ha progettato un robot che spaventa il pesce zanzara invasivo, che morde le code dei pesci d’acqua dolce e dei girini per mangiarne le uova. Il nuovo studio dimostra come la paura possa alterare il comportamento, la fisiologia e la fertilità del pesce zanzara e possa avere grandi implicazioni nella lotta contro le specie invasive.
Lo studio è stato pubblicato il 16 dicembre sulla rivista iScience .
Traendo ispirazione da Natural Predator
Il team internazionale è composto da biologi e ingegneri provenienti da Australia, Stati Uniti e Italia. Hanno esaminato il persico trota, che è il predatore naturale del pesce zanzara, per trarre ispirazione per i nuovi robot.
Il team ha progettato un pesce robotico che imita l’aspetto e simula i movimenti del persico trota. Con l’aiuto della computer vision , il robot può colpire quando identifica un pesce zanzara che si avvicina ai girini. La specie invasiva mostra quindi comportamenti paurosi e stress prima di sperimentare perdita di peso, cambiamenti nella forma del corpo e una riduzione della fertilità.
Giovanni Polverino è della University of Western Australia e primo autore della ricerca.
“Il pesce zanzara è una delle 100 specie invasive peggiori del mondo e gli attuali metodi per sradicarlo sono troppo costosi e richiedono molto tempo per contrastarne efficacemente la diffusione”, afferma per primo Polverino. “Questo parassita globale è una seria minaccia per molti animali acquatici. Invece di ucciderli uno per uno, presentiamo un approccio che può fornire strategie migliori per controllare questo parassita globale. Abbiamo realizzato il loro peggior incubo: un robot che spaventa il pesce zanzara ma non gli altri animali che lo circondano”.
Quando il pesce zanzara era in presenza del pesce robotico, il primo è rimasto più vicino l’uno all’altro e ha scelto di rimanere al centro dell’arena di prova. Avevano paura di entrare in acque inesplorate. Inoltre nuotavano con virate più frequenti e brusche rispetto a quelle non incontrate dal robot.
Paura che dura
Quando le specie invasive alla fine sono riuscite ad allontanarsi dal robot, hanno continuato a dimostrare paura. Erano meno attivi, consumavano più cibo e si bloccavano più a lungo, dimostrando segni di ansia per settimane dopo il loro ultimo incontro con il robot.
Il pesce robotico ha anche migliorato le prospettive per i girini che il pesce zanzara prende di mira. La specie invasiva è un animale visivo, che osserva l’ambiente attraverso i suoi occhi, mentre i girini hanno una vista scarsa e fanno fatica a vedere il robot.
“Ci aspettavamo che il robot avesse effetti neutri sui girini, ma non è stato così”, afferma Polverino.
Poiché i robot hanno influenzato il comportamento del pesce zanzara, i girini erano più disposti a uscire dall’area di prova.
“Si è rivelata una cosa positiva per i girini. Una volta liberati dal pericolo di avere pesci zanzara in giro, non avevano più paura. Sono contenti», ha continuato Polverino.
Dopo cinque settimane di esperimenti, i ricercatori hanno scoperto che il pesce ha assegnato più energia alla fuga che alla riproduzione. I corpi dei pesci maschi sono diventati più sottili e le loro code sono diventate più forti per nuotare via più velocemente.
Maurizo Porfiri della New York University è l’autore senior della ricerca.
“Anche se riesce a contrastare il pesce zanzara, il pesce robotico cresciuto in laboratorio non è pronto per essere rilasciato in natura”, afferma Porfiri.
Il team ora cercherà di superare le sfide tecniche e di testare il metodo su piscine piccole e trasparenti in Australia.
“Le specie invasive sono un problema enorme in tutto il mondo e sono la seconda causa della perdita di biodiversità”, afferma Polverino. “Speriamo che il nostro approccio all’utilizzo della robotica per rivelare i punti deboli di un parassita di incredibile successo apra la porta per migliorare le nostre pratiche di biocontrollo e combattere le specie invasive. Siamo molto entusiasti di questo.”
