需要打击入侵鱼类?引入一个恐怖机器人就行

如果它看起来像鲈鱼,并且正在恐吓食蚊鱼,那么它实际上可能是一只旨在保护本地蝌蚪的机器人。
robot fish that mimics mosquitofish predator
看,这只伪装成食蚊鱼捕食者的机器人。 Giovanni Polverino

入侵性食蚊鱼对世界各地的蝌蚪和其他两栖动物群落构成威胁。特别是东部食蚊鱼,以吞食两栖动物卵而闻名,并与蝌蚪发生冲突。它们还会在食物和空间上与本地鱼类激烈竞争。

在 20 世纪初,这些食蚊鱼被认为是一种有效且廉价的控制蚊子种群和遏制疟疾等疾病传播的方法,因为它们以水中漂浮的蚊子卵和幼虫为食。但当这些鱼开始排挤本地物种、传播到引入区域之外并捕食它们不该捕食的食物时,情况就迅速变得糟糕起来。

如今,处理它们颇具挑战性。除了建议人们见一条杀一条之外,并没有真正有效且广泛的控制它们种群的方法。但来自西澳大利亚大学和纽约大学坦顿分校的研究人员正在尝试一种新的策略来控制这些入侵性鱼类并使其保持在可控范围内:引入一只伪装成食蚊鱼捕食者的机器人。该小组周四在 iScience 上发表的一项新研究表明,捕食者的存在足以改变食蚊鱼的行为,并在此过程中使蝌蚪受益。

为了测试这种方法是否有效,他们制造了一个看起来和移动方式都像大口黑鲈(食蚊鱼的主要天敌)的机器人捕食者。有了这个道具,就可以开始测试生态系统动态了。

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在过去的测试中,该团队仅研究了假冒捕食者和食蚊鱼之间的关系。简而言之,那些测试发现,即使是短期暴露在捕食者面前,也会让食蚊鱼“保持警惕”(打个比方)。捕食者的出现降低了食蚊鱼的能量储备和营养健康。这项新研究将另一种生物——Litoria moorei 蝌蚪——也加入了进来。

该团队在 12 个水箱中各放入了等量的野生食蚊鱼和蝌蚪,并观察它们之间的行为。然后,他们将每组转移到实验性水生竞技场。

在一周的时间里,研究人员观察了竞技场中仅食蚊鱼和蝌蚪的行为。然后,在接下来的五周里,随机选择一些群体,让它们要么保持原样,要么暴露在机器人捕食者面前。

机器人鱼出现了。这个仿造的鲈鱼配备了一个计算机视觉系统,可以区分食蚊鱼和蝌蚪。它在水箱中悬停,并用磁铁和杆子移动。当食蚊鱼接近蝌蚪时,机器人会被编程为扑过去。

西澳大利亚大学

在最后一周的行为评估中,在移除所有捕食者之前,该团队记录了有和没有机器人捕食者的情况下的群体动态。

他们测量了在实验开始时和实验结束时测试的每条食蚊鱼的体型、体重和形状。他们还检查了鱼的精子和卵,作为生育能力的指标。他们发现,仅仅捕食者的存在就会影响生态系统的动态。东部食蚊鱼无法分辨机器人鲈鱼不是真的,也无法伤害它们,但每当机器人出现时,它们就会变得胆小、紧张和焦虑。与捕食者同缸的食蚊鱼吃得更多,但整体能量却似乎更少。它们体重减轻,体型发生变化,生育能力下降。

“这表明,暴露在机器人捕食者下的食蚊鱼将相对更多的能量分配给了反捕食功能,而牺牲了能量储备和繁殖,”作者在论文中写道。重要的是,捕食者带来的感知风险似乎促使食蚊鱼调整了它们欺凌行为,并放过了蝌蚪。

“这项研究不会解决这个问题,”该研究的作者之一 Giovanni Polverino 告诉《纽约时报》。相反,机器人帮助他们揭示了害虫的弱点,并揭示了它们害怕的东西。从中,他们可以推断出其他可能更实际地在野外起作用的方法。

 

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