入侵性食蚊魚非常可怕，可以啃掉淡水魚和蝌蚪的尾巴，讓本地動物在吃其他魚類和兩棲動物的卵時死亡。近日，科學(xué)研究人員設(shè)計了一個機器人來嚇跑食蚊魚，并驗證了這種恐懼可以改變食蚊魚的行為、生理和生育能力。
為了對抗這種入侵性魚類，國際上的生物學(xué)家和工程師組成的國際研究小組將目光轉(zhuǎn)向了其自然捕食者——大口鱸。他們制作了一種機器魚，模仿了大口鱸的外表和動作。在計算機視覺的幫助下，當(dāng)仿生魚類機器人發(fā)現(xiàn)食蚊魚靠近時，它就會發(fā)動攻擊。當(dāng)食蚊魚在野外受到威脅。它們的體重和生殖力都出現(xiàn)了明顯的下降變化。
“食蚊魚是世界上100種最嚴(yán)重的入侵物種之一，目前根除它的方法過于昂貴和耗時，無法有效對其傳播。”西澳大利亞大學(xué)的第一作者喬瓦尼·波爾維里諾說，“這種全球性的有害生物對許多水生動物構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。我們沒有一個一個地殺死它們，而是提出了一種方法，可以為控制這種全球害蟲提供更好的策略。我們讓它們最可怕的噩夢變成了現(xiàn)實——一個能嚇唬食蚊魚而不是周圍其他動物的機器人。”
在機器魚的存在下，食蚊魚往往會彼此靠得更近，花更多的時間在試驗場的中心，猶豫著是否要踏入未知的水域。與那些沒有見過機器人的食蚊魚相比，它們游得更瘋狂，頻繁而急轉(zhuǎn)。離開機器人回到熟悉的水域后，恐懼的影響持續(xù)了下來。受驚嚇的魚活動減少，吃得更多，在與機器魚接觸后的幾周內(nèi)，它們表現(xiàn)出焦慮的跡象。
對于食蚊魚通常捕食的蝌蚪來說，機器人的出現(xiàn)是一個更好的改變。食蚊魚是一種視覺動物，主要通過眼睛觀察環(huán)境，而蝌蚪的視力卻很差——它們看不清楚機器人。“我們期望機器人對蝌蚪產(chǎn)生中性影響，但事實并非如此，”波爾維里諾說。因為這個機器人改變了食蚊魚的行為，蝌蚪的尾巴不再有捕食者，它們更愿意冒險進入試驗場。“這對蝌蚪來說是件好事。一旦擺脫了周圍有食蚊魚的危險，它們就不再害怕了。它們很快樂。”
經(jīng)過五周的短暫接觸后，研究小組發(fā)現(xiàn)，這種食蚊魚在逃跑時所分配的能量多于繁殖。雄性魚的身體變得纖細(xì)而流線型，尾巴附近有更強壯的肌肉，它們被用來切斷水面逃跑。雄性魚類的精子數(shù)量也較低，而雌性魚產(chǎn)生的卵子較輕，這一變化可能會危及整個物種的生存。
紐約大學(xué)的資深作者MaurizioPorfiri說：“雖然成功地阻止了食蚊魚，但實驗室培育的機器魚還沒有準(zhǔn)備好放歸野外。”該小組仍需克服技術(shù)挑戰(zhàn)。在澳大利亞的一個小水塘里，他們計劃先用兩個滅蚊的方法來測試它們的瀕危程度。
Polverino說：“入侵物種是世界范圍內(nèi)的一個巨大問題，是生物多樣性喪失的主要原因。希望我們利用機器人技術(shù)為改進我們的生物控制方法和打擊入侵物種打開大門。我們對此感到非常興奮。”
