Thiết kế mẫu cá robot để đuổi cá xâm hại

Cá robot có hình dáng giống cá vược trở thành nỗi sợ hãi của cá muỗi (Gambusia holbrooki) - loài khiến các loài cá nước ngọt, động vật bản xứ diệt vong.

Trong một nghiên cứu công bố hôm 16/12 trên tạp chí iScience, một nhóm nhà nghiên cứu chế tạo robot để đuổi cá muỗi. Họ mô tả nỗi sợ hãi khiến hành vi, sinh lý và sinh sản của cá muỗi thay đổi như thế nào, nhờ đó có thể giúp kiểm soát loài xâm hại.

Cá robot (bên trái) mô phỏng cá vược vốn là kẻ thù tự nhiên của cá muỗi (bên trái). (Ảnh: Giovanni Polverino)

Để đối phó với cá xâm hại, nhóm nghiên cứu quốc tế bao gồm các nhà sinh vật học và kỹ sư đến từ Australia, Mỹ và Italy, dựa vào kẻ thù tự nhiên của cá muỗi là cá vược miệng rộng (Micropterus salmoides). Họ phát triển một loại cá robot mô phỏng hình dáng và chuyển động của cá vược thật. Với sự hỗ trợ của thị giác máy tính, cá robot tấn công khi trông thấy cá muỗi tiếp cận nòng nọc của loài (Litoria moorei) vốn đang bị đe dọa bởi cá muỗi trong tự nhiên. Quá sợ hãi và căng thẳng, cá muỗi thể hiện hành vi dè chừng và bị sụt cân, thay đổi hình dáng, giảm khả năng sinh sản, tất cả đều ảnh hưởng tới khả năng sinh tồn của chúng.

"Cá muỗi là một trong 100 loài xâm hại tồi tệ nhất thế giới. Những phương pháp hiện nay để xóa sổ chúng rất đắt đỏ và tốn thời gian", Giovanni Polverino, tác giả chính của nghiên cứu ở Đại học Tây Australia, cho biết. "Loài gây hại trên toàn cầu này là mối đe dọa nghiêm trọng đối với nhiều động vật thủy sinh. Thay vì giết từng con một, phương pháp của chúng tôi cung cấp biện pháp tốt hơn nhằm kiểm soát cá muỗi. Chúng tôi đã tạo ra một robot có thể dọa cá muỗi nhưng không ảnh hưởng tới động vật khác ở xung quanh".

Khi có cá robot, cá muỗi thường ở ở gần nhau hơn và dành nhiều thời gian ở trung tâm khu vực thử nghiệm hơn. Ở môi trường ngoài thủy cung, hiệu ứng vẫn giữ nguyên. Con cá bị hoảng sợ cũng kém hoạt bát, ăn ít và bất động trong thời gian dài hơn, bộc lộ dấu hiệu lo lắng kéo dài hàng tuần sau khi chạm trán robot.

Đối với nòng nọc, nguồn thức ăn của cá muỗi, sự hiện diện của robot đem lại lợi ích tốt hơn. Trong khi cá muỗi chuyên khảo sát môi trường bằng mắt, nòng nọc có thị lực rất kém. Chúng không nhìn rõ robot. Do robot thay đổi hành vi của cá muỗi, nòng nọc không còn bị động vật ăn thịt săn đuổi và sẵn sàng lang thang ra ngoài khu vực thử nghiệm hơn.

Sau 5 tuần tương tác giữa cá muỗi và robot, nhóm nghiên cứu nhận thấy cá muỗi dành nhiều năng lượng để chạy trốn thay vì sinh sản. Cơ thể cá đực trở nên gầy và thuôn dài hơn với các cơ bắp khỏe hơn tập trung ở đuôi. Chúng cũng có lượng tinh trùng thấp hơn trong khi cá cái đẻ trứng nhẹ hơn, ảnh hưởng tới khả năng sinh tồn của cả loài.

Tuy nhiên, theo Maurizio Porfiri, đồng tác giả nghiên cứu ở Đại học New York, cá robot chưa sẵn sàng để thả trong tự nhiên. Nhóm nghiên cứu vẫn cần vượt qua nhiều thách thức kỹ thuật. Đầu tiên, họ lên kế hoạch thử nghiệm phương pháp ở những ao hồ nhỏ tại Australia, nơi có hai loài cá nguy cấp đang bị đe dọa bởi cá muỗi.

Cập nhật: 22/12/2021 Theo VnExpress