21/12/2021
Door Ad Spijkers
Wetenschappers hebben een robotvis ontwikkeld die bepaalde invasieve soorten uit inheemse wateren kan verdrijven.
De muskietvis (Gambusia holbrooki) is een zoetwatervis uit de familie van de levendbarende tandkarpers. Deze vis geldt als een van de honderd ergste invasieve soorten ter wereld. De huidige methoden om hem te bestrijden zijn te duur en tijdrovend om de verspreiding ervan effectief tegen te gaan. De wereldwijde plaag vormt een ernstige bedreiging voor veel waterdieren.
De soort komt oorspronkelijk uit de Verenigde Staten, maar leeft in alle continenten behalve Antarctica als exoot. De invasieve muskietvis bijt de staarten van zoetwatervissen en kikkervisjes af, waardoor de inheemse dieren omkomen terwijl ze eten van de eieren van andere vissen en amfibieën.
Kijk naar de natuur
In een studie hebben onderzoekers een robot ontwikkeld om muskietvissen te jagen. Uit het onderzoek blijkt hoe angst het gedrag, fysiologie en vruchtbaarheid van de invasieve vis verandert - en kan helpen het tij te keren tegen dergelijke soorten.
In plaats van ze één voor één te doden, presenteren de onderzoekers een aanpak die kan leiden tot betere strategieën om ze te bestrijden. De robot haagt die de muskietvis schrik aan, maar de andere dieren eromheen niet. Een internationaal team van biologen en ingenieurs uit Australië, de VS en Italië liet zich inspireren tot het natuurlijke roofdier, de forelbaars (Micropterus salmoides). Ze maakten een robotvis (links op de foto) die het uiterlijk nabootst en de bewegingen van het echte roofdier simuleert.
Met behulp van computer vision slaat de robot toe wanneer hij de muskietvis (rechts op de foto) ziet die kikkervisjes van een Australische soort (Ranoidea moorei) nadert. De muskietvis werd bang en gestrest, vertoonde angstig gedrag en ervoer gewichtsverlies. Ook werden veranderingen in lichaamsvorm en een verminderde vruchtbaarheid waargenomen, verschijnselen die hun overleving en reproductie aantasten.
Effect
In aanwezigheid van de robotvis hadden muskietvissen de neiging om dichter bij elkaar te blijven en meer tijd door te brengen in het midden van de testarena. Ze zwommen ook hectischer, met frequente en scherpe bochten, dan de exemplaren die de robot niet hebben ontmoet. Weg van de robot en terug in hun thuisaquarium hield het effect van angst aan. De bange vissen waren minder actief, aten meer en vertoonden tekenen van angst die weken na hun laatste ontmoeting met de robot aanhielden.
Voor de kikkervisjes waar de muskietvis gewoonlijk op jaagt, was de aanwezigheid van de robot een positieve verandering. Omdat de robot het gedrag van de muskietvis veranderde, hadden de kikkervisjes geen roofdieren meer aan hun staart en waren ze meer bereid om zich in de testarena te wagen.
Na vijf weken van korte ontmoetingen tussen de muskietvis en de robot ontdekte het team dat de vis meer energie besteedde aan ontsnappen dan aan voortplanting. De lichamen van mannelijke vissen werden dun en gestroomlijnd met sterkere spieren bij de staart, gebouwd om door het water te snijden om te vluchten. Mannelijke vissen hadden ook een lager aantal zaadcellen, terwijl vrouwtjes lichtere eieren produceerden, wat veranderingen zijn die waarschijnlijk de overleving van de soort als geheel in gevaar brengen.
De volgende stap
Hoewel de robotvissen succesvol zijn in het bestrijden van muskietvissen, is de robotvis in het laboratorium nog niet klaar om in het wild te worden uitgezet. Het team moet nog technische uitdagingen overwinnen. Als eerste stap willen ze de methode testen op kleine, heldere poelen in Australië.
De onderzoekers hopen dat hun benadering ( robotica gebruiken om de zwakheden van een plaag te onthullen) de deur opent om biocontrolepraktijken te verbeteren en invasieve soorten te bestrijden.
Foto: Giovanni Polverino, University of Western Australia, Perth