Роботы раскрывают секреты выживания личинок морских организмов
Экологи выпустили в море группу роботов, которые имитируют передвижение личинок морских организмов в толще воды. Целью эксперимента стало изучение секретов миниатюрных созданий, которые умудряются не позволить коварным течениям завладеть их маршрутами.
Личинки многих морских организмов, например, крабов или двустворчатых моллюсков, ведут планктонный образ жизни. То есть после вылупления из икры они держатся в толще воды. Каждая самка производит на свет многие тысячи личинок, которыми не прочь полакомиться хищники всех мастей. Понятно, что при таком образе жизни дожить хотя бы до стадии оседания на дно удаётся только счастливчикам.
Учёные долгое время спорили о том, по каким законам личинки странствуют по океану после вылупления. Дело в том, что эти организмы очень малы, изучить их жизнь крайне сложно. Но первое, что приходит в голову: они должны быть подвластны морским течениям. На первый взгляд кажется, что они совершенно не в состоянии контролировать своё перемещение и безвольно дрейфуют как семена одуванчика по ветру.
С другой стороны, взрослые морские организмы образуют устойчивые популяции в определённых ареалах, а для этого необходимо регулярное пополнение поголовья. То есть дрейфующие личинки должны подрасти, а затем суметь вернуться "домой". Но как им это удаётся?
Для того чтобы разобраться в этом и других вопросах, на помощь биологам снова была призвана робототехника. Команда исследователей из Университета Калифорнии во главе со Стивеном Морганом (Steven Morgan) использовала роботов, разработанных Томасом и Донной Уолкотт (Thomas and Donna Wolcott) из Университета Северной Каролины. Эти устройства запрограммированы имитировать поведение группы личинок на протяжении всего их развития — от выхода из икры до оседания.
Внешне более всего эти "роботы" похожи на персонажей мультфильмов про миньонов. И хотя они и призваны сыграть роль личинок, размеры их гораздо более внушительные.
Корпус устройства напоминает по форме баллон огнетушителя, выкрашенный в ярко-жёлтый цвет. Вокруг его "талии" располагается пояс из лопастей, которые вращаются, когда робот поднимается или опускается в толще воды. Внутри баллона находится гироскоп, позволяющий оценить вертикальную скорость аппарата. Устройство также оснащено гидролокатором, антеннами GPS и спутниковой связи.
На данный момент в исследовании принимает участие девять роботов и есть уже первые результаты. Оказалось, что личинки держатся гораздо ближе к береговой линии, чем предполагалось ранее. Перемещаясь в вертикальном направлении вверх и вниз, они обитают в основном не далее, чем в полутора километрах от берега. Кроме этого, личинки используют потоки воды для быстрого перемещения к побережью. Многие из них стараются держаться глубже сильных поверхностных течений, чтобы не удаляться от привычных мест обитания.
"Людям сложно себе представить, что микроскопические личинки могут контролировать свои передвижения в толще воды среди сильных течений, просто потому, что они очень малы, — рассказывает доктор Морган в официальном пресс-релизе. –Люди не могут смириться с фактом, что личинки буквально запрограммированы природой, чтобы делать это".
В настоящее время исследовательские работы продолжаются, и авторы надеются получить наиболее полную картину перемещения личинок различных видов в прибрежной зоне океанов.
Эти результаты невероятно важны для сохранения биоразнообразия Мирового океана в целом. Человечество стремится контролировать его запасы, устанавливая правила рыболовства, защищая популяции, для которых наблюдается резкое снижение численности, от полного исчезновения, изучая влияние меняющегося климата и многое другое. Но для успеха всех перечисленных мероприятий необходимо вернуться к истокам и понять, как существуют и пополняются эти самые природные популяции в их естественной среде обитания.