Лососи в неволе не испугались робочерепахи

Норвежские ученые выяснили, что робочерепаха при наблюдении за рыбами на подводной лососевой ферме выигрывает в сравнении с другими роботами и исследователем-человеком. Для этого они проанализировали поведение рыб вблизи роботизированной черепахи U-CAT, исследовательского подводного робота Argus Mini и профессионального дайвера. К робочерепахе лососи подплывали гораздо ближе, а в ее присутствии также меньше виляли хвостом, что указывает на более спокойное поведение. Статья опубликована в журнале Royal Society Open Science.

Из всех способов наблюдения за животными в дикой природе у роботов больше всего преимуществ. Во-первых, их можно оснастить всеми необходимыми датчиками и трекерами и управлять ими дистанционно, не нарушая привычную жизнь животных. Во-вторых, их конструкцию можно сделать такой, чтобы они в действительности хорошо сливались со средой. Последнее, однако, может быть не так просто: даже в том случае, если робот практически неотличим внешне от настоящего животного, его могут бояться точно так же, как людей-исследователей, и в таком случае их использование имеет мало смысла.

Посмотреть, как на роботов и другие методы наблюдения в естественной среде обитания реагируют колонии лосося, решили ученые под руководством Марьи Крюсмы (Maarja Kruusmaa) из Норвежского института науки и технологий. Свое исследование они провели в подводной лососевой ферме: в ней в 14 клетках содержатся около 188 тысяч лососей и еще около тысячи рыб-чистильщиков — пинагоров (Cyclopterus lumpus).

Для наблюдения ученые использовали двух роботов. Первый — автономная робочерепаха U-CAT, который в 2013 году представили европейские инженеры: изначально он создавался для изучения останков кораблекрушений. Такой робот оснащен камерой и четырьмя плавниками, которые позволяют ему успешно маневрировать под водой, обходя препятствия. Кроме того, он довольно небольшой: вместе с плавниками — около 60 сантиметров в длину и весит 18 килограммов.

Второй робот — небольшая исследовательская станция Argus Mini, также оснащенная камерой. По своим размерам этот подводный робот значительно больше U-CAT: его длина достигает 90 сантиметров, а весит он 90 килограммов, хотя все еще считается небольшим исследовательским подводным роботом. Argus Mini также оснащен камерой и шестью моторами, и, как и робочерепаха, управляется удаленно.

Кроме роботов понаблюдать за рыбами спустился профессиональный дайвер-исследователь с камерой. В качестве поведенческих характеристик рыб ученые оценили минимальное расстояние между отдельными особями и роботом (или дайвером) и частоту ударов хвостом. Последний показатель напрямую отражает стрессовую реакцию рыбы: чем выше количество ударов хвостом в минуту, тем быстрее рыба пытается скрыться. Для наблюдения за обоими показателями ученые установили рядом с клетками камеру — в дополнение к тем, которыми были оснащены роботы и дайвер.

Оказалось, что в присутствии робочерепахи лососи ведут себя гораздо спокойнее, чем при Argus Mini или дайвере: средняя частота ударов хвостом в присутствии U-CAT равнялась менее двум ударам в секунду, в то время как в присутствии другого робота и человека она была выше трех. Для сравнения, в спокойном состоянии, находясь не под наблюдением кого-либо, лососи на ферме бьют хвостом с частотой около одного удара в минуту. Кроме того, к робочерепахе лососи подплывали гораздо ближе: их можно было обнаружить в полуметре от робота, когда он был выключен, и в 80 сантиметрах, когда он работал. К Argus Mini, в свою очередь, рыбы не приближались ближе, чем на метр, а рядом с человеком вообще предпочитали не находиться на каком-либо видимом расстоянии. 

Исследователи, таким образом, показали, что использование роботизированной черепахи имеет гораздо больше преимуществ для изучения рыб, чем другой робот или прямое наблюдение человеком. В частности, по-видимому, робочерепаха помогла не повысить стресс у косяков рыб, что может обеспечить более качественные наблюдения. 

U-CAT — не единственная робочерепаха: еще одну, например, три года назад представили американские инженеры. Особенность их C-Turtle в том, что она копирует движения морской черепахи и может свободно передвигаться по сыпучему грунту, не увязая в нем.

Поделиться: