Австралійці налякали інвазивних гамбузій робоокунем
Австралійські біологи налякали гамбузій, що живуть у неволі, за допомогою робота, що нагадує природного ворога цих рибок - більшого окуня. В результаті гамбузії стали вести себе менш активно, їх фізичний стан погіршився, а кількість сперматозоїдів і середня вага ікринок зменшилися. Більш того, рибки стали рідше нападати на головастиків, які утримувалися з ними в одних ємностях. Як зазначається в статті для журналу, гамбузії в Австралії є інвазивним видом і регулярно нападають на місцевих риб і амфібій, що призводить до скорочення чисельності останніх. Хоча робоокунів поки не можна використовувати в природних водоймах, експерименти з ними можуть лягти в основу ефективних методів боротьби з гамбузіями.
Австралійські екосистеми страждають від десятків інвазивних видів, які потрапили на континент завдяки людині. Кролики () і копитні з'їдають занадто багато рослинності і підсилюють ерозію ґрунтів; лисиці () і здичавілі кішки знищують дрібних ссавців, птахів і рептилій; а отруйні жаби-ага () вбивають аборигенних хижаків, які намагаються на них полювати.
Гамбузія Холбрука () - ще один небезпечний вселенець, що загрожує ендемічній фауні Австралії. Цих дрібних північноамериканських рибок випускали в австралійські водойми в надії, що вони будуть поєднувати личинок комарів - переносників малярії та інших інфекційних хвороб (з цієї ж причини їх завезли в Європу і на територію колишнього СРСР). Однак гамбузії почали нападати на місцевих риб і пуголовок, обкусуючи їм плавники і хвости і прирікаючи на загибель. У результаті в багатьох регіонах Австралії, де з'явився цей інвазивний вид, чисельність деяких аборигенних риб і жаб різко скоротилася.
Фахівці випробували кілька способів боротьби з гамбузіями. Однак ці рибки виявилися малочутливими до обробки водойм електричним струмом і швидко пристосувалися до більшості хімікатів, які намагалися використовувати проти них. Команда дослідників на чолі з Джованні Польверіно (Giovanni Polverino) з Університету Західної Австралії вирішила випробувати альтернативний метод. Вони сконструювали роборибу, яка нагадує молодого великотого окуня () - природного ворога гамбузій. Польверіно і його співавтори припустили, що такі роботи будуть викликати у інвазивних рибок стрес, чому ті стануть рідше нападати на представників аборигенної фауни.
Щоб перевірити цю ідею, дослідники зібрали у водоймах Західної Австралії 150 гамбузій і 100 пуголовків ендемічної жаби синеногої літорії (). Спочатку вони дали піддослідним тваринам освоїтися в неволі, а потім випадковим чином вибрали по 72 особини кожного виду і розподілили їх по 12 ємностях, забезпечених камінням, живими рослинами і системою аерації. У кожну влучили по шість рибок (три самки і три самці) і по шість пуголовків.
Протягом семи тижнів Польверіно і його колеги двічі на тиждень на годину переносили гамбузій і пуголовків з їх ємностей в більш дрібну ємність, розміщену на роботизованій установці. До особин з експериментальних груп у цю ємність з другої по шосту тижні включно підсаджували робоокуня, який керувався магнітним маніпулятором, розташованим під ємністю. Робот діяв на основі даних з відеокамери, підвішеної над ємністю, і приблизно раз на хвилину атакував гамбузій, які перебували найближче до пуголовників. Він не міг завдати їм реальної шкоди, а лише наближався до них з прискоренням. Оскільки кожен раз піддослідні особини проводили в експериментальній установці годину, фальшивий окунь встигав напасти на рибок не більше 60 разів за сеанс. До гамбузій і головастиків з контрольних груп (а також до особин з експериментальних груп на першому і сьомому тижнях) робоокуня не підсаджували.
Проаналізувавши відеозаписи, що відобразили поведінку гамбузій і пуголовок, коли вони перебували в експериментальній ємності, дослідники дійшли висновку, що регулярні атаки робоокуня змінили поведінку інвазивних рибок. Особи, які зіткнулися з фальшивим хижаком, намагалися триматися ближче один до одного. У таких групах середня відстань між рибками і між окремою рибкою і найдальшим її сородичем виявилася значно меншою, ніж у контрольних. Водночас середня відстань між пуголовками в експериментальних і контрольних групах була приблизно однаковою. Ймовірно, ці амфібії не бояться робоокунів, оскільки протягом еволюційної історії ніколи не стикалися з великими окунями. Також вони, на відміну від гамбузій, не дуже добре бачать і мало покладаються на зір, коли відстежують присутність хижаків.
У присутності робота гамбузії плавали більш хаотично і проводили більше часу в центральній частині експериментальної ємності. Навпаки, пуголовки в цій же ситуації плавали більш плавно і трималися по краях ємності. Додатковий аналіз показав, що фальшивий хижак розділив представників двох видів у просторі. Через спричинений ним стрес гамбузії не могли переслідувати пуголовків - а у тих з'явилася можливість триматися від небезпечних вселенців на відстані.
Польверіно зі співавторами також виявили, що контакти з робоокунем надають довгостроковий вплив на гамбузій. Рибки з експериментальних груп після повернення в звичні ємності вели себе менш активно, проявляли велику тривожність і більше їли. Крім того, форма тіла у самців стала більш витягнутою, щоб легше було спливати від ворогів. Особи, які зіткнулися з фальшивим окунем, витрачали багато енергії на захисну поведінку, так що не могли запасти достатньо ресурсів або використовувати їх для продовження роду. У результаті фізичний стан гамбузій з експериментальних груп погіршився, самці почали виробляти менше сперматозоїдів, а у самок зменшився середній розмір ікринок. На думку авторів, такі зміни можуть серйозно знизити репродуктивний успіх рибок.
Автори визнають, що розроблена ними система не підійде для боротьби з інвазивними гамбузіями в дикій природі. Розгорнути в тисячах водойм Австралії установки з робоокунями, оснащені камерами з системами комп'ютерного зору, неможливо ні з технічної, ні з фінансової точок зору. Тим не менш, дослідження допоможе виявити вразливі місця гамбузій, а в перспективі й інших інвазивних видів, і придумати ефективні заходи щодо їх знищення.
Гамбузія Холбрука - не єдиний інвазивний вид риб, від якого страждають австралійські водойми. Не менш серйозну загрозу становлять сазани (). Їх завезли на континент у 1960 роках. Згідно з недавньою оцінкою, загалом в Австралії живе 200 мільйонів цих риб. Як з ними боротися, поки неясно. Уряд планує використовувати для цього герпесвірус карпових 3 типу, однак екологи попереджають, що в результаті величезна кількість мертвої риби погубить прісні водойми.
До речі, це не перший раз, коли вчені лякають риб роботами. Раніше ми писали про те, як перелякані роборыбы даніо-реріо допомогли розібратися в процесах передачі інформації між хижаком і здобиччю і хижаком-реплікою і здобиччю.