Американские ученые оснастили медуз плавательным колпаком и вживили электроды для стимуляции мышц. В результате морские животные смогли плавать в 4,5 раза быстрее. В скором будущем таких «киборгов» можно будет использовать для глубоководных исследований.
По данным Национального управления исследования океанов и атмосферы (National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA), пока изучено лишь 5 процентов площади Мирового океана. Остальные 95 процентов остаются неизведанными и скрывают огромное количество загадок и тайн. Все воды, которые глубже шести километров, практически не изучены. Причина проста. На такой глубине действует огромное давление (600 атмосфер и более), которое могут выдержать лишь очень редкие и дорогостоящие глубоководные аппараты.
Ученые уже давно рассматривают в качестве способа исследования Мирового океана живых существ. А именно их технически улучшенный вариант. Речь об использовании различных методов управления живыми оганизмами.
Например, в 2020 году группа инженеров из Калифорнийского технологического института (США) под руководством Джона Дабири превратила медуз в плавающих «киборгов». Эксперименты показали, что электростимуляция увеличивает скорость движения этих животных в 2,8 раза по сравнению с их нормальным режимом плавания. Отметим, что большинство медуз могут погружаться на глубину шести километров и более.
Статья по теме: Луна влияет на активность медуз
Теперь Дабири и его коллеги попытались добиться от медуз еще лучшего «проворства». Они оставили способ со вживлением электродов для стимуляции мышц. Но добавили пластиковый колпак обтекаемой формы, который, по мнению специалистов, должен заметно увеличить скорость плавания медуз. Этот колпак удвоил естественный размер животных, также он может послужить «чехлом» для хранения аккумуляторов или датчиков. Результаты работы опубликованы на сайте электронного архива препринтов arXiv.
В качестве модельного организма исследователи взяли медуз вида ушастые аурелии (Aurelia aurita). Чтобы проверить скорость передвижения, животных поместили в 6-метровый резервуар с морской водой объемом 13,6 тысячи литров. Такая обстановка дала медузам больше пространства для маневра, чем в предыдущих опытах.
Ученые обнаружили, что сочетание электростимуляции мышц с плавательным колпаком привело к увеличению скорости плавания медуз в 4,5 раза. Более того, эти «животные-киборги» могли перевозить полезную нагрузку объемом до 105 процентов от объема их тела.
Эксперименты длились меньше минуты. Исследователи пояснили, что в будущем они планируют проводить более длительные опыты. Ученым необходимо убедиться, что технологии не причинят вред медузам. У этих морских животных нет болевых рецепторов, поэтому маловероятно, что они испытывают физическую боль так, как, например, ее испытывают люди или другие живые существа.
Авторы работы отметили, что «улучшенный вариант медуз» можно будет использовать в исследовании и мониторинге Мирового океана. Обычно для решения таких задач требуются дорогостоящие и технически сложные роботы, которые могут позволить себе лишь немногие научные группы.