Большая часть океанов нашей планеты остается загадкой для ученых. С глубоководным давлением не справляются даже дорогостоящие подводные аппараты. Чтобы исследовать океаны, ученые решили использовать существо, которое чувствует себя хорошо на любой глубине — медузу.
Об этом сообщается в исследовании, опубликованном в Science Advances.
Биологи создали «протез» или «контроллер плавания», который крепится к нижней части медузы. Устройство испытали на шести морских существах в аквариуме. Протез стимулировал мышцы медузы регулярными электронными импульсами и заставлял ее активно двигаться.
Выяснилось, что с помощью протеза медузы плавали в три раза быстрее своего естественного темпа. Когда контроллер отключали, медузы вновь двигались с обычной скоростью и не демонстрировали признаки стресса.
В будущем исследователи планируют добавить возможность «рулевого управления» в протез, чтобы полностью контролировать движения существа. Ученые будут корректировать их направление на больших глубинах, чтобы подобраться к исследуемым зонам. А после протез планируют оснастить датчиками и сенсорами для сбора информации.
«В итоге медуза будет регистрировать температуру океана, его соленость, pH — все переменные, которые нас беспокоят», — говорит один из соавторов исследования Джон Дабири, инженер-механик в Калифорнийском технологическом институте.
Он добавил, что в будущем ученые смогут использовать медуз-киборгов для составления карты местности. В конце исследовательской миссии их будут возвращать на поверхность, чтобы снять протезы.
Этические вопросы
Превращение животных в живые сенсоры кажется неэтичным. Но эксперты подчеркивают, что у медуз нет мозга, центральной нервной системы и болевых рецепторов. Они не могли чувствовать боль от крепителя протеза, который продевали через ткани их тела.
При стрессе медузы обычно производят слизь и ученые не наши никаких признаков тревоги у них во время работы устройства. Более того все повреждения заживали на медузе в течении нескольких дней после удаления контролера, а животное продолжало жить привычной жизнью.
Эффективные любых роботов
Исследователи утверждают, что «улучшенная» медуза в эксперименте оказалась в 10−1000 раз более энергоэффективной, чем существующие подводные роботы. Они могут выживать годами в отличии от любого устройства, которому нужна батарея.
Cyborg jellyfish are both faster and more efficient than their purely biological counterparts: https://t.co/O1EirZ0gac pic.twitter.com/M4YL6BbASj— Microchip Makes (@MicrochipMakes) January 31, 2020
Передвижение в быстром темпе заставляло медуз расходовать вдвое больше энергии, чем обычно. Однако это число все равно меньше чем предполагали эксперты: изначально они думали, что увеличение скорости в три раза может потребовать в девять раз больше энергии.
Еще одним преимуществом медуз является то, что они уже живут во всех океанах на разных глубинах. Электронный протез был бы уязвим при высоком давлении, но эксперты подчеркивают, что легче его укрепить, чем создать глубоководную машину.
Читайте также: Киты и дельфины на войне — как военные используют морских животных
