Cá robot cứu đàn cá thật thoát vùng ô nhiễm dầu tràn

Nguồn ảnh: KhoaHoc.tv

Các nhà sinh vật Anh đã dùng cá robot, bề ngoài trông giống cá chép, để nghiên cứu các quy luật về tập tính của cá và quy luật di chuyển các luồng cá phục vụ cho việc đánh cá của các ngư dân.

Tạp chí Behavioral Ecology and Sociobiology mới đây cho biết, GS Jolyon Faria, Trường ĐH Leeds (Anh) cùng các đồng nghiệp tại Đức, Australia và Mỹ đã chế tạo ra những con cá robot (gọi là Robofish) để nghiên cứu quy luật hoạt động của cá. Họ thả những con cá robot vào bể cá cùng với những con cá bắt được ở sông Eau (Anh), dùng camera quan sát những hành vi của chúng.

Một chú cá robot do các nhà khoa học chế tạo. (Ảnh: ABC).

Thí nghiệm cho thấy những con cá thật không những chấp nhận những “người anh em” nhân tạo của mình một cách thân mật mà còn coi những anh chàng cá “dởm” làm “thủ lĩnh” và bơi theo một cách mù quáng như những đàn em dưới sự dẫn dắt của cá đầu đàn.

Ông Jolyon Faria cho biết: "Hơn thể nữa, chúng tôi phát hiện cá robot còn có khả năng rủ rê những con cá sống đơn lẻ ra khỏi hang và nhập thành bầy để cùng răm rắp bơi theo thủ lĩnh”.

Các nhà nghiên cứu còn xác định, sự tương tác giữa những con cá trong bầy khi thay đổi hướng bơi: Chúng phụ thuộc vào con cá bên cạnh nhiều hơn là vào khoảng cách tới con cá đầu đàn.

"Phương pháp dùng cá robot của chúng tôi là phương tiện có hiệu quả để nghiên cứu tập tính cúa cá trong một bầy, hành vi và hính thái học của chúng, cách chúng ứng xử trong một nhóm… Điều này cho phép chúng tôi hiểu rõ hơn không chỉ tập tính của riêng loài cá nào mà của cả các sinh vật khác nói chung”.

Gần đây nhất, cá robot lại một lần nữa phát huy tác dụng khi được thả xuống để dẫn đường cho đàn cá sống gần bờ bơi ra khỏi vùng nhiễm bẩn dầu trong sự cố tràn dầu vừa qua tại vịnh Mexico.

Trong nghiên cứu mới, các nhà sinh vật học Anh sử dụng những con cá robot có hình dáng gần giống cá chép để tìm hiểu cách cá thật vận động trong đàn. Những cỗ máy mang tên Robofish được chế tạo nhằm giải mã các quy luật tập tính, hướng di chuyển của đàn cá, đồng thời hỗ trợ hoạt động đánh bắt của ngư dân. Công trình do Giáo sư Jolyon Faria thuộc Trường Đại học Leeds, Anh, phối hợp cùng đồng nghiệp tại Đức, Australia và Mỹ thực hiện. Theo tạp chí Behavioral Ecology and Sociobiology, nhóm nghiên cứu đưa cá robot vào bể chứa những con cá thật được bắt từ sông Eau, Anh. Các camera đặt quanh bể ghi lại từng phản ứng, chuyển động, thay đổi hướng bơi, giúp nhà khoa học quan sát tương tác giữa cá thật với “đồng loại” nhân tạo. Hình dáng bên ngoài của Robofish được thiết kế đủ giống cá thật, khiến những con cá sống không tỏ ra sợ hãi hay tránh né những vị khách đặc biệt. Trái lại, cá thật nhanh chóng chấp nhận cá robot, thậm chí còn xem chúng như những cá thể dẫn đầu và bơi theo gần như không chút do dự. Phát hiện này gây chú ý vì một thiết bị nhân tạo có thể hòa nhập vào đàn cá, sau đó tác động rõ rệt đến hành vi tập thể. Trong bể thí nghiệm, Robofish không chỉ di chuyển cùng đàn mà còn thể hiện khả năng thu hút những con cá đang sống đơn lẻ bên trong nơi trú ẩn. Những cá thể này rời hang, nhập vào đàn, rồi cùng các thành viên khác bơi theo cá robot, giống như đàn con đi theo cá đầu đàn. Giáo sư Jolyon Faria cho biết nhóm nghiên cứu nhận thấy cá robot có thể “rủ rê” cá sống nhập đàn, thay vì chỉ đơn giản xuất hiện giữa chúng. Kết quả mở ra cách tiếp cận mới, bởi nhà khoa học có thể điều khiển cá robot để kiểm tra phản ứng của cá thật trong nhiều tình huống khác nhau. Nhóm nghiên cứu còn xem xét điều xảy ra khi cả đàn thay đổi hướng bơi, một thời điểm đòi hỏi các cá thể phải phản ứng nhanh với chuyển động xung quanh. Dữ liệu cho thấy cá trong đàn phụ thuộc vào con cá đang bơi bên cạnh nhiều hơn so với khoảng cách giữa chúng và cá dẫn đầu. Nói cách khác, sự phối hợp của đàn không chỉ bắt nguồn từ một “thủ lĩnh” duy nhất, mà còn hình thành qua những tương tác liên tục giữa các cá thể gần nhau. Khi một con cá đổi hướng, những con bên cạnh có thể nhanh chóng đáp lại, từ đó tạo nên chuyển động lan truyền qua toàn bộ nhóm. Phát hiện này giúp giải thích vì sao các đàn cá có thể đồng loạt chuyển hướng, dù mỗi cá thể chỉ trực tiếp quan sát những thành viên ở khoảng cách gần. Theo các nhà nghiên cứu, phương pháp dùng cá robot là công cụ hiệu quả để khảo sát tập tính, hành vi và hình thái học của cá trong đàn. Robofish cho phép nhóm nghiên cứu tạo ra những tình huống kiểm soát được, thay vì chỉ quan sát thụ động các đàn cá trong môi trường tự nhiên. Nhờ đó, các nhà khoa học có thể hiểu sâu hơn cách một loài cá hoạt động riêng lẻ, đồng thời tìm hiểu quy luật chung của nhiều sinh vật sống theo nhóm. Ứng dụng của công nghệ này không dừng ở phòng thí nghiệm, bởi cá robot sau đó còn được sử dụng trong một nhiệm vụ bảo vệ cá thật. Trong sự cố tràn dầu vừa qua tại vịnh Mexico, những con cá robot được thả xuống vùng nước ven bờ để dẫn đường cho đàn cá sống. Chúng hướng đàn cá bơi ra khỏi khu vực bị nhiễm bẩn dầu, giúp các cá thể thật tránh xa vùng nước nguy hiểm đang đe dọa môi trường sống. Trường hợp này cho thấy một thiết bị mô phỏng sinh vật có thể vừa giúp nghiên cứu hành vi, vừa hỗ trợ điều hướng đàn cá trong tình huống ô nhiễm.