入侵的霍氏食蚊魚會啃掉淡水魚和蝌蚪的尾巴，在享用其他魚類和兩棲動物的卵時會導(dǎo)致本地動物死亡。在12月17日發(fā)表于《交叉科學(xué)》的一項研究中，研究人員設(shè)計了一個機器魚，用來嚇走霍氏食蚊魚，進(jìn)而揭示了恐懼是如何改變其行為、生理和繁殖能力的，這可能有助于扭轉(zhuǎn)入侵物種的蔓延趨勢。
為了對抗這種入侵魚類，由來自澳大利亞、美國和意大利的生物學(xué)家和工程師組成的國際團(tuán)隊，從它的天然捕食者——大嘴鱸魚身上尋找靈感。他們精心制作了一種機器魚，可以模仿真實捕食者的外表和動作。在計算機視覺的輔助下，當(dāng)發(fā)現(xiàn)霍氏食蚊魚正在接近一種澳大利亞蛙種的蝌蚪后，機器魚就會發(fā)動攻擊。這種蛙類在野外受到霍氏食蚊魚的威脅。在恐懼和壓力下，霍氏食蚊魚表現(xiàn)出恐懼的行為，并且出現(xiàn)了體重減輕，體型改變及產(chǎn)卵能力下降，所有這些都損害了它們的生存和繁殖。
“霍氏食蚊魚是世界上100種最糟糕的入侵物種之一，相對于它們的傳播，目前消滅霍氏食蚊魚的方法因為太過昂貴和耗時而難以奏效?！蔽靼拇罄麃喆髮W(xué)的第一作者Giovanni Polverino說，“這種全球有害生物對許多水生動物都構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。我們提出了一種方法，可以提供更好的策略控制這種全球有害生物，而不是一個一個地殺死它們。我們讓它們最可怕的噩夢變成了現(xiàn)實：一個機器魚可以嚇到霍氏食蚊魚，但嚇不到它周圍的其他動物。”
在機器魚出現(xiàn)的情況下，霍氏食蚊魚傾向于彼此保持更近的距離，并花更多的時間停留在測試場地的中心，而不愿踏入未知的水域。它們也比那些沒見過機器魚的霍氏食蚊魚游得更瘋狂，經(jīng)常急轉(zhuǎn)彎。這些霍氏食蚊魚在離開機器魚回到自己的水池后，恐懼的影響依然持續(xù)下來。受到驚嚇的魚變得不那么活躍，吃得更多，靜止的時間也更長，表現(xiàn)出焦慮的跡象，而這種跡象在它們與機器魚最后一次接觸后持續(xù)了數(shù)周。
對于霍氏食蚊魚通常捕食的蝌蚪來說，機器魚的出現(xiàn)是一種更好的改變?；羰鲜澄敏~是一種視覺動物，主要通過眼睛觀察環(huán)境，而蝌蚪的視力較差：它們看不清機器魚。Polverino說：“我們原以為機器魚對蝌蚪的影響是中性的，但事實并非如此?！币驗闄C器魚改變了霍氏食蚊魚的行為，蝌蚪的尾巴上不再有捕食者，因此它們更愿意在測試場地冒險。“這對蝌蚪來說是件好事。一旦擺脫了周圍有霍氏食蚊魚帶來的危險，它們就不再害怕了，它們是快樂的?！?/p>
在霍氏食蚊魚和機器魚進(jìn)行了5周的短暫接觸后，研究小組發(fā)現(xiàn)霍氏食蚊魚將更多的能量分配給了逃跑而不是繁殖。雄魚的身體變瘦，呈流線型，尾巴附近的肌肉更強壯，這是為了在水中逃跑而設(shè)計的。雄魚的精子數(shù)量更少，而雌魚的卵子更輕，這種變化可能會危及整個物種的生存。
紐約大學(xué)的通訊作者M(jìn)aurizio Porfiri說：“雖然成功阻止了霍氏食蚊魚，但實驗室制造的機器魚還沒有準(zhǔn)備好釋放到野外?！边@個團(tuán)隊還必須克服技術(shù)上的挑戰(zhàn)。作為第一步，他們計劃在澳大利亞小而清澈的池塘中測試這種方法，那里有兩種瀕臨滅絕的魚類正受到霍氏食蚊魚的威脅。
“入侵物種是世界范圍內(nèi)的一個巨大問題，也是生物多樣性喪失的第二個原因，”Polverino說，“希望我們利用機器魚揭示一種非常成功的有害生物弱點的方法，將為改善生物防治實踐和打擊入侵物種打開大門。我們對此感到非常興奮?！?/p>
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.isci.2021.103529
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