Использование природных инстинктов морской миноги против неё самой
Морская минога — разрушительный инвазивный вид, десятилетиями угрожающий местным рыбным промыслам в Великих озёрах. Несколько команд исследователей из Университета штата Мичиган ищут способы использовать природные инстинкты миног для их мониторинга, поимки и контроля.
Химические сигналы
Вэймин Ли, профессор кафедры рыболовства и дикой природы, изучает химические брачные сигналы морской миноги — феромоны.
«У морской миноги было полмиллиарда лет, чтобы усовершенствовать свою химию. Если мы найдём способ нарушить их химические сигналы, это может быть более эффективным для контроля их популяции».
На сегодняшний день Ли и его команда обнаружили три феромона. Личинки миноги выделяют феромон, который привлекает мигрирующих взрослых особей для нереста поблизости. На нерестилищах зрелые самцы выделяют два феромона, привлекающих самок для спаривания.
«Как только минога обнаруживает конкурента-самца, она выделяет больше феромонов, вероятно, пытаясь превзойти других самцов в борьбе за партнёрш», — говорит аспирантка Скай Фиссетт.
Проверка феромонов в полевых условиях сложна, поскольку миноги могут обнаруживать их в воде в очень низких концентрациях.
«Миноги могут обнаруживать концентрации даже ниже, чем способны обнаружить химические приборы. Это действительно удивительно», — отмечает Ли.
Тактика запугивания
Когда миногу атакуют, повреждённая ткань выделяет запах тревоги, который действует как предупреждающие конусы на шоссе, заставляя мигрирующих миног обходить опасные участки.
В небольших водоёмах исследователи под руководством Майкла Вагнера, доцента той же кафедры, комбинируют сигнал тревоги с пассивным барьером, чтобы ловить миног, позволяя при этом местным рыбам свободно проходить. Эта стратегия заставляет миног искать путь к отступлению, но направляет их к «угревой лестнице» — устройству, которое заставляет миногу проползать через ряд штырей, поднимаясь по крутому пандусу, выходящему из воды. Наверху минога падает в ловушку и изымается.
Даже одна минога, прошедшая через барьер, — это уже много.
«Самцы выделяют мощные феромоны, которые привлекают самок с большого расстояния, и если они находят друг друга, самка может отложить 100 000 икринок и очень быстро заразить ручей. Мы надеемся, что разработка этого устройства поможет Комиссии по рыболовству Великих озёр достичь своей цели: пропускать местных рыб, блокируя при этом миног для защиты наших промыслов», — говорит Вагнер.
Липкая ситуация
Взрослые миноги присасываются к рыбам, чтобы питаться их кровью. Сяобо Тан и Нельсон Сепульведа, профессора кафедры электротехники и вычислительной техники, разрабатывают «умные» сенсорные панели, которые используют инстинкт миноги к присасыванию для записи механики этого процесса.
Для правильного проектирования панелей аспирант Хунъян Ши создал прототип, содержащий сенсорные аппараты, чтобы понять динамику давления присасывания. Исследователи хотели выяснить, является ли присасывание равномерным по всей присоске или оно сконцентрировано в центре или по внешнему краю. Также важно было измерить силу присасывания.
«Мы были удивлены, узнав, что минога присасывается ровно настолько сильно, насколько это необходимо. Что логично — она не хочет тратить энергию, которая нужна для поиска партнёра и нереста», — говорит Тан.
Исследование недавно опубликовано в журнале PLOS ONE.
«После более чем полувека исследований и разработок мы только сейчас сосредотачиваемся на использовании наиболее очевидной характерной черты миног (орофарингеального присасывания) для контроля над ними. Современные технологии, особенно достижения в робототехнике и новых материалах, делают это возможным», — отмечает Кристофер Холбрук, исследователь-ихтиолог из Биологической станции Хаммонд-Бей Геологической службы США и соавтор работы.