全球淡水生物多样性正在迅速下降,提高生态社区复原力的基于自然的解决方案在帮助社区应对气候变化不可避免的影响方面变得越来越重要。
TalTech机器人科学家与来自里斯本的同事一起研究了鱼类如何适应周围淡水环境的快速变化。为了进行这项研究,研究人员改变了模拟河流中有水障碍的水流和深度,发现鱼类能够在单独和群体时迅速适应变化。这项研究的结果发表在着名的科学期刊PLOS ONE上的文章“压力下的鱼:检查伊比利亚巴贝尔的模拟水力学与内部结构的行为反应”。
TalTech生物机器人研究中心的研究员和该项研究的合着者Jeffrey Tuhtan说:“研究结果表明,即使在极端和快速的环境下,鱼类也可以检测到流动障碍物引发的线索,从而找到有利于流动的地方。更改。”在模拟河流中作为个体或群体观察鱼类的概念并不罕见,但快速环境变化的影响,例如由于水电站运行或山洪暴发而导致的水深变化仍然很大程度上未知。
Barbel是许多欧洲河流中常见的鱼类,通常在岩石底部和缓慢流动的河流中发现,并含有大量溶解氧。“这些鱼是伊比利亚半岛和许多其他欧洲河流生态系统健康的重要指标。水电运营和气候变化带来的不确定性意味着我们需要从鱼类的角度来看待快速变化的复合效应,“研究生物学家和第一作者Maria Joao Costa说。
鱼使用生物侧线来感知周围环境,生物侧线由运河和微小的头发状结构组成,这些结构对水体运动的微小变化和鱼体附近的压力敏感。这项研究首次将个体和鱼群的生物观察与新的生物感应传感技术相结合。研究人员观察到,单个鱼群和鱼群都以非常清晰的方式对变化的流动条件做出反应,并想知道它们的自然流动感应能力是否能指导它们应对压力源的能力。
“将人工侧线的结果与鱼类行为的实际观察结果进行比较是令人兴奋的。这是将传感器研究与现实世界生物观察结合起来的一个非常独特的机会,这种情况很少发生,”Juan Francisco Fuentes-Perez说。 ,博士TalTech的候选人和合着者。
“鱼类的感知能力已经发展了数百万年,并且与工程师所拥有的相比具有令人难以置信的先进性。这可能是它们存活了数亿年的部分原因,”大学高级研究员Isabela Boavida说。里斯本和共同作者。在开发基于自然的解决方案以提高对气候变化的抵御能力时,有必要关注已证明其在长期历史中存活的鱼类和其他古老生物。
“了解鱼类先进的传感系统如何帮助他们应对流动环境的快速变化将有助于科学家们开发出基于自然的解决方案的新设计,以改善气候变化的适应能力。凭借超过5亿年的实际经验,鱼类可能为了快速适应具有挑战性的条件,学会了一些技巧,“里斯本大学的合着者安东尼奥·皮涅罗教授说。
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