Insinöörit lähettävät meduusakyborgit tutkimaan meren tuntemattomia syvyyksiä

tutkimaan

Kuun meduusat voivat tulla ”ihmiskunnan silmiksi” paikoissa, joihin ihmiset eivät fyysisesti pääse.

Tutkijat Coloradon yliopistosta Boulderissa (Yhdysvallat) ovat kehittäneet ainutlaatuisen tavan tutkia meriä ”kyborg-meduusien” avulla – kuumeduusien, jotka on varustettu mikroelektronisilla laitteilla, jotka aktivoivat uimismuskeleita. Tämän teknologian avulla eläimet voidaan ohjata vaikeapääsyisiin merialueisiin, joissa ne keräävät kriittisen tärkeitä tietoja veden lämpötilasta, happamuudesta (pH) ja muista ominaisuuksista.

Insinöörit lähettävät meduusakyborgit tutkimaan meren tuntemattomia syvyyksiä

”Ajatelkaa laitettamme sydämen sydämentahdistimena. Stimuloimme uimalihaksia saamalla ne supistumaan ja kääntämällä meduusat haluttuun suuntaan”, kertoo insinööri Nicole Xu.

Tämä lähestymistapa mahdollistaa meduusien turvallisen ohjaamisen ilman niiden vahingoittumista ja samalla tieteellisen tiedon keräämisen paikoista, joissa tavalliset vedenalaiset laitteet eivät voi toimia.

Ymmärrys merien muutoksista on erityisen tärkeää ilmaston lämpenemisen kiihtyessä. Lämpimät ja happamammat vedet uhkaavat meren elämää ja ekosysteemejä, ja pääsy syrjäisille merialueille tavanomaisilla tekniikoilla on usein liian kallista tai mahdotonta. Kyborgimeduusat voivat olla ratkaisu tähän ongelmaan.

Kuun meduusat ovat tunnettuja energiatehokkuudestaan – ne ovat olleet olemassa yli 500 miljoonaa vuotta ja säilyttäneet yksinkertaisen mutta tehokkaan ruumiinrakenteensa. Näillä eläimillä ei ole pää- eikä selkäydintä, mutta niillä on risteäviä hermoverkostoja, jotka koordinoivat liikkeitä. Meduusien lonkerot ovat lyhyitä ja ohuita, mikä mahdollistaa niiden saalistavan eläinplanktonia ja pieniä äyriäisiä, ja niiden pisto-solut (nematocystit) ovat vaarattomia ihmisille. Meduusien koko vaihtelee senttimetristä yli 30 cm:n halkaisijaan, mikä tekee niistä sopivia kokeisiin sekä pienillä että suurilla yksilöillä.

Insinöörit lähettävät meduusakyborgit tutkimaan meren tuntemattomia syvyyksiä

Kuun meduusat elävät erilaisissa meren ekosysteemeissä, mukaan lukien rannikkovesillä ja syvissä vesissä. Ne pystyvät sukeltamaan äärimmäisiin syvyyksiin, jopa Marianan kuoppaan, joka sijaitsee noin 36 000 jalkaa pinnan alapuolella. Tämä kyky tekee niistä ihanteellisia ”biotutkijoita” tutkimaan saavuttamattomia paikkoja.

Xu ja hänen tiiminsä tekivät sarjan kokeita selvittääkseen, miten meduusat luovat veden virtauksen ympärilleen uidessaan. Kokeissa käytettiin biohajoavia hiukkasia, kuten maissitärkkelystä, jotka ovat turvallisempia kuin perinteiset synteettiset merkkiaineet, kuten hopeapallot. Nämä hiukkaset auttavat visualisoimaan veden liikettä ja meduusien uimataidon tehokkuutta ilman haittaa ympäristölle.

Tutkimuksen eettinen näkökulma on myös tärkeä. Vaikka pitkään on ajateltu, että selkärangattomat eivät tunne kipua, viimeisimmät tiedot osoittavat, että ne voivat reagoida stressitekijöihin.

Insinöörit lähettävät meduusakyborgit tutkimaan meren tuntemattomia syvyyksiä

”Meduusat voivat hyvin kokeissa, eivät osoita kärsimyksen merkkejä ja jatkavat lisääntymistä. Meduusat ovat edelleen kukoistavia”, hän korosti.

Xu toivoo, että meduusatutkimus inspiroi uusien energiatehokkaiden vedenalaisten laitteiden kehittämistä merien tutkimusta varten ja auttaa ihmiskuntaa pääsemään turvallisesti vaikeapääsyisille alueille keräämään tietoa ekosysteemien tilasta ja ilmastonmuutoksesta.