01
А
Астрономия
02
Б
Биология
03
Г
Гуманитарные науки
04
М
Математика и CS
05
Мд
Медицина
06
Нз
Науки о Земле
07
С
Сельское хозяйство
08
Т
Технические науки
09
Ф
Физика
10
Х
Химия и науки о материалах
Биология
1 мая
Монстры против пришельцев: как борются с инвазивными видами

Пугающие технологии и роботы-убийцы для восстановления экологического баланса

Морская звезда «терновый венец»
Wikimedia Commons

Как нейросети помогают снять терновый венец с Большого Барьерного рифа, зачем бороться с прыгучими карпами и выпускать стерильных коз-шпионок на Галапагосах и какая зебра угрожает Карибскому морю, Indicator.Ru рассказывает в своем обзоре.

Терминаторы во имя экологии

Совершенные убийцы на службе науки и охраны природы – разве это возможно? Даже отстреливать браконьеров — не лучший вариант с точки зрения законов большей части стран. Однако есть сфера, где такие меры могут помочь экологам: борьба с видами-пришельцами, или инвазивными видами. В этой борьбе все средства хороши – от киллеров до мобильных приложений, с помощью которых можно отслеживать «чужаков» в Техасе и Мичигане.

Эти незваные гости на чужом празднике жизни всегда не к месту и не вовремя. У себя на родине их сдерживали границы экологической ниши, но тут вмешался человек. Нам свойственно что-то менять в окружающем мире, не только адаптируясь к нему, но и адаптируя мир под себя. Мы открываем новые континенты, привозим картошку в Европу, а кроликов — в Австралию.

И если картошка не вышла из-под контроля и не завоевала европейские поля и азиатские степи, то приехавший вместе с ней колорадский жук почувствовал себя в Европе весьма вольготно. Кролики на континенте, где нет крупных хищников млекопитающих, расплодились и готовы съесть всю траву, а крупные морские звезды, численность врагов которых сократилась по вине человека, собрались обглодать Большой Барьерный риф.

В итоге пришельцы не только вредят местной экосистеме, но и наносят ощутимый ущерб мировой экономике: только в США, Индии, Великобритании, Южной Африке и Бразилии экономисты оценивают его в 314 миллиардов долларов в год. Indicator.Ru расскажет о том, как ученые борются против таких захватчиков.

Снять терновый венец

В теплых коралловых мелководьях и у атоллов Тихого и Индийского океанов живет существо с пугающим названием акантастер (Acanthaster planci). На первый взгляд, однако, оно довольно безобидно: что может натворить крупная морская звезда с причудливыми шипами? Но это впечатление обманчиво.

К акантастеру (он же – терновый венец) лучше не прикасаться: он обладает не только трехсантиметровыми шипами, но и ядовитыми железами у их основания. Яд этих желез обычно не смертелен, но достаточно опасен для человека. На этом список обвинений в адрес тернового венца далеко не исчерпывается, потому что питается эта морская звезда коралловыми полипами. Известковые домики этих кишечнополостных не создают прожорливому хищнику никаких проблем: чтобы полакомиться их обитателями, акантастеру даже не нужно разрушать их укрытие. Морская звезда выворачивает нижний отдел своего желудка, накрывая им площадь, примерно равную площади своего тела. Чтобы вы представляли: диаметр акантастера может достигать 50 сантиметров. Ферменты желудка растворяют жертв, проникая через поры известкового скелета, и морская звезда съедает получившуюся питательную кашицу.

Бурное размножение тернового венца вызвало несколько крупных волн гибели кораллов в прошлом веке. В результате этого были полностью уничтожены некоторые рифы (например, в районе островов Гуам и Фиджи). Другие сильно пострадали. Сейчас угроза нависла над объектом Всемирного наследия ЮНЕСКО — Большим Барьерным рифом. 40% ущерба Большому Барьерному рифу ученые приписывают морским звездам.

И вот в 2015 году исследователи нашли решение: был сконструирован автономный подводный робот, который убивает акантастеров инъекцией желчных кислот. Биологи Университета Квинсленда в Австралии потратили десятилетие на его разработку. Как авторы сообщили Daily Mail, идея пришла к ним уже давно, однако выбрать метод убийства было трудно до тех пор, пока другая команда ученых из Университета Джеймса Кука не доказала, что однократная смертельная инъекция желчных кислот действенна.

Чтобы искать морских звезд и отмечать «очищенные» от них участки, робот оснащен системой GPS. Для обнаружения морской звезды робот использует нейросеть, что, по словам разработчиков, позволяет добиться «астрономической» точности в распознании этого вида. Устройство назвали COTSbot в соответствии с аббревиатурой COTS, расшифровывающейся как crown of thorn starfish (английское название тернового венца).

Многострадальный Гуам

Остров Гуам печально известен не только гибелью своих коралловых рифов. Прожорливые пришельцы хозяйствуют и на берегу: змея коричневая бойга (Boiga irregularis), случайно прибывшая на остров (возможно, с грузами на кораблях) из Новой Гвинеи после Второй мировой войны, за полвека истребила почти 50% местных видов птиц, привыкших гнездиться прямо на земле или на низких кустарниках, три вида ящериц и два вида летучих мышей. Змея ядовита (убить взрослого человека, правда, она не может, но для детей опасна) и необыкновенно прыгуча. Змея может прыгать на два с половиной метра и даже вставать вертикально, вытягиваясь на два метра вверх. Теперь она угрожает и сельскому хозяйству острова: расправившись с местными птицами, она перешла на куриные яйца.

В поисках укрытия бойги заползают в трансформаторы, допрыгивают до проводов, почти каждый день становятся причиной коротких замыканий, из-за которых без электроснабжения остаются электроприборы в домах и городские светофоры. Поэтому только энергетике острова этот вид наносит ущерб до четырех миллионов долларов в год.

Борьба с «коричневой чумой» Гуама идет ежедневно: ловушки и специально обученные терьеры острова ежедневно уничтожают несколько десятков этих рептилий, но 12 000 бойг в год – капля в море их двухмиллионной популяции на острове. В начале 2010-х годов ученые предложили истреблять змей с помощью мертвых мышей, начиненных ядовитыми для рептилий дозами ацетаминофена (под таким названием в западных странах известен парацетамол). Тысячи таких мышей сбрасывали с вертолетов в качестве отравленной приманки. По словам специалистов, для того чтобы убить свинью или крупную собаку, потребуется около 500 дохлых отравленных грызунов, так что местным популяциям других животных эта акция не повредит.

Но не все так радужно: для хранения мертвых мышей нужны холодильники, которые обходятся довольно дорого. Ученые нашли новое решение и изобрели «мышиное масло». Эта субстанция пахнет для змей точно так же, как мыши, но не требует особых условий хранения и обойдется гораздо дешевле, сообщает Time.

Карпы: электрошок, видео

Экономике США наносят ущерб не только прыгучие бойги на небольшом острове, но и прыгучие азиатские карпы на континенте. Строго говоря, азиатские карпы — это не конкретный вид, а целых девять видов. Американцы называют их так из-за происхождения.

Акклиматизированные в новом местообитании фермерами в 1970-х годах, сейчас азиатские карпы угрожают обитателям озер Северной Америки. Перепрыгивая барьеры, они вырвались наружу и расселились по многочисленным водоемам. Правительства США и Канады забили тревогу и развернули активные действия, чтобы не дать захватчику проникнуть в Великие озера. Однако никто из местных хищников не угрожал бесконтрольному размножению карпов.

В некоторых местах люди установили запруды и заграждения под напряжением, на борьбу с карпами были отправлены подразделения Национальной гвардии, но все тщетно. Азиатские карпы распространились по бассейнам Миссисипи и Миссури, а несколько особей нашли уже и в Великих озерах.

Недавно специалисты из Управления охоты и рыболовства США представили новый аппарат Magna Carpa (буквально это название можно перевести как «Великая Карптия», по аналогии с Великой хартией вольностей), который мог бы помочь справиться с этим бедствием. Он выглядит как лодка с огромной крыловидной сетью. Вместе с этой сетью рыболовы используют электрошок, которым они глушат рыбу, а потом вылавливают ее. Усилив ток, можно и убить карпов.

Как сообщили разработчики устройства, эта технология позволяет собрать около 500 рыб всего за пару минут (затем их можно съесть или превратить в органическое удобрение).

Смертельная красота

Пестрая львиная скорпена, или крылатка-зебра, — это не только роскошные веера красочных плавников, но и чуть меньше килограмма вкусного и нежного мяса. Однако полосатые плавники, подобно веерам и заколкам японских женщин-ниндзя (куноити), скрывают ядовитые иглы. Укол такой иглы очень болезненный и вызывает паралич скелетной и дыхательной мускулатуры, что может привести к смерти человека.

Изначально львиная скорпена обитала у берегов Японии, Китая и Австралии, но в последнее время она широко распространилась в водах Атлантики. Выметывая до двух миллионов икринок в год и не имея естественных врагов, скорпена там процветает: плотность ее популяции вырастает в разы, и даже размерами каждая рыба почти в полтора раза больше, чем на родине.

От Флориды до Северной Каролины крылатки-зебры стали вторым по распространенности видом еще в 2006 году. Самым значительным оказался ущерб от размножения скорпен в Карибском море, где они с энтузиазмом уничтожают местных небольших коралловых рыб, в том числе промысловых (например, морского окуня). Жертвы скорпен питаются водорослями, которые при сокращении численности этих рыб бурно размножаются и убивают коралловые рифы.

Руководитель компании IRobot Колин Англ вместе со своей женой Эрикой создал нового подводного робота Guardian LF1, который будет ловить этих опасных существ живьем. Он может осторожно обездвижить скорпену с помощью электрошока, а потом упаковать ее в специальный цилиндр (робот может перевозить до десяти рыб на борту). Разработчики, в данный момент представившие свой аппарат на краудфандинговой платформе Kickstarter, предлагают продавать улов шеф-поварам, которые ценят крылаток за их вкусовые качества. Такой подход позволит снизить стоимость отлова.

Иуда и Мата-Хари по-галапагосски

Одной из самых главных проблем на Галапагосских островах были дикие козы. И здесь ученые могут похвастаться своей победой: очистить острова от их восьмидесятитысячной популяции удалось менее чем за пять лет. До этого они, завезенные в 1920-1940-х годах на Сантьяго, представляли огромную проблему, уничтожая растительный покров острова. Редкие травы и кустарники находились под угрозой, почва начинала разрушаться, местным животным становилось нечего есть, в том числе и знаменитым галапагосским черепахам.

Расправившись с предыдущими захватчиками, свиньями, ученые бросили все силы на борьбу с козами. Довольно просто и недорого было истребить первые 90%, но 10%, оставшись на большой территории, успешно скрывались. Помогли их уничтожить «козы-Иуды» и «козы Маты Хари».

Первых ученые поймали, прикрепили на них радиопередатчики и отпустили на свободу. Маячки передавали сигнал, указывая, где находится коза-предательница, и, соответственно, позволяли отслеживать перемещения стад, чтобы координировать действия охотников.

Козы, названные в честь известной танцовщицы и соблазнительницы нидерландского происхождения Маты Хари, как и она сама, действовали как двойные агенты во время войны. Биологи стерилизовали этих животных, сделав их при этом наиболее привлекательными для самцов, химически вызвав у них состояние постоянной готовности к размножению.

Коварные соблазнительницы отвлекали самцов от обычных самок. При этом на них тоже были маячки для передачи информации об их местонахождении. Эта история о любви и предательстве закончилась плачевно для обманутых козлов, однако стала хэппи-эндом для других обитателей острова: на Галапагосах разрослись местные травы (а также интродуцированная черника) и кустарники, и под их кущи вернулись птицы, в том числе и редкий галапагосский пастушок Laterallus spilonotus.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram.

Комментарии

Все комментарии
САМОЕ ЧИТАЕМОЕ
Обсуждаемое