Mai ieftine și mai sustenabile decât oamenii cu echipamente scumpe
Oceanul este cel mai mare regulator climatic al Pământului, dar dimensiunea sa vastă îl face notoriu de dificil (și scump) de studiat. Tehnologia biohibridă, care fuzionează organisme vii cu electronica, ar putea transforma modul în care oamenii de știință îl explorează și monitorizează. Pe măsură ce schimbările climatice accelerează încălzirea și acidificarea, cercetătorii se grăbesc să dezvolte noi modalități de a urmări aceste schimbări.
Cercetătorii de la Universitatea din Colorado Boulder au început recent să experimenteze cu controlul meduzelor lunare modificate pentru a explora adâncurile oceanului. Creaturile pot ajuta la monitorizarea impactului schimbărilor climatice fără a polua oceanul, dar sunt necesare mai multe cercetări privind etica ciberneticii nevertebratelor.
Inginerul Nicole Xu a petrecut ultimii cinci ani experimentând cu dispozitive microelectronice care controlează direcția în care înoată meduzele. Xu compară dispozitivul cu un stimulator cardiac: ghidează meduza prin stimularea contracției mușchilor. Ea intenționează să echipeze în cele din urmă animalele cu senzori capabili să monitorizeze temperatura și nivelurile de pH ale oceanului, ambele fiind rapid modificate de schimbările climatice.
Meduzele lunare sunt potrivite pentru acest rol, deoarece se numără printre cele mai versatile și eficiente energetic animale de pe Pământ. Deși vânează adesea hrană în apropierea coastelor, ele pot fi găsite în întreaga lume – chiar și la adâncimi extreme, cum ar fi zeci de mii de picioare sub nivelul mării, în Groapa Marianelor.
Deși folosirea meduzelor poate fi mai ieftină decât trimiterea de oameni sau implementarea de echipamente robotice, Xu investighează, de asemenea, întrebările etice din jurul acestei munci, deoarece cogniția nevertebratelor rămâne slab înțeleasă.
Efectuarea de experimente pe nevertebrate a fost considerată în mod tradițional mai etică decât pe mamifere, dar studii recente au început să pună la îndoială această presupunere. La fel ca multe nevertebrate, meduzele nu au creier și măduva spinării. Deși posedă rețele de nervi suprapuși, ele nu au receptori de durere.
Până acum, meduzele din experimentele lui Xu nu au prezentat niciun semn de stres, cum ar fi secreția de mucus suplimentar sau oprirea reproducerii. Totuși, Xu recomandă ca studiile viitoare care implică nevertebrate să includă orientări etice clare.
Cercetarea de la CU Boulder privind observarea sustenabilă a oceanului explorează, de asemenea, noi metode de monitorizare a fluxului apei. Pentru a înțelege cum navighează meduzele lunare atât de eficient prin ocean, Xu și colegii săi au proiectat un laser prin particule biodegradabile, cum ar fi amidonul de porumb – o abordare mai puțin intruzivă decât metodele tradiționale precum anemometria cu fir cald sau velocimetria laser Doppler.
Tehnologia biohibridă în sine nu este nouă. În 2018, oamenii de știință de la Universitatea din Tokyo au construit un prototip de robot alimentat de țesut muscular de la șobolani. Mai recent, în februarie, cercetătorii de la Universitatea Shinshu au dezvăluit o dronă capabilă să navigheze prin detectarea mirosurilor folosind antene extrase de la viermii de mătase.
