NordenBladet — Magevee bioloogiline mitmekesisus kahaneb kiirelt kogu maailmas, muutes üha olulisemaks looduspõhised lahendused, mis tugevdavad ökoloogiliste kogukondade vastupanuvõimet, aidates seega valmistuda vältimatuteks kliimamuutuse mõjudeks.

TalTechi robootikateadlased koos oma Lissaboni kolleegidega uurisid, kuidas kohanevad kalad kiirete muutustega neid ümbritsevas magevee keskkonnas. Selleks simuleeriti takistustega jõe tingimusi, muutes veevoolu ja -sügavust, ning leiti, et kalad suudavad muutustega nii üksi kui ka parvedes üllatavalt kiiresti kohaneda.

Kokkuvõte uuringust ilmus artiklina „Fish under pressure: Examining behavioural responses of Iberian barbel under simulated hydropeaking with instream structures“ mainekas teadusväljaandes PLOSONE.

TalTechi biorobootika keskuse teadur ja artikli kaasautor Jeffrey Andrew Tuhtan: „Meie uuringu tulemustest selgub, et kalad suudavad tuvastada takistustest tekkivad signaalid ning selle abil leida energiasäästlikud kohad veevoolus isegi äärmuslike ja ootamatute keskkonnamuutuste korral“.

Imiteeritud jõgedes üksikute kalade ja kalaparvede uurimine ei ole iseenesest haruldane, kuid kiirete keskkonnamuutuste, näiteks hüdroelektrijaamade põhjustatud vee sügavuste kiirete muutuste või äkktulvade mõju on seni suures osas teadmata.

Üks selle uuringu põhilisi uurimisobjekte, pardkala, on paljudes Euroopa veekogudes levinud kalaliik ning seda leidub tavaliselt kivise põhjaga ja aeglase vooluga jõgedes, kus on suur lahustunud hapniku sisaldus. „Just pardkalad on oluliseks ökosüsteemi tervise näitajaks Pürenee poolsaarel ja paljudes teistes Euroopa jõgedes. Hüdroenergia tootmisega seotud tegevuste ja kliimamuutustest tingitud ebakindluse tõttu peame hakkama uurima kiirete muutuste koondmõju “kalade vaatenurgast,“ selgitab artikli kaasautor, Lissaboni ülikooli bioloog Maria Joao Costa.

Kalad tajuvad ümbritsevat keskkonda bioloogilise küljejoone abil, millel on kanalid ja üliväikesed karvakesed, mis on tundlikud ka kõige pisemate vee liikumise suunamuutuste ning kala keha lähedal toimuvate võngete suhtes. Antud uuring oli esimene, kus üksikute kalade ja kalaparvede bioloogilisteks vaatlusteks kasutati uut bio-inspireeritud sensortehnoloogiat. Täheldati, et nii üksikud kalad kui ka kalaparved reageerisid väga selgelt muutuvatele voolutingimustele ning tekkis küsimus, kas kalade loomupärane võime voolu tajuda mõjutas ka nende võimet stressiteguritega toime tulla.

„Põnev oli võrrelda tehisküljejoone abil saavutatud tulemusi kalade tegeliku käitumisega. See oli erakordne võimalus ühendada sensortehnoloogia uuringud reaalsete bioloogiliste vaatlustega, mida tehakse väga harva,“ selgitab Jeffrey Tuhtan.

Kalade sensoorsed võimed on uskumatult kõrgelt arenenud (eeldatavalt arenenud ca 250 miljoni aasta jooksul), insenerimõttel on raske neile järele jõuda. See on ka tõenäoliselt üks põhjus, miks kalad on sadade miljonite aastate jooksul ellu jäänud. Kui me soovime leida looduspõhiseid lahendusi kliimamuutustega kohanemiseks, on mõistlik uurida kalu ja teisi iidseid organisme, kes on läbi pika ajaloo oma ellujäämisvõimet tõestanud.
Jeffrey Andrew Tuhtan: „Arusaam sellest, kuidas kalade kõrgelt arenenud tajusüsteem aitab neil reageerida kiirelt muutuvatele voolutingimustele, aitab meil, teadlastel, välja töötada uusi looduspõhiseid lahendusi kliimamuutustega kohanemiseks. Enam kui 500 miljoni aasta jooksul on kalad tõenäoliselt õppinud nii mõnegi nipi kiireks kohanemiseks keeruliste oludega“.

Interdistsiplinaarsesse uurimisrühma kuulusid TalTech-i biorobootika keskus (kus töötati välja bio-inspireeritud tehisküljejoon) ja Lissaboni ülikooli teaduskeskus CERIS (kus katseid teostati).

Projekt on saanud rahastuse H2020 programmist toetuslepingu nr 727830 alusel, Jeffrey Andrew Tuhtani panus on osaliselt rahastatud ETAgi projektidest PUT1690 ja B53.

PLOSONE 23.01.2019 https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0211115

 

 

Allikas: Eesti Teadusinfosüsteem
Loe kõiki NordenBladet´i “Eesti uudised & info” rubriigi artikleid SIIT