A tudósok ugyan évszázadok óta kutatják e területet, az eddig csak elméletként létező jelenséget ezzel a kísérlettel sikerült kézzelfogható tényekkel megtámogatni. A rajban úszó halak energiafelhasználásának mérésére volt szükség, ehhez pedig a robotipar volt a kulcs.

 

A kutatók 3D robothalat fejlesztettek ki, amelynek segítségével a rajban úszás és a magányos úszás során történő energiafogyasztás mérhetővé és összehasonlíthatóvá vált. A robothal ugyanúgy mozog, akár egy élő hal, így a segítségével mért adatok pontos képet adnak az állatok viselkedéséről. Most már számokban mérhetően tudjuk, mennyi energiát használnak fel a halak úszás során, és a raj mekkora segítség lehet számukra ebben.

 

 

A kutatás tízezernél is több mérésből állt, melynek során a robothalak párban és egyedül is úsztak. Az eredmény szerint a halrajok motorjai az elöl úszó halak, amelyek mozgásukkal a mögöttük úszó társaik hidrodinamikáját pozitív irányba befolyásolják. A robothalak által generált örvények a vízbe engedett, lézerrel megvilágított hidrogénbuborékok segítségével váltak láthatóvá.

 

Kiderült, két tényező az, amely a leginkább meghatározza a szükséges energiabefektetést, mégpedig a vezető mögötti távolság és a farokcsapások időzítése. Utóbbit úgynevezett örvényfázis-egyeztetésnek nevezték el, melynek lényege, hogy az első hal farokcsapásaihoz megfelelő időben igazított mozgás a követő hal segítségére lehet a kevesebb energia felhasználásában. Mindezt anélkül tudják megtenni, hogy rögzített távolságban lennének egymástól, ha ugyanis a követő hal változtatja helyzetét, az adott térbeli helyzet alapján meghatározott időeltolódással kell reagálnia az első hal mozgására, és még mindig profitálhat.

 

A kutatás során nemcsak a robothalak mozgását figyelték, élő halak esetében is bizonyossá vált, hogy az örvényfázis-egyeztetés létező jelenség. Ehhez mesterséges intelligencia alapú elemzést alkalmaztak aranyhalak esetében.

 

A robotkísérlet áttörő eredményt ért el, melynek segítségével a kutatók pontosan tudják majd a jövőben, mire figyeljenek a halak esetében. A vizsgálatban a Pekingi Egyetem, a Max Planck Állatkísérlettani Intézet és a Konstanzi Egyetem is részt vett.

 

M. A.