Причина может заключаться в повторяющемся инженерном подходе исследователей. Они заменили заведомо неустойчивых живых самцов синеперых особей-киллеров на реплики, которые контролировались роботизированной платформой.Маурицио Порфири, профессор машиностроения и аэрокосмической техники, возглавил команду, в которую вошли сотрудники из Иллинойского университета в Урбана-Шампейн, где проводились эксперименты.
Порфири уже давно использует биомиметические модели роботов для понимания поведения животных, особенно рыб, и его эксперименты демонстрируют обоснованность использования роботов в качестве управляемых стимулов среди аналогов живых животных.В природе самцы синеперых киллифов имеют три различных цветовых морфы или формы: синий, красный и желтый. Однако сложно определить, влияет ли цвет на стратегии самцов по привлечению партнера, и еще сложнее проверить, реагируют ли самки рыб по-разному на различные представления цвета, потому что поведение самцов широко варьируется в условиях тестирования.
Порфири и его сотрудники построили роботизированную платформу, оснащенную точными копиями, вдохновленными размером тела, соотношением сторон, цветами и характером движения взрослого самца киллифа. Они разработали эксперимент, чтобы показать плодовитых самок киллфиш с различными роботами-репликами в разделенном резервуаре. Исследователи контролировали движения реплики с помощью роботизированной руки, выполняя типичные движения, связанные с ухаживанием самцов.«Преимущество использования роботизированной платформы заключается в том, что мы можем стандартизировать стимул, или, в данном случае,« брачный танец »киллифа», — сказал Порфири. «Мы исключаем другие переменные, которые вы обычно наблюдаете при работе с живыми животными, что позволяет нам сосредоточиться только на цвете самца и на том, влияет ли он на предпочтения самки».
Исследователи выпустили фертильных самок киллфиша в аквариум и измерили их поведение в пяти отдельных сериях испытаний. В одном из контрольных случаев роботизированная рука присутствовала, но не двигалась, и биомиметическая копия не была прикреплена.
Во второй настройке управления роботизированная рука двигалась, но без прикрепленной копии. В трех экспериментальных условиях исследователи представили каждой самке одну из трех моделей рыб, созданных так, чтобы воспроизвести вариацию цвета, естественную присущую самцам киллифов. Веб-камера зафиксировала количество времени, которое каждая самка плавала в различных отсеках, и их близость к каждой цветной копии.Анализ видео показал, что на позиционное предпочтение самок киллифа повлияло присутствие реплики рыбы.
Самки были более склонны плавать в секции резервуара, содержащей реплики желтого цвета, чем в движущейся роботизированной руке без цветной копии.«Единственные испытания, в которых самка проводила долгое время, плавая рядом с копией, — это когда самка была желтой», — сказал Порфири. «В присутствии желтого самца самки активно участвовали в схватке, плавая параллельно копии и метаясь взад и вперед между самкой и гнездом», — сказал он, имея в виду защищенную часть аквариума.Порфири и его команда отметили, что, в отличие от предыдущих исследований, в которых самки киллиф показали небольшое предпочтение синим или красным плавникам, желтый пигмент, использованный в этих испытаниях, может восприниматься как «суперстимул», в результате чего самки предпочитают желтых самок.
Другие виды, особенно рыбы-москиты, также показали предпочтение желтой пигментации у самцов, что свидетельствует о более высоком иерархическом положении.Команда планирует развернуть аналогичную роботизированную платформу для будущих исследований брачного поведения у этого вида, включая исследования того, как двигательные паттерны и визуальная обратная связь влияют на предпочтения брачных особей.