TTÜ teadlased õppisid kaladelt muutuvas kliimas ellujäämist

Kalad on võimelised kiiresti reageerima suurtele ja ootamatutele muutustele veevoolus

FOTO: Jeffrey Andrew Tuhtan

Tallinna Tehnikaülikooli robootikateadlased koos oma Lissaboni kolleegidega uurisid, kuidas kohanevad kalad kiirete muutustega neid ümbritsevas magevee keskkonnas.

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

Tallinna Tehnikaülikooli 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.

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

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»,» selgitas artikli kaasautor, Lissaboni ülikooli bioloog Maria Joao Costa.

Kalad tajuvad ümbritsevat keskkonda vee liikumiste ja keha lähedal toimuvate võngete osas ülitundlike kanalite ja pisikeste karvakestega varustatud küljejoone abil. Antud uuring oli esimene, kus üksikute kalade ja kalaparvede bioloogilisteks vaatlusteks kasutati uut bioloogilistest organismidest 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,» selgitas Jeffrey Tuhtan.

Kalade sensoorsed võimed on uskumatult kõrgelt arenenud. Eeldatavalt on nende arenemiseks kulunud ligikaudu 250 miljonit aastat ning 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.

«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,» selgitas Tuhtan.

Uuringu katsed viidi läbi Lissaboni Ülikooli teaduskeskuses CERIS, tehisküljejooned töötati aga välja Tehnikaülikooli biorobootika keskuses.

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

Populaarne

Tagasi üles