Крошечные камеры на улитках помогают решить проблему вымирания

P. hyalina — одна из последних местных улиток на Таити, которая ускользнула от уничтожившего 56 других видов хищника. Еще в 2015 году у ученых была идея, почему именно эта улитка могла избежать хищников, но они не могли этого доказать. Для этого была необходима камера, достаточно крошечная, чтобы закрепиться на раковине улитки.

Родных улиток островов Южно-Тихоокеанского общества называют «дарвиновскими зябликами мира улиток». Поскольку каждый тип улиток в семействе Partulidae является аборигенным для определенного географического местоположения, со временем они выработали адаптацию, которая позволяет им жить в этой конкретной экологической нише.

В какой-то момент истории было принято решение завезти гигантских африканских наземных улиток в южную часть Тихого океана, чтобы улучшить разнообразие источников пищи. Однако, когда гигантская наземная улитка вышла из-под контроля, было решено ввести в этот район розовую волчью улитку (Euglandina rosea). Розовая волчья улитка — это улитка-каннибал, которая охотится на других улиток и слизней.

В результате этот новый хищник быстро истребил многих местных улиток. Те виды, которые выжили, обычно обитали на больших высотах, или в изолированных долинах.

Одной из избежавших исчезновения улиток была P. hyalina с характерным белым панцирем. Почему она смогла выжить, а другие этого не сделали, было неясно, но двое биологов разработали теорию. В 2014 году Диармайд Фойгил и Синди Бик из Мичиганского университета вместе с Тревором Кутом из Программы управления глобальных видов подготовили документ по этой экологической проблеме.

Они отметили, что розовая волчья улитка была «мощным фактором вымирания» и полевые исследования показали, что выжили только два из семи эндемичных видов Partula.

Год спустя исследователи начали пытаться выяснить, как именно P. hyalina избежала хищничества со стороны розовой улитки. Они задавались вопросом, имеет ли к этому какое-то отношение цвет панциря. P. hyalina имеет характерную белую раковину, что сделало ее особенно ценной для полинезийцев, которые используют раковины для изготовления украшений.

Информация для размышления: Почему вымерли динозавры?

Фойгил и его команда задались вопросом, может ли этот панцирь позволить P. hyalina выжить в местах, где другие улитки с темным панцирем будут быстро перегреваться. Но как проверить такую ​​гипотезу? Чтобы попытаться провести исследование привычек этой улитки, исследователи обратились к компьютерным инженерам.

В 2014 году Дэвид Блаау, доцент кафедры электротехники и информатики Мичиганского университета им. Кенсалла Д. Уайза, возглавил команду, которая разработала Мичиганский микрочип (M3). M3 стал важным достижением в компьютерных технологиях, потому что это был полноценный компьютер, способный вводить, обрабатывать, хранить и выводить данные.

Компьютер настолько мал, что почти 150 таких чипов могут поместиться внутри одного наперстка. Это был идеальный размер для крепления к улитке — что-нибудь побольше могло прибавить улитке такой вес, что она не могла двигаться должным образом.

Интересная статья: Улитка с бронированным панцирем

Но биологам был нужен компьютер, который мог бы точно отслеживать, сколько света получают различные улитки в течение дня. Здесь на помощь была приглашена Инхи Ли, доцент кафедры электротехники и вычислительной техники Питтсбургского университета. В пресс-релизе Мичиганского университета цитируется высказывание Ли: «Было важно понять, о чем думают биологи и что им нужно».

В то время компьютерные ученые экспериментировали с добавлением крошечных солнечных элементов в M3, чтобы его батареи можно было подзаряжать. Ли понял, что измерение скорости зарядки аккумулятора позволит биологам определить, как часто и как долго улитка подвергалась воздействию солнечного света.

Как только это решение было реализовано, были проведены испытания на местных улитках из Мичигана, прежде чем в 2017 году на Таити было отправлено 50 компьютеров M3.

Прикрепить этот крошечный компьютер к розовым волчьим улитка было достаточно просто, но сложнее было сделать это с P. hyalina, который является охраняемым видом. P. hyalina в основном ведет ночной образ жизни, проводя большую часть дня во сне на нижней стороне листьев. Поэтому биологи использовали магниты, чтобы прикрепить M3 к верхней и нижней части листьев, где они обнаружили P. hyalina в состоянии покоя.

Когда данные были загружены, результаты показали, что P. hyalina подвергалась воздействию солнечного света в 10 раз больше, чем розовые улитки. Это побудило биологов предположить, что P. hyalina выжила, потому что остается там, где розовый волчий ноготь не может пройти без перегрева. Даже если бы он путешествовал ночью, хищнику не хватило бы времени, чтобы добраться до своей добычи и затем вернуться в тень, прежде чем солнце станет слишком жарким.

Надеемся, что этот прогресс в человеческих технологиях позволит ученым отслеживать и отменять катастрофические экологические решения, которые угрожают нашим естественным экосистемам.

Читайте далее: Улитка-убийца Хелена