Севастопольские ученые разработали систему, которая по поведению черноморской медузы определяет попадание в воду нефтепродуктов. Ранее ForPost рассказывал об этих наработках.
Однако в интервью ТАСС руководитель Лаборатории гидроакустики Федерального исследовательского центра «Институт биологии южных морей имени А. О. Ковалевского РАН» (ФИЦ ИнБЮМ) Александр Греков раскрыл новые подробности.
«Aurelia aurita — это ушастая медуза или аурелия — самая массовая медуза Черного моря. Для человека она практически безопасна. Аурелия плавает, ритмично сжимая купол, и этот "пульс" хорошо виден на видео. Именно он сделал ее удобным живым датчиком», — говорит учёный.
В аквариуме каждое движение медузы сбоку, зафиксированное камерой, обрабатывает нейросеть. Программа анализирует частоту сокращений, ритмичность, скорость и траекторию движения.
«Первые 15 минут в чистой воде система «запоминает» норму конкретной медузы, а затем следит, не отклоняется ли поведение от этой нормы», — поясняет Александр Греков.
По его словам, животные организмы давно применяют в качестве датчиков качества воды, так как их реакция на загрязнение проявляется быстрее и оказывается чувствительнее, чем у многих приборов.
Такие системы называют биологическими системами раннего предупреждения, и чаще всего в этой роли выступают моллюски, рыбы или дафнии. За медузами ранее не наблюдали из-за отсутствия инструментов для автоматического наблюдения за ними, говорит учёный.
«Главное наше открытие: медузы реагируют на дизельное топливо по-разному. Одна замедляется, другая почти не меняет пульс, третья сначала ускоряется, а потом замедляется. Поэтому единого признака «загрязненной воды» нет. Система ищет не конкретную реакцию, а любое устойчивое отклонение от индивидуальной нормы», — уточняет севастопольский учёный.
Во время эксперимента все шесть медуз, к которым в воду добавляли дизельное топливо, показали тревожное поведение с задержкой от 1 до 24 минут. По словам учёного, в контрольных записях с чистой водой ложных срабатываний не было.
Новизна метода заключается в самом подходе, подчеркнул Александр Греков. Взрослая медуза выступает в роли биосенсора, а видеоанализ полностью автоматизирован и опирается на индивидуальную «норму» для каждой особи. Алгоритм тревоги, по его словам, занимает меньше 300 строк кода, не требует обучения на примерах загрязнения и работает на недорогом компьютере. Программный код открыт.
Такие станции, по словам учёного, можно ставить рядом с портами, нефтебазами, водозаборами, выпусками сточных вод и рыбоводческими хозяйствами. Но у метода есть и ограничения — система не определяет вид загрязняющего вещества, поэтому его нужно сочетать с обычными приборами.
«Пока это пилотное лабораторное исследование на шести особях. Следующие шаги: расширить выборку, проверить реакцию на тяжелые металлы, пестициды и микропластик, провести испытания в природных условиях», — резюмирует Александр Греков.
Результаты работы севастопольских учёных были представлены в сентябре на Международной научно-практической конференции «Изучение водных и наземных экосистем: история и современность». Исследование поддержал Российский научный фонд.
Ранее ForPost рассказывал, как севастопольские учёные научились получать ценный порошок из отходов инкерманского карьера.
Ника Заринская
Товарищи ученые! Как же так, только вчера вы из медуз предлагали делать продукты питания, а сегодня уже переделываете их в датчики :))))
Хотелось бы,чтобы наша черноморская красавица называлась своим мелодичным именем -Аурелия Аурита, а не убогим- "ушастая медуза".Учёные ,изучающие Природу Земли,должны быть ,на мой взгляд ,не только исследователями -материалистами,но и поэтами -идеалистами.