Vědci z Kalifornského technologického institutu (Caltech) se podílejí na průkopnickém projektu, který slibuje revoluci v průzkumu rozsáhlých oceánů. Vyvíjejí kyborgické medúzy, biohybridní tvory vybavené mikroelektronikou, kteří jsou schopni shromažďovat důležité údaje o teplotě, kyselosti a dalších důležitých vlastnostech mořského prostředí.
Strategická volba měsíčních medúz není triviální, protože jejich prokázaná schopnost dosáhnout velkých oceánských hloubek z nich činí ideální spojence při odhalování tajemství mořského dna.
Využití kyborgických medúz při průzkumu oceánů představuje nejen technologický průlom, ale také inovativní řešení problémů, kterým čelí tradiční metody podmořského průzkumu. Bezpilotní podvodní plavidla jsou sice účinná, ale nákladná a často omezená svou autonomií a schopností manévrovat ve složitém prostředí. Medúzy naproti tomu nabízejí přirozenou alternativu, kterou lze snadno začlenit do ekosystému, aniž by jej narušovaly.
Zvířecí kyborgové jsou tu již léta
Fungování těchto kyborgů-medúz je navíc založeno na podobném principu jako kardiostimulátor. Systém elektricky stimuluje plovací svaly živočicha a spouští řízené kontrakce, které přesně řídí jeho pohyb. Měsíční medúzy se svými rudimentárními nervovými sítěmi se pro tuto stimulaci ukazují jako ideální biologičtí hostitelé a jejich proslulá energetická účinnost z nich v tomto ohledu činí jedny z nejpozoruhodnějších živočichů na planetě.
Na druhou stranu vytváření biohybridních tvorů není pro vědu žádnou novinkou. Výzkum kyborgického hmyzu se datuje od 90. let 20. století a zakládá pozoruhodné dědictví. Bylo dosaženo průlomových objevů, jako je řízení švábů kyborgů s vysokou úspěšností 94 %, a cikády byly přeměněny na kyborgy schopné „hrát“ melodie, což dokazuje proveditelnost spojení biologie a technologie.
Dědictví bioinženýrství a udržitelnost mořského prostředí
Kromě vývoje medúzy kyborga provádějí coloradští výzkumníci hloubkovou studii biomechaniky plavání medúz analýzou vzorců proudění vody pomocí částicové obrazové velocimetrie (PIV). Pro tuto fázi zavedli použití biologicky odbouratelných částic, jako je kukuřičný škrob a škrob z maranty.
Použití těchto levných alternativ navíc představuje nejen ekologický pokrok, ale také řeší problémy tradičních sledovacích částic PIV. Ty jsou často drahé a nesou s sebou značná rizika pro lidské zdraví a životní prostředí. Kukuřičný škrob a maranta se ukázaly jako účinné alternativy, které zajišťují přesnost výzkumu, aniž by ohrožovaly udržitelnost mořských ekosystémů.
Sbližování kyborgských medúz a udržitelných výzkumných technik v Caltechu tak otevírá slibný obzor pro poznání a ochranu přírody. Vzhledem k tomu, že více než 80 % oceánu je stále neprozkoumaných, nabízí tato důmyslná kombinace technologie a přírody významný nástroj k odhalení jeho tajemství, který položí základy pro hlubší pochopení a účinnější ochranu našich mořských ekosystémů.
Potenciální dopad tohoto výzkumu je obrovský. Nejenže by mohl zlepšit naše chápání klimatických změn tím, že poskytne přesnější údaje o podmínkách v oceánu, ale mohl by také pomoci identifikovat nové podmořské druhy a ekosystémy. Využití biohybridních organismů by navíc mohlo otevřít nové cesty pro biotechnologie a inspirovat budoucí vývoj v oblasti měkké robotiky a lékařských přístrojů.