Opaka riba, sumnjivi škampi i ajkula koja prisluškuje

A goliath grouper Image copyright Getty Images
Natpis na slici Zrakoperke proizvode potmulu buku kad im neko prilazi

Ljudi dugo pokušavaju da upotrebe životinje kao špijune, oružje i sisteme upozorenja, ali najnoviji planovi da se morski organizmi koriste kao senzori pokreta možda su najčudniji do sada.

Kad je beluga kit nedavno primećen kako nosi pojaseve, neki su spekulisali da je obučen da špijunira za rusku vojsku.

To nije toliko preterano kao što zvuči. Još od šezdesetih, američka mornarica trenirala je delfine da otkrivaju mine i pomažu u spasavanju izgubljenih mornaričkih plivača. Zna se da je Rusija radila isto.

A tokom godina angažovane su i ajkule, pacovi i golubovi kao uređaji za prisluškivanje, sa polovičnim rezultatima.

Najnoviji projekat američke Agencije za napredne istraživačke projekte u odbrambene svrhe (Darpa) želi da unapredi vojnu obaveštajnu službu širokim dijapazonom morskih stvorenja - od velikih riba do skromnih jednoćelijskih organizama - kao podvodnih sistema upozorenja.

„Pokušavamo da shvatimo šta ovi organizmi mogu da nam kažu o prisustvu i kretanjima svakakvih podvodnih vozila u okeanu", kaže doktorka Lori Adornato, programska menadžerka projekta Trajnih morskih živih senzora (Pals).

Živa bića na razne načine reaguju na prisustvo plovila. Jedan od najpoznatijih je fenomen bioluminiscencije - neki morski organizmi svetle kad ih nešto uznemiri. Time se bavi jedna od grana Darpinih istraživanja.

Image copyright Getty Images
Natpis na slici Bioluminiscentna morska stvorenja svetle, naročito kad su uznemirena

„Ako imate organizam kao što je noktiluka na površini okeana, a neko podvodno vozilo se nalazi blizu površine, moći ćete to da vidite iz vazduha zbog bioluminiscentnog traga", objašnjava doktorka Adornato.

Ali Darpin tim se nada da će time dobiti mnogo detaljniju sliku kretanja podmornica i podvodnih dronova.

„Želimo da shvatimo da li je moguće razlikovati reakciju organizama na prirodne i smetnje uzrokovane čovekom ili čak na određene tipove predmeta čovekove izrade", kaže Vern Bojl, potpredsednik naprednih programa i nastalih mogućnosti projektnog učesnika Nortrop Gruman.

„Koristićemo napredne tehnike obrade, uključujući mašinsko učenje, da bismo analizirali signale i uočili prepoznatljiva svojstva."

Image copyright Darpa/PALS
Natpis na slici Umetnička vizija kako bi mogao da funkcioniše morski sistem senzora

Timovi proučavaju čitav dijapazon stvorenja i ponašanja. Zrakoperke, na primer - koje mogu da narastu i do 2,5 metra dužine - poznate su po tome da proizvode potmuli zvuk kad im priđu ronioci, a pokazuju i znake znatiželje kad neki novi predmet uđe u njihovo stanište.

„Naše neinvazivne tehnologije podvodne prismotre i nadgledanja suptilno će biti integrisane u staništa zrakoperki", kaže glavni istražitelj Loran Čerubin sa Univerziteta Florida Atlantik.

„Akustična reakcija skrenuće pažnju vlastima na prisustvo potencijalnih opasnosti ili uljeza, ili na bilo koji sumnjivi predmet kome nije mesto u okviru uobičajenog vizuelnog i akustičnog krajolika ove vrste."

Ovi elementi projekta uključuju nadgledanje nečega što je poznato kao zvučni prostor, objašnjava Alison Laferijer iz projektnog partnera Trejteon BBN Tehnolodžiz.

Mnoge vrste riba neprestano proizvode zvuke kako bi komunicirale ili reagovale na spoljne pretnje.

Image copyright Alison Laferriere
Natpis na slici Alison Laferijer kaže da upotreba morskih stvorenja kao senzora ne košta mnogo i veoma je efikasno

„Ukoliko vozilo uđe u njihovo okruženje, smatra se da bi mogle da promene ponašanje na neki način koji bismo mi mogli da registrujemo", kaže ona.

„I dalje smo u ranim stadijumima projekta. Nedavno smo se vratili sa putovanja na američka Devičanska ostrva, gde smo izmerili zvučni prostor u prisustvu vozila i bez vozila, i tek sad počinjemo da analiziramo podatke."

Ponašanje je bitan indikator da bi u blizini mogli da se nađu potencijalni podvodni uljezi.

Primećeno je, na primer, da brancin porine na morsko dno čim čuje neki glasan zvuk. Da li bi uradio isto, na iole predvidiv način, kad bi se susreo sa nekakvim podvodnim vozilom?

Image copyright Getty Images
Natpis na slici Brancin se porine na morsko dno kad ga uplaši neki glasan zvuk

„Imamo prilično dobru predstavu da ćemo imati tu reakciju, samo želimo da je kvantifikujemo", kaže doktorka Helen Bejli, vanredna profesorka za istraživanja pri Univerzitetu Merilendskog centra za ekologiju.

„Možemo da ugradimo ribama minijaturne tagove za senzore dubine kako bismo otkrili kretanje, a već postoji tehnologija koja može da omogući da to bude sistem u realnom vremenu."

Ona kaže da ne postoji razlog zašto vojska brancina ne bi mogla da omogući održiv sistem upozorenja protiv neprijateljskih podmornica.

„Morate to da poredite sa sistemom koji imate sada i sa količinom novca koji se troši na avione, brodove, hidrofonu opremu, opremu za nadgledanje. Sve im to pruža veoma male slike, dok bi sistem o kom govorimo trajao mesecima", kaže ona.

A postoji još jedan, čak i čudniji način na koji morski organizmi mogu da se koriste za otkrivanje prisustva podvodnih vozila, kaže Laferijer.

Image copyright Getty Images
Natpis na slici Škljocajući škampi prave stalnu štekćuću buku koja bi mogla da se koristi kao sonarni signal

Škljocajući škampi, koji mogu da se nađu u plićacima širom sveta na geografskim širinama manjim od oko 40 stepeni neprekidno štekću makazama, stvarajući neprekidan zvučni signal koji se odbija od okolnih predmeta.

Kao i sa konvencionalnim sonarnim sistemima, merenje vremena koje je potrebno zvučnom signalu da se vrati i njegova jačina mogu da otkriju veličinu, oblik i udaljenost podvodnih predmeta.

„Koncept se ne oslanja na ideju da škampi menjaju ponašanje na bilo koji način kad se vozilo približi, samo da iskoristi zvuk koji oni proizvode", kaže Lafarijer.

Ovo je važno zato što ne želite da vaš sistem prismotre može da se otkrije ili da proizvodi vlastiti zvuk koji ometa senzore.

„To je pasivni sistem", dodaje ona. „Ne bi koristio mnogo energije i sposoban je da otkriva i najtiša vozila."

Zašto uopšte trošiti mnogo energije na otkrivanje podvodnih vozila kad kolonija škampa može to da uradi za vas?

Ali da li su ovi projekti zaista održivi ili su samo proizvod uzavrele mašte istraživača u potrazi za grantovima?

„Postoji globalni podstrek da se radi sa životinjama za daljinsko očitavanje", kaže doktor Tomas Kameron, predavač u Školi bioloških nauka na Univerzitetu u Eseksu, „i u slučaju slobodnih živih životinja ili u uzgajanju i vodoprivredi."

„Iskorišćavanje ponašanja životinja kako bi nam dale signale o našem okruženju nije novo za ljude - radili smo to sa kanarincima u rudnicima uglja i sa našim domaćim psima."

„Jedinstvena u ovom programu je usredsređenost na divlje slobodne žive organizme i inicijativa da se vidi šta možemo da naučimo o slanju signala u morskom okruženju baveći se glasovnim, vizuelnim i ponašanjem u kretanju."

Životinjsko i biljno carstvo mogli bi da budu jednako deo „velike revolucije podataka baš kao i ljudi", zaključuje on.

Više o ovoj priči