Forscher zeigen Ansatz zur Erzeugung von Cyborg-Quallen, die als energiesparende Meeressonden eingesetzt werden könnten

Ein Cyborg ist ein biologisches System, das um mechatronische Erweiterungen ergänzt wurde und seine natürliche Intelligenz nutzt, um mit seiner Umgebung zu interagieren. Die jüngsten Berichte japanischer Wissenschaftler, die möglicherweise die Grundsteine zur Erschaffung von Cyborg-Quallen präsentiert haben, klingen dabei zunächst wie aus einem Science-Fiction-Roman. Zukünftig könnten Cyborg-Quallen beispielsweise zur Verfolgung von Ölverschmutzungen oder zur Überwachung von Korallenriffen genutzt werden.

Quallen nutzen einen Muskelring in ihrem Bauch, um einen Wasserstrahl zu erzeugen. Dadurch können diese Tiere mit geringem Energieaufwand große Strecken zurücklegen. Dabei besitzen Quallen weder Knochen noch Gräten und nur ein einfaches Nervennetz. Doch gerade diese Einfachheit des anatomischen Aufbaus macht Quallen ideal für die Erzeugung von Cyborg-Quallen. Ein japanisches Forscherteam hat kürzlich neue Forschungsergebnisse zu diesem Thema in der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications vorgestellt.

"Natürliche verkörperte Intelligenz" soll mittels Cyborg-Quallen genutzt werden

Die Energieeffizienz der Qualle, die auf ihrem biologischen Aufbau beruht, wird dabei als „natürliche verkörperte Intelligenz” bezeichnet. Dadurch sind Cyborg-Quallen eine potenziell umweltschonende Alternative zu Meeressonden. Einem Forscherteam der japanischen Tohoku-Universität gelang es, das Schwimmverhalten dieser Lebewesen mit leichten elektrischen Impulsen zu beeinflussen. Zusätzlich wurde ein KI-Modell zur Vorhersage der Schwimmgeschwindigkeit der Versuchstiere entwickelt.

Im Detail schafften es die Forschenden der Universität Tohoku, ein integriertes System zur Muskelelektrostimulation und 3D-Bewegungsanalyse zu entwickeln, um die Bewegung der Quallen-Art Aurelia coerulea zu analysieren. Dabei erwies sich eine leichte Elektrostimulation im Abstand von 1,5 bis 2,0 Sekunden als ideal, um ein vorhersagbares Schwimmverhalten zu erreichen. Zusätzlich konnten die Bewegungen der Qualle mittels maschinellem Lernen vorhergesagt werden. Die Forscher hoffen, dass ihre Ergebnisse die Grundlage für die Entwicklung von Cyborg-Quallen bilden werden, die zur Meeresüberwachung und zum Umweltschutz eingesetzt werden könnten.

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