Attraverso un fantasioso esperimento, i ricercatori sono stati in grado di far interagire due specie animali estremamente diverse situate distanti tra loro e raggiungere una decisione condivisa con l'aiuto di robot.

Api e pesci non hanno spesso occasione di incontrarsi, né avrebbero molto da dirsi se lo facessero. Però, nell'ambito del progetto ASSISIbf, gli ingegneri dell'EPFL e di altre quattro università europee sono riusciti a far comunicare tra loro gruppi di api e pesci. Le api si trovavano in Austria e il pesce in Svizzera. Attraverso i robot, le due specie si trasmettevano segnali avanti e indietro e gradualmente iniziavano a coordinare le loro decisioni. Lo studio è stato pubblicato oggi in Robotica scientifica .

"Abbiamo creato un ponte senza precedenti tra le due comunità animali, consentendo loro di scambiare alcune delle loro dinamiche, "dice Frank Bonnet, un ricercatore presso il Mobile Robots Group (MOBOTS) dell'EPFL, che ora fa parte del Laboratorio di Biorobotica della scuola (BioRob). I ricercatori di MOBOTS hanno progettato robot in grado di fondersi in gruppi di animali e influenzare il loro comportamento. Hanno testato i loro robot su comunità di scarafaggi, pulcini e, più recentemente, pesce – uno di questi robot "spia" è riuscito a infiltrarsi in un banco di pesci in un acquario circolare ea farli nuotare in una determinata direzione.

Per questo studio, gli ingegneri hanno preso l'esperimento del pesce e hanno fatto un passo avanti, collegare il robot e il banco di pesci con una colonia di api in un laboratorio a Graz, Austria. Lì le api vivono su una piattaforma con terminali robot su ogni lato, intorno alla quale tendono naturalmente a sciamare.

Facendo da tramite

I robot all'interno di ciascun gruppo di animali emettevano segnali specifici per quella specie. Il robot nel banco di pesci emetteva entrambi i segnali visivi – in termini di forme diverse, colori e strisce – e segnali comportamentali – come accelerazioni, vibrazioni e movimenti della coda. I robot della colonia di api emettevano segnali principalmente sotto forma di vibrazioni, variazioni di temperatura e movimenti d'aria. Entrambi i gruppi di animali hanno risposto ai segnali; il pesce ha iniziato a nuotare in una determinata direzione e le api hanno iniziato a sciamare intorno a uno solo dei terminali. I robot dei due gruppi hanno registrato le dinamiche di ciascun gruppo, scambiato tali informazioni tra loro, e poi tradusse le informazioni ricevute in segnali appropriati per la specie corrispondente.

"I robot hanno agito come negoziatori e interpreti in una conferenza internazionale. Attraverso i vari scambi di informazioni, i due gruppi di animali giunsero gradualmente a una decisione condivisa, "dice Francesco Mondada, un professore di BioRob.

Durante l'esperimento, le due specie animali "parlavano" tra loro anche se si trovavano a circa 700 chilometri di distanza. La conversazione era caotica all'inizio, ma alla fine ha portato a una certa quantità di coordinamento. Dopo 25 minuti, i gruppi di animali erano sincronizzati:tutti i pesci nuotavano in senso antiorario e tutte le api avevano sciamato intorno a uno dei terminali.

Scambiare determinate caratteristiche

"La specie ha persino iniziato ad adottare alcune delle caratteristiche l'una dell'altra. Le api sono diventate un po' più irrequiete e hanno meno probabilità di sciamare insieme rispetto al solito, e i pesci iniziarono a raggrupparsi più del solito, "dice Bonnet.

I risultati dello studio potrebbero aiutare gli ingegneri della robotica a sviluppare un modo efficace per le macchine di catturare e tradurre i segnali biologici. E per i biologi, lo studio potrebbe consentire loro di comprendere meglio il comportamento degli animali e il modo in cui interagiscono gli individui all'interno di un ecosistema. Più lontano, la ricerca potrebbe essere utilizzata per sviluppare metodi per monitorare gli habitat naturali utilizzando le eccezionali capacità sensoriali degli animali. Ad esempio, gli scienziati potrebbero incoraggiare gli uccelli a evitare gli aeroporti e i relativi pericoli o dirigere gli impollinatori verso le colture biologiche e lontano dalle colture con pesticidi.