Ученые из Севастополя создали систему мониторинга морской среды с помощью медуз

Учёные Института биологии южных морей РАН (ИнБЮМ) создали систему мониторинга морской среды, где в роли биосенсоров выступают ушастые медузы, или аурелии. Специалисты заметили: частота сокращений купола этих существ меняется сразу после попадания в воду загрязняющих веществ.

Фото: Pravda.Ru by Алёна Малова, https://creativecommons.org/public-domain/pdm/

Глубоководная медуза-призрак

Новый инструмент позволяет отслеживать экологию портов, прибрежных зон и морских ферм в режиме реального времени. До этого качество воды проверяли традиционными химическими анализами в лабораториях — это точный, но долгий процесс, который не даёт возможности мгновенно среагировать на выброс нефтепродуктов или токсинов.

Как работает "медузий" датчик

Принцип работы системы прост: в нужной прибрежной зоне устанавливают аквариум с медузами, через который постоянно проходит морская вода. За поведением животных следит система компьютерного зрения.

"С помощью системы компьютерного зрения и разработанного нами алгоритма отслеживают поведение этих особей, которое зависит от качества воды", — рассказала руководитель проекта Российского научного фонда, старший научный сотрудник лаборатории ландшафтной экологии и геоматики ФИЦ ИнБЮМ Елена Вышкваркова.

Для настройки алгоритма учёные использовали шесть медуз. Сначала нейросеть фиксировала их движения в чистой воде, а затем — после добавления дизельного топлива. Оказалось, что каждая особь реагирует индивидуально: кто-то начинает пульсировать чаще, кто-то реже. Поэтому программа сравнивает текущее состояние медузы не со средним показателем по группе, а с её собственным "эталоном" в чистой воде.

Почему это важно для Юга России и Крыма

Проблема загрязнения прибрежных вод стоит остро. В частности, в 2023 году учёные РАН сообщали, что содержание микропластика в донных отложениях у берегов Севастополя в несколько раз превышает норму. Помимо пластика, в море попадают пестициды и тяжёлые металлы, которые накапливаются в тканях морских обитателей и в итоге попадают в организм человека с морепродуктами.

Внедрение автономных установок позволит оперативно выявлять утечки топлива в портах или аварии на промышленных объектах без использования дорогостоящего лабораторного оборудования. В будущем планируют расширить список загрязнителей, которые может распознать система, а также протестировать метод на ракообразных.

Справка об аурелиях

Ушастые медузы обитают в Чёрном и Средиземном морях. Жителям Севастополя они знакомы по массовым скоплениям в Балаклавской бухте. В Азовском море избыток медуз в последние годы стал проблемой для рыболовства, так как влияет на общую экосистему региона. Интересно, что при коротком жизненном цикле (6-8 месяцев) эти существа могут быть полезны и в промышленности: учёные Южного филиала ВНИРО предложили использовать их для производства коллагена.