2019-10-15 22:46:01
最新研究显示珊瑚礁鱼不介意3D打印珊瑚

最新研究显示珊瑚礁鱼不介意3D打印珊瑚.jpg

诸如飓风之类的自然灾害常常使人丧生。生活在受影响地区的居民有时会流离失所或需要临时住所,而房屋或什至邻里则需要维修或重建。

但是,如果您是鱼,而您的家是珊瑚礁,该怎么办?

全球研究人员正在寻找帮助濒临灭绝的珊瑚礁的方法,其中生活在其中的动物可以抵御或恢复天气事件,包括漂白和暴风雨,而这些事件可能随着水温升高而发生。

一种想法是使用3D打印的珊瑚模型来替换或补充已受影响的珊瑚礁系统。

特拉华大学的Danielle Dixson和UD校友Emily Ruhl进行的新研究表明,用3D打印的物体不会影响与珊瑚相关的雀鲷的行为或沉降石质珊瑚的生存。

此外,研究表明,鱼类对3D打印人造珊瑚的材料没有偏爱,这为使用环保材料(例如可生物降解的玉米淀粉而不是塑料)打开了大门。

随着人们越来越关注海洋环境中的塑料污染,及时的证据可以支持对海洋中的有害物质做出具有环境意识的决定。

研究人员在同行评审的开源期刊PLOS One中报告了他们的研究结果。

测试3D打印材料

像其他研究这个问题的人一样,迪克森和鲁尔也在寻找方法,以在紧急情况下将适当的动物保存在礁石上以补充燃料。一个重要的考虑因素是知道使用的任何3D打印材料都不会损害珊瑚或对鱼类行为产生负面影响。

UD大学副教授Dixson表示:“如果礁石上的鱼不使用3D打印的珊瑚模型作为野外栖息地,则可能使它们更有可能被其他更大的物种捕食。”地球,海洋与环境学院海洋科学与政策学院。 “如果珊瑚虫的幼虫不能依靠3D打印的材料,它们将无助于重建珊瑚礁。”

在实验室实验中,研究人员研究了在有珊瑚骨架和四种用不同细丝制成的3D打印珊瑚模型的情况下,雀鲷和芥末山珊瑚幼虫的行为。蓝绿色的雀鲷(Chromis viridis)是在印度洋和太平洋发现的与珊瑚有关的常见鱼类,而芥末山珊瑚(Porites astreoides)是在加勒比海发现的石质珊瑚。

通过使用从各个角度拍摄的50张iPhone珊瑚图像和3D打印机复制珊瑚骨骼来制作3D珊瑚模型。研究人员用3D打印从廉价的,可广泛使用的细丝中制作出四种不同的人造珊瑚模型,包括聚酯和两种可生物降解的材料,一种由玉米淀粉制成,另一种由玉米淀粉与不锈钢粉结合制成。

研究人员在一个自助餐厅式的选择实验中,将该死鱼放入装有珊瑚骨架和四种人工栖息地选择的鱼缸中,并研究了鱼是否偏爱一种栖息地。

行为分析表明,该雀鲷在天然珊瑚骨架和3D打印珊瑚材料之间没有表现出偏爱。鱼类的活动水平(例如活动频率和鱼在水箱中的移动距离)也保持不变,无论它们提供了什么珊瑚栖息地。

鲁尔说,令她惊讶的是,即使存在天然珊瑚骨架,这些鱼在人工珊瑚附近的行为也一样。

鲁尔说:“与3D打印物体相比,我认为天然骨架会引起更多顺服(即接受)行为。”鲁尔说。他于2018年在UD取得海洋生物科学硕士学位。礁鱼不在乎栖息地是人工的还是碳酸钙的,他们只是想要得到保护。”

研究人员的实验室实验还显示,与根本没有沉降表面相比,芥菜山珊瑚幼虫在3-D打印表面上的沉降速率要高得多,如果珊瑚礁在暴风雨中被夷为平地,这可能会发生。

这是一个令人鼓舞的消息,因为与珊瑚礁相关的鱼类和珊瑚都是易受伤害的动物,这使它们成为了解其他珊瑚礁生物如何对公海中的3D打印材料做出反应的很好的代理。

随着珊瑚礁的退化,它们通常会失去结构的复杂性,这是与珊瑚礁相关的鱼类的一个问题,这些鱼类在一生中离家的距离都不会超过15英尺。没有适当的栖息地,与珊瑚礁相关的幼鱼就不会长成更大的鱼,没有更大的鱼以竞争性藻类为食,藻类会使活珊瑚过度生长,造成破坏,并使整个生态系统处于危险之中。

在正在进行的工作中,研究人员正在分析来自斐济的现场数据,他们在确定使用安全性后,部署了3D打印的珊瑚和由可生物降解的玉米淀粉细丝制成的瓷砖。他们正在分析沉积在人造瓷砖上的东西,并着眼于支持保护工作的方法。

迪克森说:“提供3D打印的栖息地是一种为珊瑚礁生物提供结构化入门套件的方法,当鱼类和珊瑚在人造珊瑚周围建立家园时,该套件可以成为景观的一部分。” “而且由于我们选择的材料是可生物降解的,因此随着时间的增长,人造珊瑚会自然降解。”

此外,用3D打印的珊瑚模型可以作为与鱼类有关的实验室研究的对照,从而使研究人员能够为每种鱼类提供相同的栖息地,这是目前使用珊瑚骨架无法实现的。

鲁尔曾与Dixson一起以UD研究生的身份进行了最初的研究,现在他是密西西比州美国陆军工程兵工程师研发中心的研究生物学家。在那里,鲁尔(Ruhl)研究了淡水鱼的行为和认知,以找到减轻亚洲鲤鱼等入侵物种的方法。她在CEOE校友Kaytee Pokrzywinski的帮助下sn之以鼻,说明了Blue Hen校友网络的力量。将来,鲁尔(Ruhl)希望成为国家海洋和大气管理局(NOAA)军官。

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