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Forschung: Zebrafische interessieren sich stärker für bewegliche 3D-gedruckte Exemplare

Forscher aus New York haben in einem Experiment in ein Becken für Zebrafische Artgenossen aus dem 3D-Drucker untergemischt, um das Verhalten der wirbellosen Tiere zu studieren. Dabei haben sie etwas bemerkenswertes festgestellt.

New York University Tandon School of Engineering.Forschern ist es möglich, mit 3D-gedruckten Tieren deren Bewegungsabläufe zu studieren. Das ist beispielsweise bei den ersten wirbellosen Tieren, aber auch bei den vor Millionen von Jahren ausgestorbenen Dinosauriern der Fall. Ein Forscher-Team der NYU Tandon School of Engineering konnte nun demonstrieren, dass die 3D-Druck-Technologie sogar für Verhaltensstudien von Tieren verwendbar ist.

Ein interdisziplinäres Team unter der Leitung von Maurizio Porfiri, Professor für Maschinenbau sowie Luft- und Raumfahrttechnik, hat herausgefunden, dass Zebrafische sich mehr mit beweglichen Modellen aus einem 3D-Drucker beschäftigen als mit anderen sogenannten Reiztypen.

Bei einem Test wurde ein lebender Zebrafisch in den mittleren Abschnitt eines dreigeteilten Tanks gesetzt, während die anderen Reize in den beiden separaten Tankabschnitten platziert wurden. So lies sich die Reaktion des Fisches sehr genau beobachten. Er konnte dabei zwischen einer nicht beweglichen Stange, einer transparenten Replik, einer statischen Replik, einer 2D-beweglichen Replik und einer steuerbaren 3D-bedruckten Roboter-Replik eines Zebrafisches wählen. Die meisten Reaktionen zeigte er bei der letztgenannten Variante.

Das Foto zeigt den 3D-gedruckten beweglichen Roboterfisch (links) und einen echten Zebrafisch. (Bild: © NYU Tandon School of Engineering).

Das Foto zeigt den 3D-gedruckten beweglichen Roboterfisch (links) und einen echten Zebrafisch. (Bild: © NYU Tandon School of Engineering).

Die 3D-gedruckte Fischreplik wurde gemalt, um Ähnlichkeiten mit dem Zebrafisch aufzuweisen. So wurde das Modell mit schwachen blauen Streifen, die über den gesamten Körper führten, sowie einem gelben Kopf und gleichfarbigen Flossen bemalt. Das Modell konnte dabei auch Schwimmmuster nachahmen.

Die Fische bevorzugen, wenn sie die Wahl zwischen einem statischen und einem 3D-bewegten Roboter haben, dessen Schwanz sich bewegte, die 3D-bewegten Modelle. Diese Erkenntnisse sind auch deshalb so wichtig, da Zebrafische für die Studie von normalen und pathologischen Verhaltensweisen sehr nützlich sind. Sie besitzen nicht nur ein Genom, welches bereits vollständig charakterisiert wurde, sondern auch ihre Physiologie und Neuroanatomie sind mit einem Menschen vergleichbar. Deshalb eignen sich Zebrafische für das Studium von bestimmten Mechanismen, beispielsweise von menschlichen Störungen wie Süchten, Ängsten, Autismus und Schizophrenie.

Die Forschungsergebnisse wurden vor kurzem unter dem Titel „Zebrafish Response to a Robotic Replica in Three Dimensions“ auf der Webseite der Royal Society Open Science veröffentlicht.

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