Fisk anpassar sig och undviker dynamiskt en närmande robotfisk vid upprepade exponeringar

Robotar som hjälper riktiga fiskar

Föreställ dig att kunna försiktigt styra vilda fiskar bort från en oljeutsläpp eller ett förorenat vattendrag utan nät eller stängsel. Denna studie undersöker om små, fiskliknande robotar en dag skulle kunna göra just det genom att lära sig hur riktiga fiskar reagerar när en robotisk ”granne” upprepade gånger simmar mot dem. Arbetet visar att även en robot utformad för att se ut som en ofarlig följeslagare snabbt kan börja uppfattas som ett hot — om den rör sig på fel sätt.

En robot som låtsas vara en fisk

Forskarna använde trinidadiska guppys, en liten, social sötvattensfisk som ofta finns i strömmande bäckar. Istället för en metallisk ubåt förlitade sig teamet på en 3D-utskriven fiskreplika som nära matchar en riktig guppy i storlek och form. Denna replika dras runt i tanken av en hjulburen robot dold under golvet, så för guppys ser den ut som en annan fisk som glider naturligt på ett konstant djup. Kameror ovanifrån följde både de levande fiskarna och robotfisken i detalj, vilket gjorde det möjligt för forskarna att se exakt hur guppys accelererade, bromsade eller svängde när roboten närmade sig.

Hur mötena iscensattes

Varje försök följde ett enkelt manus. En enskild hon-guppy placerades i en stor, grund tank tillsammans med robotfisken. När guppyn fått tid att lugna sig väntade roboten tills fisken befann sig ungefär 40 centimeter bort, och började sedan simma rakt mot henne i en förinställd hastighet mellan 15 och 30 centimeter per sekund. Närmandet fortsatte tills roboten kom mycket nära eller tills guppyn tydligt började röra sig bort. Denna sekvens upprepades många gånger för varje fisk, med ordningen av robotens hastigheter blandade så att fisken inte enkelt skulle kunna förutsäga hur snabbt den skulle närma sig nästa gång.

Från nyfikenhet till försiktighet

Initialt visade guppys en blandning av reaktioner. Ibland närmade de sig roboten, ibland drev de sakta, och ofta simmade de undan. Allteftersom försöken fortlöpte framträdde dock ett tydligt mönster: fiskarna blev allt mer vaksamma. Redan innan roboten stängt avståndet var de mer benägna att redan röra sig bortåt. Många individer tillbringade också mycket tid intill tankväggarna, ett klassiskt tecken på ångest känt som thigmotaxis, vilket har kopplats till upplevd fara hos många djurarter. En särskilt försiktig fisk frös ofta nästan helt när roboten kom nära, en välkänd försvarsposition hos bytesdjur som hjälper dem att undvika upptäckt eller förbereda sig för en snabb flykt.

Hastighet, avstånd och plötsliga undanmanövrar

Noga analys av tusentals videobilder avslöjade att guppys flyktbeteende inte utlöstes av avståndet ensamt. Fiskarna tenderade att accelerera när roboten kom närmare, men de reagerade också starkare när den närmade sig snabbare. När roboten både var nära och snabb var guppys mest benägna att utföra skarpa, plötsliga svängar följt av hastighetsryck — flyktliknande manövrar som liknar dem som används för att ducka undan riktiga rovdjur. När fiskarna redan rörde sig snabbt bort behövde de ofta inte så dramatiska rörelser; istället förlitade de sig på stadig acceleration och små kurskorrigeringar för att hålla sig framför den annalkande roboten.

Varför dessa fynd är viktiga

I årtionden har datorbaserade modeller av fiskstim ofta behandlat undvikande som en enkel regel: flytta bort när en granne är inom ett visst avstånd. Denna studie visar att verkligheten är mer nyanserad. Fiskarna anpassade sina reaktioner beroende på hur snabbt roboten kom emot dem, hur ofta de hade sett den tidigare och till och med på individuell temperament. Denna rikare bild är viktig för både biologi och teknik. För biologer erbjuder den en tydligare bild av hur djur väger risk och rörelse i realtid. För ingenjörer ger den konkreta designledtrådar för framtida fiskliknande robotar — hur snabbt de bör röra sig, hur nära de kan komma och hur upprepade möten förändrar djurbeteende — så att robotar en dag kan hjälpa till att vägleda vilda djur säkert bort från fara istället för att skapa nya stresskällor.

Citering: Van Havermaet, S., Gerken, A., Mazrekaj, D. et al. Fish adapt and dynamically avoid an approaching robotic fish across repeated exposures. Sci Rep 16, 14248 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44115-1

Nyckelord: robotfisk, guppybeteende, animal-robot-interaktion, flyktreaktioner, kollektiv rörelse