https://frosthead.com

Zašto trebamo početi slušati insekte

Toplo je ljetno popodne u tanzanijskom selu Lupiro, a Mikkel Brydegaard zavali se u kolibu od opeke, pokušavajući popraviti slomljeni laser. Pored njega, na visokom stativa, tri teleskopa pokazuju kroz prozor na stablo u daljini. Laptop počiva na preokrenutoj kutiji i čeka da primi signal.

Povezani sadržaj

  • Glazba ili zlostavljanje životinja? Kratka povijest mačjeg glasovira

Uz radni laser, ovaj je sistem poznat i kao radar poput lidara, kaže mi Brydegaard, ali pomoću radio valova koristi laser. U postavci se trebaju prikupiti precizni podaci o kretanju malarijskih komaraca. No kako sunce počinje zalaziti vani, Brydegaard postaje nervozan. On i njegove kolege proveli su tjedan dana u Tanzaniji, a njihov uređaj još uvijek nije počeo prikupljati podatke. Gotovo je nema vremena.

Sutra će pomrčina Sunca zamrznuti sunce nad Tanzanijom - događaj koji se ovdje događa samo jednom u nekoliko desetljeća, a koji su Brydegaard i njegov tim sa Sveučilišta Lund u Švedskoj prešli tisuće kilometara da bi je vidjeli. Njihov neposredni cilj je vidjeti utječe li pomračenje na ponašanje insekata koji prenose bolest. Njihova veća misija je, međutim, pokazati kako laseri mogu revolucionirati kako se proučavaju insekti.

Lidar uključuje snimanje laserskim snopom između dviju točaka - u ovom slučaju između kolibe i stabla. Kada insekti lete kroz snop, oni će se raspršiti i reflektirati svjetlost natrag u teleskop, generirajući podatke od kojih se znanstvenici nadaju da će prepoznati različite vrste. U vrijeme kada štetočine uništavaju dovoljno hrane za održavanje čitavih zemalja - i kada bolesti koje prenose insekti ubijaju stotine tisuća ljudi svake godine - takav raspored greda i leća mogao bi, samo možda, poboljšati milijune života.

Ali bez radnog lasera, putovanje u Tanzaniju neće računati za ništa.

Tim se već približio odustajanju. Prije nekoliko dana njihova dva laserska lasera nisu radila. "Moja prva misao bila je, u redu - spakiraj sve, krećemo natrag", kaže mi Brydegaard. "Nigdje u Tanzaniji ne možemo pronaći rezervni dio." Ogorčeno je razmišljao o desecima tisuća dolara koje su potrošili na opremu i putovanja. Ali tada je ušao u grad sa Samuelom Janssonom, svojim studentom, i preko boca piva prelistao je kontakte na svojim telefonima. Možda su, pomislili, izlet uspjeli spasiti.

*

Laseri su možda najsuvremeniji alat za prepoznavanje insekata, ali u srcu je lidar metode elegantan i stoljetni princip entomologije. Gotovo svaka vrsta letećeg insekta, od moljaca do mosta do komaraca, ima jedinstvenu frekvenciju otkucaja krila. Na primjer, ženski komarac s stigmatosomom Culex može udarati krilima frekvencijom od 350 herza, dok muški Culex tarsalis može iznositi 550 hertza. Zbog tih razlika, otkucaj krila insekta je poput otiska prsta. I posljednjih je godina proučavanje udara krila doživjelo renesansu, posebno na području ljudskog zdravlja.

Davno prije lasera ili računala razmišljalo se o zvuku krila u slušnim - čak i glazbenim - terminima. Pažljiv slušatelj mogao je uskladiti zvuk muhe s tipkom na glasoviru. To je upravo ono što je Robert Hooke, prirodni filozof, učinio u 17. stoljeću: „On je u stanju reći koliko udaraca muva napravi svojim krilima (onim muhama koje lete u letu) napomenu na koje musique odgovara tijekom njihovog leta ", napisao je Samuel Pepys, britanski državni službenik i prijatelj Hookea.

Ali činjenica da se Hooke oslanjao na uši mora da je otežala njegovo otkrivanje. Znanje se tradicionalno dijelilo putem znanstvenih radova, pisama i uzoraka, pa su se entomolozi više oslanjali na vid, a ne na sluh. "Polje je dugo vremena imalo vrlo usko fokusiranje", kaže Laura Harrington, entomolog i epidemiolog sa Sveučilišta Cornell, New York.

U 20. stoljeću, međutim, istraživači su počeli razbijati plijesan. Glavna metoda otkrivanja otkucaja krila bila je vizualna: kronofotografska metoda koja je podrazumijevala brzo fotografiranje. To je imalo ograničenja, a nekolicina oštrih istraživača smatrala je da postoji prednost slušnom pristupu Roberta Hookea - posebno Olavi Sotavalta, entomologa iz Finske koji je imao rijetki dar apsolutnog tona. Kao što skladatelj s apsolutnim tonom može na uho prepisati glazbeni odlomak, Sotavalta je mogla prepoznati precizan ton komarčevih krila bez pomoći klavira.

Mathew-Hodson_Mosaic_Insect-Symphonies_Swarm.jpg (© Matej Konj)

"Akustička metoda omogućuje promatranje insekata u slobodnom letu", napisala je Sotavalta u radu iz 1952. u časopisu Nature . Drugim riječima, s obzirom na to da je imao apsolutni tonalitet, Sotavalta je bio u stanju vršiti uši promatranja ne samo s kamerama u laboratoriju, već iu prirodi. Znanstvenici su informirani i ograničeni osjetilima koje odluče koristiti.

Sotavalta osebujan pristup istraživanju sugerira da se određeni znanstveni uvidi pojave kada se sukobe odvojene discipline: koristio je svoje uho iz limenke ne samo za prepoznavanje vrsta tijekom istraživanja, već i za glazbu. "Imao je prekrasan pjevački glas", kaže Petter Portin, profesor genetike emeritus koji je nekad bio student Sotavalta. Portin ga pamti kao visokog vitkog muškarca koji je uvijek nosio plavi laboratorijski kaput.

Radovi Sotavalte u Nacionalnoj knjižnici Finske zanimljiva su kombinacija pisama, monografija o ponašanju insekata i hrpe glazbe. Neke su njegove skladbe nazvane po pticama i insektima.

Jedan od najčudnijih radova Sotavalte, objavljen u Annalima Finskog zoološkog društva, dokumentira na zadivljujuće detalje pjesme dvaju određenih spavaća tijela. Sotavalta ih je čuo tijekom slijedećih ljeta dok su boravili u svojoj ljetnoj kući u Lempäälä. Sam rad izgleda suh, sve dok ne postane jasno da on pokušava primijeniti teoriju glazbe na pjevanju ptica.

"Pjesma dviju Sprosserovih noćnih snopova ( Luscinia luscinia L. ) koja su se pojavila u dvije uzastopne godine snimljena je akustično i predstavljena konvencionalnim notarskim notama", napisao je.

Slijedom toga slijedi gotovo 30 stranica bilješki, grafova i analiza ritma i tonaliteta ptica. Nakon što je istaknuo sličnost dviju pjesama, izjavljuje: "Zbog kratke udaljenosti između mjesta na kojima su pjevali, zaključeno je da su možda otac i sin." Izgleda da je njegovo djelo potraga za nekom vrstom uzorka, neka glazbena ideja, koju dijele pripadnici iste vrste.

Međutim, njegov rad u prirodi bio je prilično posljedičan. Tamo Sotavalta opisuje uporabu svoje „akustičke metode“ identifikacije insekata pomoću njegovog apsolutnog tona te teoretizira o suptilnostima udara krila insekata: koliko energije troši i kako varira ovisno o tlaku zraka i veličini tijela. Unatoč tome, samo su desetljeća kasnije znanstvenici poput Brydegaarda ponovno potvrdili važnost otkucaja krila u istraživanju insekata - na primjer, komaraca koji prenose malariju.

*

U Tanzaniji Brydegaard, Jansson i inženjer Flemming Rasmussen nemaju apsolutnu brzinu - pa čak i da jesu, to im ne bi puno pomoglo. U selu i oko njega ima milijune insekata, a oni se utapaju u simfoniju koja nikad ne prestaje.

Ovi znanstvenici, umjesto oštrog uha, imaju visokotehnološki uređaj i dva slomljena lasera. I njihovi telefoni.

Kad laseri nisu uspjeli, bilo je potrebno nekoliko lažnih pokretanja kako bi se pronašlo rješenje. Istraživač u Obali Slonovače imao je djelujući laser, ali bio je daleko u SAD-u. Brydegaard je razmišljao o zamjeni pošte poštom, ali znao je da - zahvaljujući carini i cjelodnevnoj vožnji iz zračne luke u Dar-es Salaamu - vjerojatno neće stići na vrijeme za pomračenje.

Napokon, poslali su SMS poruku Frederiku Taarnhøju, izvršnom direktoru FaunaPhotonics, njihovom komercijalnom partneru, i pitali ga hoće li razmotriti znanstvenika iz Švedske s nekim rezervnim laserima. Taarnhøj je rekao da.

Tako je trojac uputio nekoliko žestokih poziva i na kraju uvjerio drugu diplomanticu, Elin Malmqvist, da se sljedećeg dana ukrca u avion. Kad je to učinila, u kovčegu je nosila tri male metalne kutije.

Saga, međutim, još nije bila gotova. Čak i nakon velikog troška leta u posljednjoj minuti, prva zamjena nije uspjela: Brydegaard je u svojoj žurbi zbunio anodu s katodom koja je kratkim spojem laserske diode. Drugi laser je odavao snop, ali, neobjašnjivo, bio je toliko slab da je bio neupotrebljiv.

To je posljednji laser koji Brydegaard sada otpakuje, nadajući se da će barem ovaj raditi kako smo očekivali. Kad ga natakne na stativ, gotovo je zašlo, a njegovo uzbuđenje je osjetljivo. Za sat vremena bit će pretamno za kalibraciju čak i radnog lasera. Sve se vozi na ovom komadu opreme.

*

Laura Harrington laboratorija u Cornellu malo podsjeća na kuhinju restorana. Ono što nalikuje vratima zamrzivača koji ulazi, zapravo vodi u sobu za inkubaciju. Vlažna je i osvijetljena fluorescentnim svjetlima. Police su prekrivene pažljivo označenim kutijama. Harrington mi pokazuje jaja komaraca unutar vrsta posuda za jednokratnu upotrebu u koje ćete nositi juhu. Po vrhu posude, kako bi se spriječilo da komarci pobjegnu, postoji nekakva mreža - mladenka za veo, kaže mi. Metoda nije baš glupa. Nekolicina komaraca je pobjegla i zuji nam oko ušiju i gležnjeva dok razgovaramo.

Kad govorimo o pristupu Sotavalte, Harrington kaže da je "definitivno bio ispred svog vremena". Čak i posljednjih godina, istraživači koji su mislili slušati komarce nisu shvatili koliko je insekata također sposobno slušati. "Znanstvenici su dugo smatrali da su ženke komaraca gluhe - da uopće nisu obraćale pažnju na zvuk", kaže Harrington.

Ali 2009. Harrington je tu dugogodišnju pretpostavku postavio na test. U neobičnom i zamršenom eksperimentu, ona i njezine kolege vezale su ženku komaraca Aedes aegypti na kosu, postavile mikrofon u blizini i smjestile ih u preusmjereni spremnik za ribu. Potom su pustili muške komarce unutar spremnika i zabilježili rezultate.

Otkrića tima iznenadila su Harringtona i dovela do proboja u proučavanju zvuka i entomologije. Aedes aegypti vodio je svojevrsni ples parenja u zraku koji je imao sve veze sa zvukom. Ne samo da su komarci reagirali na zvukove mužjaka, već su i komunicirali sa vlastitim zvucima. "Otkrili smo da muškarci i žene zapravo pjevaju jedni drugima", kaže Harrington. "Usklađuju se neposredno prije parenja."

Ovu "pjesmu za parenje" ne proizvode glasnice. Proizvodi se lepršavim krilima. Tijekom normalnog leta muški i ženski komarci imaju malo drugačije otkucaje krila. No Harrington je otkrio da su tijekom postupka parenja mužjaci uskladili frekvenciju otkucaja krila s onom ženki.

"Mislimo da ženka testira mužjaka", objašnjava Harrington. "Kako se brzo može skladno konvergirati." Ako je to slučaj, pjesme protiv komaraca mogu funkcionirati poput obilježja slušnog pauna. Čini se da pomažu ženkama da identificiraju najbolje prijatelje.

Mathew-Hodson_Mosaic_Insect-Symphonies_Sing.png (© Matej Konj)

Imajući na umu ove rezultate, i nedavno odobrenom od Fondacije Bill & Melinda Gates, laboratorija u Harringtonu započela je razvoj nove zamke komaraca za terenska istraživanja. Slične projekte su, između ostalih, izveli timovi sa Sveučilišta James Cook u Australiji i Sveučilišta Columbia u New Yorku.

Za istraživača postoje nedostaci zamki komaraca koji trenutno postoje. Kemijske zamke moraju se napuniti, dok električne zamke teže ubijati komarce; Harrington želi da njena nova zamka iskoristi snagu zvuka za hvatanje živih primjeraka za praćenje i proučavanje. Kombinirala bi ustaljene metode privlačenja komaraca, poput kemikalija i krvi, sa snimljenim zvucima komaraca koji oponašaju pjesmu parenja. Ono što je posebno važno, moglo bi se koristiti za hvatanje komaraca bilo kojeg spola.

Povijesno su se znanstvenici fokusirali na hvatanje ženki komaraca koji dva puta dnevno odlaze u lov na sisavce da ugrizu - a koji mogu prenijeti parazite malarije (mužjaci ne). No, znanstvenici su nedavno počeli razmatrati i muške komarce važnim dijelom kontrole malarije. Na primjer, jedan trenutni prijedlog za suzbijanje bolesti uključuje oslobađanje genetski modificiranih mužjaka koji proizvode neplodno potomstvo kako bi se smanjila populacija komaraca koji prenose bolest na određenom području.

Harringtonova se nada da će akustična zamka - koristeći pjesmu parenja koja privlači muškarce - pomoći u donošenju novih strategija poput ove. „Ono što pokušavamo učiniti je stvarno razmišljati izvan okvira i prepoznati nove i nove načine za kontrolu ovih komaraca“, kaže ona.

*

Kad je posljednji laser napokon postavljen, Brydegaard aktivira prekidač. Odjednom se na ekranu prijenosnog računala pored tronožaca pojavljuje mala bijela točka. Svi uzdahnu s olakšanjem: laser djeluje.

Tim koji čine Brydegaard, Jansson, Malmqvist i Rasmussen - provode posljednjih 15 minuta dnevnog svjetla dovodeći snop u fokus. Osim nekoliko domaće djece, koja viču " mzungu " - svahili za svjetloputalog stranca - Europljani nikoga ne smetaju posebno jer mu se telekopiraju.

Zalazak sunca baca prekrasno, meko svjetlo na močvarni krajolik oko Lupira, ali također označava početak prenošenja malarije. Kad tama počne padati na kolibu u kojoj je postavljen lidarski sustav, mještani hodaju s polja; stupovi dima dižu se od požara za kuhanje. Mještani se ovdje oslanjaju na rižu za životni vijek: glavno jelo poslužuje se s dva obroka dnevno, a uz prašnjavu glavnu cestu, jesen se riže skuplja poput lišća u jesen. Ali rižina polja zahtijevaju stajaću vodu, a stajaća voda potiče malarijske komarce. Insekti su nam već počeli zujati oko nogu.

Sada kada se ta večer naselila oko nas, lidarski sustav konačno je počeo bilježiti bujicu podataka. Tim sjedi oko kolibe u mraku; benzinski generator šuška vani napajajući laser i računalo. Na zaslonu prijenosnog računala nazubljena crvena linija prikazuje vrhove i doline. Svaka, kako mi kaže Brydegaard, predstavlja odjek grede. Oko sumraka, desetine ili stotine insekata mogu preći gredu svake minute. Gledamo razdoblje koje entomolozi nazivaju "časom užurbanosti" - valom aktivnosti koji započinje kada ženke komaraca uđu u selo i započnu potragu za hranom.

Nicodemus Govella, medicinski entomolog u Tanzaniji, prestižnom Ifakara Health Institute - lokalni partner FaunaPhotonics - vidio je kako večernji komarci propadaju stotine, čak i tisuće puta. Zna kako je drhtati i povraćati dok parazit malarija trpi; iskusio je simptome uvijek iznova. „Tijekom djetinjstva ne mogu brojiti koliko puta“, kaže mi.

Ako tanzanijski epidemiolozi ratuju protiv malarije, Ifakarski zdravstveni institut djeluje poput ministarstva inteligencije - prati gustoću, rasprostranjenost i vrijeme uboda malarijskim komarcima. Govella kaže da je "zlatni standard" nadzora komaraca metoda nazvana ulovom ljudi. To je malo tehnološki, ali pouzdano: dobrovoljcu se daju lijekovi za sprečavanje prenošenja malarije, a zatim sjedi vani s golim nogama, puštajući komarce i ugrize.

Problem je što zaštita od malarije više nije dovoljna. Previše drugih bolesti, od dengue groznice do Zike, prenose i komarci. Kao rezultat toga, ulov koji se slijeva kod čovjeka sada se široko smatra neetičkim. "To vam daje informacije, ali vrlo je rizično", kaže Govella. "Druge su države to već zabranile." Kako se zdravstveni službenici povlače stare strategije za nadzor i kontrolu malarije, rad na eksperimentalnim tehnikama poprima novu hitnost - tu će naići i laseri.

U dijelovima Tanzanije, dijelom zahvaljujući mrežama i pesticidima, malarija je "strahovito pala", kaže mi Govella. Ali iskorjenjivanje bolesti pokazalo se nedostižno. Neki komarci su razvili otpornost na pesticide. Isto tako, bednetske mreže pomogle su staviti noćni prijenos pod kontrolu - ali komarci su prilagodili svoje ponašanje, počevši gristi u sumrak i zoru, kad ljudi nisu zaštićeni.

Kćer Govella je 2008. zarazila malariju. Razmišljajući unazad, način Govelle se mijenja; njegov precizan medicinski jezik ustupa mirnu strast. "Ne želim se ni sjećati", kaže on. "Kad se vratim u to sjećanje, to mi zaista donosi mnogo boli."

U ranoj fazi, malarija može izgledati kao obična prehlada - zbog čega je toliko važno da znanstvenici imaju alate za praćenje širenja parazita i komaraca koji ga nose: kako bi se izbjegla pogrešna dijagnoza. U slučaju njegove kćeri, nedostatak informacija pokazao se tragičnim. "Budući da nije ubrzo otkrivena, nastavila je do razine konvulzija", kaže Govella. Njegova je kćer na kraju umrla od komplikacija malarije. Gotovo svaki dan od tada razmišlja o iskorjenjivanju.

"Mrzim ovu bolest", kaže Govella.

*

Postojanost malarije frustrirala je generacije znanstvenika. Više od jednog stoljeća nakon otkrića parazita, još uvijek svake godine pati stotine milijuna ljudi, od kojih umre pola milijuna. Harrington ima vlastita sjećanja na pustoš koji je prouzročila bolest: 1998. godine otputovala je na Tajland na niz eksperimenata i sama zarazila malariju. "Bila sam jedini stranac kilometrima i kilometrima uokolo", kaže ona. Kako je zahvatila groznica, Harrington je počeo shvaćati pravi teret bolesti koju je proučavao.

"Mogla bih se zamisliti kao tajlandski mještanin s tim bolestima", kaže mi. Bila je daleko od najbliže bolnice i osjećala se sama. "Osjećao sam se kao da sam poginuo, možda to ljudi ne bi saznali." Na kraju, netko ju je pronašao i stavio je u stražnji dio kamiona. Sjeća se da je potonula u delirij, zagledala se u ventilator koji se beskrajno vrtio na stropu. "Vidjela sam medicinsku sestru sa štrcaljkom punom ljubičaste tekućine", sjeća se ona. Podsjetilo ju je kada je prije mnogo godina radila u veterinarskoj klinici koja je koristila ljubičaste injekcije za eutanaziju bolesnih životinja. "Mislila sam da je to kraj."

Napokon se groznica slomila i Harrington je znao da će preživjeti. "Osjećala sam se nevjerojatno zahvalnom za svoj život", kaže ona. Iskustvo ju je još više posvetilo istraživanju. "Osjećao sam da imam mogućnost pokušati posvetiti svoju karijeru nečemu što bi na kraju moglo pomoći drugim ljudima."

Malarija daje jasan primjer kako insekti ugrožavaju ljudsko zdravlje - ali postoji mnogo drugih načina na koji mogu nanijeti štetu. Insekti šire i druge mikrobne bolesti. Onda postoji učinak koji imaju na poljoprivredu. Prema Organizaciji za hranu i poljoprivredu Ujedinjenih naroda, nametnici insekata uništavaju jednu petinu svjetskih prinosa. Drugim riječima, ako bi svjetski poljoprivrednici imali bolje načine kontrole vrsta poput skakavaca i buba, mogli bi nahraniti milijune više ljudi.

Pesticidi smanjuju štetu koju insekti uzrokuju, ali ako se neselektivno koriste, mogu također naštetiti ljudima ili ubiti insekte na koje se oslanjamo. Ostajemo duboko ovisni o oprašivačima poput pčela, moljaca i leptira, no izvješće iz 2016. pokazalo je da 40 posto vrsta beskralješnjaka oprašiva pod prijetnjom izumiranja. Zbog tog odnosa ljubavi i mržnje s insektima hitno su nam potrebni bolji načini praćenja različitih vrsta - bolji načini za razliku između bugova koji nam pomažu i bugova koji nas povređuju.

Mathew-Hodson_Mosaic_Insect-Symphonies_Moon.jpg (© Matej Konj)

*

Na dan pomračenja, nešto prije podneva, na plavom nebu iznad Lupira crni disk mjeseca prolazi ispred sunca. Skup djece se skupila; drže u svojim rukama male tanjure od stakla za zavarivanje koje su skandinavski znanstvenici donijeli sa sobom. Zavirujući u zeleno obojeno staklo, djeca mogu vidjeti sužavajući polumjesec.

Selo oko nas je zamračilo; naše sjene postale su manje izražene. Sudeći prema svjetlu, čini se kao da je zavladala iznenadna oluja ili je netko okrenuo prigušivač zbog kojeg je sunce zašlo. Znanstvenici iz Švedske, zajedno sa svojim partnerima iz Ifakara zdravstvenog instituta i FaunaPhotonics, žele znati hoće li u prigušenom svjetlu pomračenja insekti postati aktivniji, baš kao i u sumrak.

Na ekranu gledamo crvene vrhove koji su se ponovno pokupili - ne toliko koliko smo vidjeli pri zalasku sunca i izlasku, ali više nego obično. Postoji vrlo jednostavan razlog zbog kojeg su ovi podaci bitni: ako su komarci aktivniji tijekom pomračenja, to sugerira da oni koriste svjetlost kao znak, znajući kada se svako jutro i večer valjaju mračnošću izlazećeg i zalazećeg sunca.

Kako se podaci ubacuju, znanstvenici me prozivaju kroz ono što gledamo. Lidar je izvorno razvijen za proučavanje fenomena mnogo većih razmjera, poput promjena atmosferske kemije. Ovaj je sustav pojednostavljen na minimalni broj.

Svaki od tri teleskopa na stativu ima zasebnu funkciju. Prvi usmjerava odlazni laser na drvo udaljeno oko pola kilometra. Prikovana za deblo stabla crna je ploča na kojoj greda prestaje. (Kako bi očistio put za laser, Jansson, doktorski studij, morao je mačetom presjeći stazu kroz grmlje.)

Kad insekti lete laserskim snopom, refleksije odbijaju uređaj prema njihovim udarnim krilima, a pokupio ih je drugi teleskop. Treći teleskop omogućava timu da cilja i kalibrira sustav; cijeli je aparat spojen na prijenosno računalo koje objedinjuje podatke. Crveni vrhovi koji plešu po ekranu predstavljaju insekte koji prelaze lasersku zraku.

Za snimanje razmišljanja koja Brydegaard naziva „atmosferski odjek“, lidar sustav snima 4.000 snimaka u sekundi. Kasnije će tim koristiti algoritam za češljanje kroz snimke za frekvenciju udara krila - otisak prsta svake vrste.

Ovaj uređaj, drugim riječima, optikom postiže ono što je Olavi Sotavalta postigao ušima, a što je Harrington postigao uz pomoć mikrofona.

Ali u podacima o lidaru postoje neki detalji koje ljudsko uho nikada ne bi moglo razabrati. Primjerice, frekvenciju otkucaja insekta prate češće harmonike. (Harmonika je ono što daje bogatstvo zvuku violine; oni su odgovorni za rezonantni prsten proizveden prigušenom gitarskom žicom.) Lidar sustav može uhvatiti harmonične frekvencije koje su previsoke da bi ih ljudsko uho moglo čuti. Pored toga, laserske zrake su polarizirane, a kada se odbijaju od različitih površina, polarizacija se mijenja. Količina promjene može reći Brydegaardu i njegovim kolegama je li krilo insekta sjajno ili mat, što je također korisno kada pokušavaju razlikovati različite vrste.

Dok se tamni sunčev disk ponovo počinje osvjetljavati, znanstvenici snimaju slike i pokušavaju, bez većeg uspjeha, objasniti kako laseri djeluju na lokalnu djecu. Sada, kad podaci teku, napetost koja je pratila postavljanje lidar sustava jednostavno se rastopila.

Konačno se čini da visoka cijena eksperimenta neće biti uzaludna. Tim je na lidar sustav potrošio oko 12.000 dolara, ne računajući jednako velike troškove prijevoza i rada. "To zvuči puno, stojim u afričkom selu", priznaje Brydegaard. S druge strane, stariji oblici lidara, korišteni za proučavanje atmosfere, mogu koštati stotine tisuća dolara. Breme malarije u međuvremenu bi se izračunalo u milijardama dolara - ako bi se uopće moglo izračunati.

U roku od nekoliko sati svijetli okrugli krug sunca ponovno gori. Par sati nakon toga počeo se postavljati.

Ponovno primjenjujemo sprej protiv bugova kako bismo odvratili komarce koji će, opet, doletjeti iz močvarnih polja oko Lupira. Zatim odlazimo u grad na večeru, koja kao i obično uključuje rižu.

*

Tri mjeseca nakon eksperimenta, nazvao sam FaunaPhotonics kako bih naučio kako napreduje njihova analiza. Nakon što je toliko lasera propalo, želio sam znati je li im konačni dao potrebne rezultate.

Podaci su bili zbrkani, rekli su. "Oko vremena kuhanja, u zraku ima puno dima i prašine", rekao je Jord Prangsma, inženjer odgovoran za analizu podataka koje je tim vratio. Dodao je da se čini da podaci pokazuju izrazite otkucaje krila. Ali jedna je stvar uočiti ta otkucaja na grafikonu. "Reći računalu" molim vas pronađite mi ispravnu frekvenciju ", druga je stvar", rekao je. Za razliku od Sotavalte, koji je proučavao pojedince, tim u Tanzaniji prikupio je podatke s mnogih tisuća insekata. Pokušavali su istovremeno analizirati sva krila koja su se tukla.

Ali prepreke nisu bile nepremostive. "Vidimo veću aktivnost oko podneva", rekao je Samuel Jansson govoreći o podacima iz pomrčine. Ovo sugerira da su komarci doista koristili svjetlost kao znak da bi započeli potragu za hranom tijekom vreve. Prangsma je dodao da je algoritam koji je razvio počeo odvajati ključne podatke. "S znanstvenog gledišta, ovo je vrlo bogat skup podataka", rekao je.

Tijekom sljedećih mjeseci, FaunaPhotonics je nastavio napredovati. "Unatoč početnim problemima s laserom", napisao je Brydegaard u nedavnoj poruci e-pošte, "sustavi su funkcionirali kako bismo ispunili sva naša očekivanja."

Svakog dana kada je sustav radio, rekli su da su zabilježili zapanjujućih 100 000 opažanja insekata. "Indikacije su da možemo razlikovati nekoliko vrsta i roda razreda insekata", nastavio je Brydegaard.

Zajedno sa svojim kolegama sa Sveučilišta Lund, Brydegaard će objaviti rezultate; FaunaPhotonics, kao njegov komercijalni partner, ponudit će svoj lidar uređaj, zajedno sa analitičkim znanjem, tvrtkama i istraživačkim organizacijama koje žele pratiti insekte na terenu. "Ako imamo kupca koji je zainteresiran za određenu vrstu, tada ćemo malo prilagoditi algoritam tako da ciljamo vrstu", objasnio je Prangsma. "Svaki je skup podataka jedinstven i treba ih rješavati na svoj način." Nedavno je FaunaPhotonics započeo trogodišnju suradnju s Bayerom kako bi nastavio razvijati svoju tehnologiju.

Proučavanje batina krila prešlo je nevjerojatno dug put otkako je Olavi Sotavalta iskoristio svoj apsolutni tonalitet za identifikaciju insekata - pa ipak, rad skandinavskih znanstvenika vrlo se malo razlikuje od finskog entomologa. Baš poput Sotavalte, oni spajaju odvojene discipline - u ovom slučaju fiziku i biologiju, lidar i entomologiju - kako bi otkrili obrasce u prirodi. Ali ima im još puno posla. FaunaPhotonics i njeni partneri započet će u narednom radu pokušajem povezivanja točkica između svjetla, lasera i komaraca. Potom će pokušati pokazati da bi ispitivanje učestalosti otkucaja krila moglo pomoći ljudima da kontroliraju bolesti osim malarije, kao i insekte koji uništavaju usjeve.

"Ovo je putovanje koje ne traje nekoliko mjeseci", rekao je Rasmussen, inženjer. "Ovo je putovanje koje će ići godinama unaprijed."

Ovaj članak prvi je objavio Wellcome na Mozaiku, a ovdje je ponovno objavljen pod Creative Commons licencom.

Zašto trebamo početi slušati insekte