Za borbu protiv malarije znanstvenici revitaliziraju područje istraživanja koje je povezano s biologijom i glazbom. Govorimo o učestalosti krila krila. Do čega bi mogao dovesti takav sukob naizgled nespojivih disciplina? I zašto bi ljudi trebali slušati insekte?
Lidar metoda
Za to se planira koristiti lidarska metoda. Njegova je bit stvaranje laserskog zračenja između dva objekta. Kad insekti prolete kroz lasersku zraku, svjetlost od njih odrazit će se natrag u teleskope, stvarajući podatke za koje se znanstvenici nadaju da će ih prepoznati od različitih vrsta. U vrijeme kada insekti uništavaju usjeve koji mogu prehraniti stanovništvo nekoliko zemalja, a drugi insekti prenose bolesti koje svake godine ubiju stotine tisuća ljudi, ovaj sustav zraka i leća potencijalno može poboljšati kvalitetu milijuna života.
Značajke frekvencije
Naravno, laseri su važna vrhunska tehnologija koja se koristi u lidarskoj metodi, ali njezino je srce elegantno i stoljećima staro načelo entomologije. Gotovo svaka vrsta letećih insekata, od moljaca do komaraca, ima svoju jedinstvenu učestalost udaranja krilima. Ženka jedne vrste komaraca maše krilima na frekvenciji od 350 herca, dok ženka druge vrste ima brzinu otkucaja krila od 550 herca. Zbog ove razlike, zaklopac krila insekta analogan je ljudskom otisku prsta. I posljednjih godina, znanstveno područje proučavanja učestalosti udaraca krila kukaca prolazi kroz renesansu, posebno na polju ljudskog zdravlja.
Promotivni video:
Kukova tehnika
Mnogo prije pojave lasera i računala, krila krila mislila su se u slušnom (ili čak glazbenom) smislu. Pažljivi slušatelj mogao bi zujanje određenog insekta podudarati s notom na klaviru. To je točno ono što je učinio prirodni filozof Robert Hook u 17. stoljeću. Mogao je reći koliko krila otkuca određeni kukac uspoređujući njegov zvuk sa zvukom određene note. Ali činjenica da se Hook oslanjao samo na vlastiti sluh stvorila je nepremostive poteškoće u prenošenju svog znanja na druge ljude. Znanje se obično širilo kroz znanstvene novine, pisma i crteže predstavnika različitih vrsta, pa su se entomolozi više oslanjali na svoj vid nego na sluh. Dugo je vrijeme ovo znanstveno područje imalo vrlo, vrlo uski fokus.
Obnovljeni interes
Međutim, u dvadesetom stoljeću znanstvenici su se počeli zanimati za ovo područje jer je glavni način određivanja učestalosti udaraca krila postao vizualni. Bila je to kronografska metoda, zahvaljujući kojoj je stvorena serija fotografija s velikom brzinom kadrova. Međutim, ova metoda imala je svoja ograničenja, pa su mnogi istraživači vjerovali da je Hookova metoda ipak najbolja. Među njima je bio i Olavi Sotavalta, finski entomolog koji je bio nadaren za savršen sluh. Kao skladatelj savršenog sluha, sposoban prepisati neko glazbeno djelo na uho, Sotavalta je uspio odrediti točan ton krila komaraca bez potrebe za klavirom.
Suvremena metoda
Sada, zahvaljujući visokim tehnologijama koje koriste lidar metodu, možete snimiti do četiri tisuće sličica u sekundi. Kasnije se znanstvenici koriste posebnim algoritmom koji određuje mahanje krilima u tim okvirima, izračunavajući njihovu učestalost i time određujući "otisak prsta" insekta. Drugim riječima, ovom se metodom postiže ono što je Sotavalta mogao postići svojim savršenim sluhom, ali sada se ti podaci mogu obraditi i prenijeti drugim znanstvenicima.
Problemi s eksperimentima
Naravno, uz ovaj eksperiment povezani su razni problemi. Primjerice, kada su na području gdje se održavalo, ljudi počeli kuhati hranu, u zraku je bilo dima, što nije omogućavalo adekvatnu procjenu insekata, a sami se insekti nisu ponašali kao obično. Međutim, na ovaj ili onaj način, znanstvenici su dobili prilično jasne rezultate. Ali jedno je vidjeti let insekta na grafikonu aparata, a sasvim je drugo reći računalu "Molim, odredite odgovarajuću frekvenciju za mene." Za razliku od Sotavalte, koja se bavila promatranjem pojedinih pojedinačnih insekata, znanstvenici su u ovom eksperimentu dobili podatke o tisućama insekata, a istodobno su pokušali analizirati sve te podatke. Znanstvenici su na svoj prvi eksperiment metodom lidar potrošili oko dvanaest tisuća dolara. Isplati li se zaista potrošiti takav iznos novca? Zar ne bi bilo bolje koristiti ih za druge potrebe? Kao što pokazuju rezultati, eksperiment nije bio besmislen ili beskoristan, pokazao se više nego uspješnim, iako su se sve više i više poteškoća javljale pred znanstvenicima iznova i iznova. Sada mogu, na primjer, prepoznati učestalost krila komaraca koja nose stravičnu i često fatalnu bolest malarije.
Zašto je to potrebno?
Malarija je jedan od najjasnijih primjera kako insekti mogu ugroziti ljudsko zdravlje. Međutim, postoji mnogo više načina na koje insekti mogu naštetiti ljudima. Insekti su nositelji mikrobnih bolesti. Također imaju vrlo ozbiljan utjecaj na poljoprivredu. Prema Organizaciji za hranu i poljoprivredu Ujedinjenih naroda, insekti ubijaju oko petine Zemljine žetve. Drugim riječima, kad bi poljoprivrednici imali bolje načine za suzbijanje skakavaca i raznih buba, mogli bi nahraniti stotine milijuna više. Pesticidi smanjuju štetu koju čine insekti, ali ako se koriste neselektivno, kao što se to često radi, mogu naštetiti i ljudima i korisnim insektima. Na primjer,Ljudi se u velikoj mjeri oslanjaju na pčele, moljce i leptire kao oprašivače, no studija iz 2016. pokazala je da je ugroženo oko 40 posto vrsta beskičmenjaka. Zbog tog odnosa s insektima ljudi trebaju tražiti bolje načine za prepoznavanje vrsta. Jednostavno rečeno, ljudi moraju naučiti prepoznati koje im greške nanose štetu, a koje su korisne.
Što je sljedeće?
Proučavanje učestalosti otkucaja krila insekata mnogo se promijenilo od vremena Olavija Sotavalte, koji je svojim savršenim sluhom prepoznao insekte po zvuku koji proizvode. Međutim, na mnogo je načina ova vrhunska studija slična onoj koju je učinio finski entomolog. Poput Sotavalte, moderni znanstvenici pokušavaju kombinirati nekoliko disciplina odjednom, u ovom slučaju fiziku i biologiju, lidar i entomologiju, kako bi naučili kako odrediti sekvence u prirodi. Međutim, pred njima je još puno posla. U nadolazećem znanstvenom radu, koji će znanstvenici objaviti, pokušat će povezati točke između svjetlosti, lasera i insekata. Zatim će pokušati pokazati da istraživanje krila insekata može pomoći ljudima u kontroli malarije i drugih bolesti, kao i u borbi protiv insekata.koji uništavaju usjeve. Ovo nije posao nekoliko mjeseci. Ovo je projekt koji može potrajati nekoliko godina. Međutim, ciljevi su više nego plemeniti, a prvi su rezultati već postignuti, pa znanstvenici znaju u kojem se smjeru kretati kako bi postigli maksimalan učinak.
Marina Iljušenko
