Proč musíme začít poslouchat hmyz

V tanzanské vesnici Lupiro je teplé letní odpoledne a Mikkel Brydegaard se krčí ve zděné chatě a pokouší se opravit zlomený laser. Na jeho vysokém stativu vedle něj míří tři dalekohledy oknem na strom v dálce. Přenosný počítač spočívá na převrácené krabici a čeká na přijetí signálu.

Související obsah

• Zneužívání hudby nebo zvířat? Stručná historie klavíru kočky

S pracujícím laserem je tento systém známý jako lidar - podobný radar, říká mi Brydegaard, ale místo laseru používá laser. Nastavení má shromažďovat přesné údaje o pohybu komárů malárie. Ale jak slunce začíná vycházet ven, Brydegaard je nervózní. On a jeho kolegové strávili týden v Tanzanii a jejich zařízení stále nezačalo sbírat data. Už jsou skoro mimo čas.

Zítra zatmění Slunce vymaže slunce nad Tanzanií - událost, která se objeví pouze jednou za několik desetiletí, a že Brydegaard a jeho tým z Lund University ve Švédsku urazili tisíce kilometrů. Jejich bezprostředním cílem je zjistit, zda zatmění ovlivňuje chování hmyzu přenášejícího choroby. Jejich větší posláním je však prokázat, že lasery mohou revoluci v tom, jak se hmyz studuje.

Lidar zahrnuje střelbu laserovým paprskem mezi dvěma body - v tomto případě mezi chatou a stromem. Když hmyz letí paprskem, rozptýlí se a odráží světlo zpět do dalekohledů a vytváří data, z nichž vědci doufají, že identifikují různé druhy. V době, kdy škůdci ničí dostatek potravy pro udržení celých zemí - a když choroby přenášené hmyzem zabijí stovky tisíc lidí každý rok - by toto uspořádání paprsků a čoček mohlo snad zlepšit miliony životů.

Ale bez funkčního laseru se cesta do Tanzanie nezapočítá za nic.

Tým už se přiblížil vzdání. Před několika dny jejich dva vysoce výkonné lasery nefungovaly. "Moje první myšlenka byla, OK - sbalte všechno, jedeme zpět, " říká mi Brydegaard. "V Tanzanii není nikde, kde můžeme najít náhradní díl." Přemýšlel hořce o desítkách tisíc dolarů, které utratili za vybavení a cestování. Poté však vešel do města se svým postgraduálním studentem Samuelem Janssonem a přes lahve piva procházeli kontakty na svých telefonech. Možná si začali myslet, že konec cesty bylo možné zachránit.

*

Lasery mohou být špičkovým nástrojem pro identifikaci hmyzu, ale v centru lidarové metody je elegantní a staletí starý princip entomologie. Téměř každý druh létajícího hmyzu, od můry po hřeben až po komára, má jedinečnou frekvenci křídel. Například samice komára Culex stigmatosoma by mohla bít křídla na frekvenci 350 hertzů, zatímco samec Culex tarsalis může být 550 hertzů. Kvůli těmto rozdílům je křídlo hmyzu jako otisk prstu. A v posledních letech prošlo studium křídla renesancí, zejména v oblasti lidského zdraví.

Dlouho před lasery nebo počítači se pomíjelo křídlo v zvukových, ba dokonce hudebních podmínkách. Pečlivý posluchač dokázal přirovnat bzučení mouchy ke klávesy na klavíru. Přesně to udělal Robert Hooke, přirozený filozof, v 17. století: „Je schopen říct, kolik úderů moucha způsobuje svými křídly (ty mouchy, které v jejich létání hučí) poznámkou, že na ni odpovídá v musique během jejich létání, “napsal Samuel Pepys, britský státní úředník a přítel Hooke's.

Skutečnost, že se Hooke spoléhal na jeho uši, však musela jeho zjištění obtížně sdělit. Znalosti byly tradičně sdíleny prostřednictvím vědeckých prací, dopisů a vzorových kreseb, takže entomologové se spíše spoléhali na vizi než na sluch. "Pole se dlouhodobě velmi úzce zaměřilo, " říká Laura Harringtonová, entomologka a epidemiologička se sídlem na Cornell University v New Yorku.

Ve 20. století však začali vědci lámat plísně. Hlavní metoda detekce rytmu křídla byla vizuální: chronofotografická metoda, která zahrnovala fotografování v rychlém sledu. To mělo svá omezení a několik horlivých vědců cítilo, že sluchový přístup Roberta Hookea má výhodu - zejména Olavi Sotavalta, entomolog z Finska, který měl vzácný dar absolutní výšky. Stejně jako skladatel s absolutním roztečem mohl přepsat hudební pasáž uchem, Sotavalta dokázal určit přesný tón křídla komára bez pomoci klavíru.

"Akustická metoda umožňuje pozorovat hmyz ve volném letu, " napsal Sotavalta v článku z roku 1952 v Nature . Jinými slovy, protože měl absolutní rozteč, byl Sotavalta schopen provádět pozorování křídel nejen u kamer v laboratoři, ale také v přírodě, ušima. Vědci jsou informováni a omezováni smysly, které se rozhodnou použít.

Sotavaltaův zvláštní přístup k výzkumu naznačuje, že určité vědecké poznatky se objevují, když se střetávají oddělené disciplíny: použil své kanystrové ucho nejen k identifikaci druhů během svého výzkumu, ale také pro hudbu. "Měl krásný zpěv, " říká Petter Portin, emeritní profesor genetiky, který byl kdysi studentem Sotavalty. Portin si ho pamatuje jako vysokého štíhlého muže, který měl vždy na sobě modrý laboratorní plášť.

Sotavaltovy papíry v Národní knihovně Finska jsou zvláštní kombinací písmen, monografií o chování hmyzu a hromádek notového záznamu. Některé z jeho skladeb jsou pojmenovány podle ptáků a hmyzu.

Jeden z nejpodivnějších Sotavaltových článků, publikovaný v análech finské zoologické společnosti, dokumentuje v úžasných detailech písně dvou konkrétních slavících. Sotavalta je slyšel během následných let, když pobýval ve svém letním domě v Lempäälä. Samotný papír se zdá suchý, dokud není jasné, že se snaží o aplikaci hudební teorie na ptačí zpěv.

"Píseň dvou slavících Sprosserů ( Luscinia luscinia L. ), které se objevily ve dvou po sobě jdoucích letech, byla nahrána akusticky a byla prezentována s konvenční notovou notou, " napsal.

Následuje téměř 30 stran poznámek, grafů a analýz rytmu a tonality ptáků. Poté, co zdůraznil podobnost mezi těmito dvěma písněmi, prohlašuje: „Kvůli krátké vzdálenosti mezi místy, kde zpívali, se dospělo k závěru, že to možná byl otec a syn.“ Je to, jako by jeho práce byla nějakým druhem hledání. vzoru, nějaká hudební myšlenka, sdílená členy stejného druhu.

Jeho práce v Přírodě však byla spíše důslednější. Tam Sotavalta popisuje použití své „akustické metody“ identifikace hmyzu pomocí svého absolutního rozteče a teorie o jemnostech křídla hmyzu: kolik energie spotřebuje a jak se mění v závislosti na tlaku vzduchu a velikosti těla. I tak však teprve po desetiletích vědci, jako je Brydegaard, znovu potvrdili význam křídového rytmu při studiu hmyzu - například komárů přenášejících malárii.

*

V Tanzanii nemají Brydegaard, Jansson a inženýr Flemming Rasmussen absolutní výšku - ai kdyby to tak bylo, příliš by to nepomohlo. Ve vesnici a kolem ní jsou miliony hmyzu a oni pokračují v symfonii, která nikdy nekončí.

To, co tito vědci mají, místo nadšeného ucha, je high-tech gadget a dva rozbité lasery. A jejich telefony.

Když lasery selhaly, trvalo několik falešných pokusů o nalezení řešení. Výzkumník na Pobřeží slonoviny měl funkční laser, ale byl pryč v USA. Brydegaard uvažoval o odeslání náhrady poštou, ale věděl, že - díky zvykům a celodenní jízdě z letiště v Dar es Salaamu - pravděpodobně nedošlo k zatmění včas.

Nakonec poslali textovou zprávu Frederikovi Taarnhøjovi, generálnímu řediteli společnosti FaunaPhotonics, jejich obchodnímu partnerovi, a zeptali se, zda by uvažoval o vyslání vědce ze Švédska s některými náhradními lasery. Taarnhøj řekl ano.

Trio proto zavolalo několik zběsilých hovorů a nakonec přesvědčilo dalšího postgraduálního studenta Elina Malmqviste, aby vstoupil na palubu hned příští den. Když to udělala, měla v kufru tři malé kovové krabičky.

Sága však ještě neskončila. Dokonce i po obrovských výdajích letu na poslední chvíli selhala první náhrada: Brydegaard ve spěchu zmatil anodu s katodou, která zkratovala laserovou diodu. Druhý laser vydal paprsek, ale nevysvětlitelně byl tak slabý, že byl nepoužitelný.

Je to poslední laser, který Brydegaard nyní vybaluje, doufaje, že alespoň tento bude fungovat podle očekávání. V době, kdy ji přišroubuje na stativ, je skoro západ slunce a jeho rozrušení je hmatatelné. Během hodiny bude příliš tmavé na kalibraci i pracovního laseru. Všechno jezdí na tomto zařízení.

*

Laboratoř Laury Harringtonové v Cornell vypadá jako restaurace v kuchyni. To, co se podobá dveřím do vestavěné mrazničky, ve skutečnosti vede do inkubační místnosti. Je to vlhké a osvětlené zářivkami. Police jsou zakryté v pečlivě označených krabicích. Harrington mi ukazuje komárová vejce uvnitř druhů jednorázových nádob, do kterých bys měla polévku. Na horní straně kontejnerů, aby se zabránilo úniku komárů, je tu nějaká síť - svatební závoj, říká mi. Tato metoda není zcela spolehlivá. Několik komárů uteklo a když jsme si povídali, bzučeli kolem našich uší a kotníků.

Když mluvíme o Sotavaltově přístupu, Harrington říká, že byl „určitě před svým časem“. Ani v posledních letech si vědci, kteří si mysleli, že poslouchají komáry, neuvědomili, kolik hmyzu je také schopno naslouchat. "Dlouho se vědci domnívali, že samice komárů jsou hluché - že vůbec nevěnují pozornost zvuku, " říká Harrington.

V roce 2009 však Harrington tento dlouhodobý předpoklad vyzkoušel. Při neobvyklém a složitém experimentu uvázala se svými kolegy ženskou komár Aedes aegypti na vlasy, nainstalovala mikrofon poblíž a umístila oba do nádrže na ryby vzhůru nohama. Poté vypustili mužské komáry do nádrže a zaznamenali výsledky.

Nálezy týmu překvapily Harringtona a vedly k průlomu ve studiu zvuku a entomologie. Aedes aegypti provedl jakýsi tanec ve středním vzduchu, který měl vše společného se zvukem. Samice komárů reagovaly nejen na zvuky mužů, ale také vypadaly, že komunikují se svými vlastními zvuky. "Zjistili jsme, že muži a ženy ve skutečnosti zpívají, " říká Harrington. "Harmonizují těsně před pářením."

Tato „pářivá píseň“ není produkována hlasivkami. Vyrábí se mávání křídly. Během normálního letu mají samčí a samičí komáři mírně odlišné rytmy. Harrington však zjistil, že během procesu páření muži vyrovnali frekvenci svého křídla s frekvencí žen.

"Myslíme si, že žena samce testuje, " vysvětluje Harrington. "Jak rychle dokáže harmonicky konvergovat." Pokud ano, písně komárů mohou fungovat jako zvukové rysy pávů. Zdá se, že pomáhají ženám identifikovat nejvhodnější kamarády.

S ohledem na tyto výsledky as nedávným grantem od Bill & Melinda Gates Foundation začala Harringtonova laboratoř vyvíjet novou past na komáry pro terénní výzkum. Podobné projekty byly realizovány mimo jiné týmy na James Cook University v Austrálii a Columbia University v New Yorku.

Pro výzkumníka existují nevýhody pastí proti komárům, které v současné době existují. Chemické pasti musí být doplněny, zatímco elektrické pasti mají tendenci zabíjet komáry; Harrington chce, aby její nová past využila sílu zvuku k zachycení živých exemplářů pro sledování a studium. Kombinoval by zavedené metody přitahování komárů, jako jsou chemikálie a krev, se zaznamenanými zvuky komárů, které napodobují páření. Důležité je, že lze použít k zachycení komárů obou pohlaví.

Historicky se vědci zaměřili na chytání komárů, které dvakrát denně loví savce, aby kousli - a které mohou nést parazita malárie (samci ne). Vědci však nedávno začali považovat samce komárů za důležitou součást kontroly malárie. Například jeden současný návrh na omezení nemoci zahrnuje vypuštění geneticky modifikovaných samců, kteří produkují neplodné potomky, za účelem snížení populace komárů přenášejících chorobu v dané oblasti.

Harrington doufá, že akustická past - pomocí páření, která přitahuje muže - by pomohla vytvořit takové nové strategie. "To, co se snažíme udělat, je opravdu myslet mimo krabici a identifikovat nové a nové způsoby kontroly těchto komárů, " říká.

*

S posledním laserem konečně na místě, Brydegaard převrátí spínač. Najednou se na obrazovce notebooku vedle stativu objeví malá bílá tečka. Všichni si oddechují: laser pracuje.

Tým složený z Brydegaard, Jansson, Malmqvist a Rasmussen strávil posledních 15 minut denního světla tím, že paprsek soustředil. Kromě několika místních dětí, které křičí „ mzungu “ - svahilština pro cizince se světlou pletí - se zdá, že se Evropané neobtěžují dalekohledem s dalekohledy.

Západ slunce vyvolá nádherné, měkké světlo přes bažinatou krajinu kolem Lupira, ale také označuje začátek přenosu malárie. Když temnota začala padat na chatu, kde je nastaven lidarský systém, vesničané vcházeli z polí; z ohně při vaření stoupají sloupy kouře. Místní obyvatelé se spoléhají na svou živobytí na rýži: sešívačka se podává se dvěma jídly denně a podél prašné hlavní silnice se na podzim hromadí hromada rýže jako listy. Ale rýžová pole vyžadují stojatou vodu a stojatá voda podporuje komáry malárie. Hmyz již začal bzučet kolem našich nohou.

Teď, když se kolem nás usadil večer, lidarský systém konečně začal zaznamenávat proud dat. Tým seděl kolem chaty ve tmě; benzínový generátor bzučí venku a napájí laser a počítač. Na obrazovce notebooku zobrazuje zubatá červená čára vrcholy a údolí. Každý z nich, říká mi Brydegaard, představuje ozvěnu z paprsku. Kolem soumraku mohou paprsek každou minutu projít desítky nebo stovky hmyzu. Sledujeme období, které entomologové označují jako „dopravní špičku“ - vlna aktivity, která začíná, když se komáry rojí do vesnice a začnou hledat potravu.

Nicodemus Govella, lékařský entomolog v prestižním Tanzanském zdravotním ústavu Ifakara - místní partner FaunaPhotonics - viděl, jak se večerní komár spěchá stokrát, dokonce tisíckrát. Ví, jak se cítí třást a zvracet, když se zmocní parazit malárie; znovu a znovu zažil příznaky. "Během mého dětství nemůžu spočítat, kolikrát, " říká mi.

Pokud tanzanští epidemiologové vedou válku proti malárii, zdravotnický ústav Ifakara funguje jako ministerstvo inteligence - sleduje hustotu, distribuci a načasování kousnutí komárem malárie. Govella tradičně říká, že „zlatým standardem“ sledování komárů byla metoda zvaná lidský přistávací úlovek. Je to low-tech, ale spolehlivé: dobrovolník dostává léky, aby zabránil přenosu malárie, a pak sedí venku s holýma nohama, nechal komáry přistát a kousnout.

Problém je v tom, že ochrana před malárií již nestačí. Komárů šíří také mnoho dalších nemocí, od horečky dengue po Ziku. Výsledkem je, že úlovek vykládaný člověkem je nyní široce považován za neetický. "Poskytuje vám informace, ale je to velmi riskantní, " říká Govella. "Ostatní země to již zakázaly." Jak zdravotničtí činitelé odcházejí do důchodu staré strategie pro sledování a kontrolu malárie, práce na experimentálních technikách nabývá na nové naléhavosti - což je místo, kde lasery přijdou.

V některých částech Tanzanie, díky částečně bednetům a pesticidům, malárie „ohromně klesla, “ říká mi Govella. Ale vymýcení nemoci se ukázalo jako nepolapitelné. U některých komárů byla vyvinuta rezistence na pesticidy. Stejně tak pomohli buldety ovládat noční přenos - ale komáři si přizpůsobili své chování a začali se kousat za soumraku a za úsvitu, když lidé nejsou chráněni.

V roce 2008 se Govella dcera nakazila malárií. Vzpomínáme, Govella se mění způsob; jeho přesný lékařský jazyk ustupuje tiché vášni. "Nechci si ani pamatovat, " říká. "Když se dostanu do té paměti, opravdu mi to přináší spoustu bolesti."

Ve svých raných stádiích může malárie vypadat jako běžné nachlazení - proto je tak důležité, aby vědci měli nástroje ke sledování šíření parazita a komárů, kteří jej nesou: aby se zabránilo nesprávné diagnóze. V případě jeho dcery se nedostatek informací ukázal jako tragický. "Protože to nebylo brzy odhaleno, postupovalo to až na úroveň křečí, " říká Govella. Jeho dcera nakonec zemřela na komplikace malárie. Téměř každý den od té doby přemýšlel o eradikaci.

"Nenávidím tuto nemoc, " říká Govella.

*

Přetrvávání malárie frustrovalo generace vědců. Více než století po objevení parazita stále postihuje každoročně stovky milionů lidí, z nichž půl milionu zemře. Harrington má své vlastní vzpomínky na chaos způsobený touto nemocí: v roce 1998 odcestovala do Thajska na řadu experimentů a sama si najala malárii. "Byl jsem jediný cizinec na míle a míle daleko, " říká. Když horečka zapadla, Harrington začal chápat skutečnou zátěž nemoci, kterou studovala.

"Dokázala jsem si představit sebe jako thajského vesničana s těmito nemocemi, " říká mi. Byla daleko od nejbližší nemocnice a cítila se sama. "Cítil jsem se, jako kdybych zemřel, možná by to lidé nezjistili." Nakonec ji někdo našel a dal ji do zadní části pickupu. Pamatuje si, jak se potápěla v deliriu a zírala na fanouška, který se nekonečně točil na stropě. "Viděla jsem sestru se stříkačkou plnou purpurové tekutiny, " vzpomíná. Připomnělo jí to, když před lety pracovala na veterinární klinice, která používala fialové injekce k eutanizaci nemocných zvířat. "Myslel jsem, že to byl konec."

Nakonec se horečka zlomila a Harrington věděl, že přežije. "Cítila jsem se neuvěřitelně vděčná za můj život, " říká. Tato zkušenost ji ještě více oddala svému výzkumu. "Cítil jsem, že jsem měl schopnost vyzkoušet a věnovat svou kariéru něčemu, co by nakonec mohlo pomoci ostatním lidem."

Malárie poskytuje živý příklad toho, jak hmyz ohrožuje lidské zdraví - ale existuje mnoho dalších způsobů, jak mohou způsobit újmu. Hmyz také šíří další mikrobiální onemocnění. Pak je tu účinek, který mají na zemědělství. Podle Organizace pro výživu a zemědělství Organizace spojených národů ničí hmyzí škůdci jednu pětinu celosvětových výnosů plodin. Jinými slovy, pokud by světoví zemědělci měli lepší způsoby kontroly druhů, jako jsou kobylky a brouci, mohli by nakrmit další miliony lidí.

Pesticidy snižují škody způsobené hmyzem, ale pokud jsou používány bez rozdílu, mohou také ublížit lidem nebo zabít hmyz, na který se spoléháme. Zůstáváme hluboce závislí na opylovačích, jako jsou včely, můry a motýli, ale zpráva z roku 2016 ukázala, že 40 procentům opylovačů bezobratlých hrozí vyhynutí. Je to kvůli tomuto vztahu lásky a nenávisti s hmyzem, že naléhavě potřebujeme lepší způsoby sledování různých druhů - lepší způsoby, jak rozlišit mezi chybami, které nám pomáhají, a chybami, které nás poškozují.

*

V den zatmění, těsně před polednem, v modré obloze nad Lupirem prochází před sluncem černý disk měsíce. Skupina dětí se shromáždila kolem; drží v ruce malé talíře svařovacího skla, které s sebou skandinávští vědci přinesli. Při pohledu přes zeleno tónované sklo mohou děti vidět zužující se půlměsíc slunce.

Vesnice kolem nás zmizela; naše stíny rostly méně zřetelně. Soudě podle světla to vypadá, jako by se objevila náhlá bouře nebo někdo změnil stmívač, který způsobil, že slunce zmizelo. Vědci ze Švédska spolu se svými partnery v Zdravotním ústavu Ifakara a Fauna Photonics chtějí vědět, zda se v šeru zatmění hmyz stává aktivnějším, stejně jako za soumraku.

Na obrazovce sledujeme červené vrcholy, které se znovu zvedly - ne tolik, kolik jsme viděli při západu slunce a východu slunce, ale více než obvykle. Existuje jednoduchý důvod, proč na těchto datech záleží: pokud jsou komáři aktivnější během zatmění, naznačuje to, že používají světlo jako narážku, protože vědí, kdy každé ráno a večer rojit šerou vycházejícího a zapadajícího slunce.

Jak se data vlévají, vědci mě mluví skrze to, na co se díváme. Lidar byl původně vyvinut pro studium mnohem větších jevů, jako jsou změny atmosférické chemie. Tento systém byl zjednodušen na minimum.

Každý ze tří dalekohledů na stativu má samostatnou funkci. První směruje odcházející laser na strom asi půl kilometru. Přibitý na kmen stromu je černá deska, kde paprsek končí. (Aby vyčistil cestu pro laser, musel Jansson, student PhD, proříznout cestu podrostím kartáčem.)

Když hmyz letí laserovým paprskem, odrazy se odrazí zpět od zařízení z jeho úderných křídel a jsou zachyceny druhým dalekohledem. Třetí dalekohled umožňuje týmu zaměřit a kalibrovat systém; celé zařízení je připojeno k přenosnému počítači, který agreguje data. Červené vrcholy tančící přes obrazovku představují hmyz procházející laserovým paprskem.

Pro zaznamenání odrazů, které Brydegaard nazývá „atmosférická ozvěna“, zachytí lidarský systém 4 000 snímků za sekundu. Později tým použije algoritmus k prolnutí snímků pro frekvenci rytmu křídla - otisk prstu každého druhu.

Toto zařízení, jinými slovy, dosahuje optikou toho, co Olavi Sotavalta dosáhl ušima, a čeho Harrington dosáhl pomocí mikrofonu.

Ale v lidarských datech jsou nějaké podrobnosti, které lidské ucho nikdy nedokáže rozeznat. Například frekvence výskytu křídla hmyzu je doprovázena vyššími harmonickými kmity. (Harmonické jsou to, co propůjčuje bohatství zvuku houslí; jsou zodpovědné za rezonanční prsten produkovaný tlumeným kytarovým řetězcem.) Systém lidar dokáže zachytit harmonické frekvence, které jsou příliš vysoké na to, aby lidský ucho slyšel. Kromě toho jsou laserové paprsky polarizovány a když se odrazí od různých povrchů, změní se jejich polarizace. Velikost změny může říct Brydegaardovi a jeho kolegům, zda je křídlo hmyzu lesklé nebo matné, což je také užitečné při pokusu rozlišit různé druhy.

Když se temný disk slunce opět rozjasňuje, vědci přichytávají obrázky a snaží se bez velkého úspěchu vysvětlit, jak lasery pracují s místními dětmi. Nyní, když data tekou, napětí, které doprovázelo sestavení lidarového systému, se jednoduše rozplynulo.

Nakonec se zdá jasné, že vysoká cena experimentu nebude zbytečná. Tým utratil za lidarský systém asi 12 000 dolarů, bez zahrnutí stejně silných nákladů na dopravu a práci. "To zní jako hodně, stojící v africké vesnici, " připouští Brydegaard. Na druhé straně, starší formy lidaru, používané ke studiu atmosféry, mohou stát stovky tisíc dolarů. Zatížení malárií by se mezitím vypočítalo v miliardách dolarů - pokud by to bylo možné spočítat vůbec.

Světlý kulatý kruh Slunce za pár hodin opět jasně září. Po několika hodinách se to začalo nastavovat.

Znovu aplikujeme bugový sprej, abychom odvrátili komáry, kteří opět přijdou létat z bažinatých polí kolem Lupira. Pak jdeme do města na večeři, která jako obvykle zahrnuje rýži.

*

Tři měsíce po experimentu jsem zavolal FaunaPhotonics, abych zjistil, jak jejich analýza postupuje. Když tolik laserů selhalo, chtěl jsem vědět, zda ten poslední jim dal výsledky, které potřebovali.

Data byla chaotická, říkali. "Kolem doby vaření je ve vzduchu spousta kouře a prachu, " řekl Jord Prangsma, inženýr odpovědný za analýzu dat, která tým přinesl zpět. Dodal, že tato data zřejmě vykazují zřetelné rytmy. Ale je to jedna věc, všimnout si těchto rytmů v grafu. "Chcete-li říct počítači:" Najděte mi správnou frekvenci, "je další věc, " řekl. Na rozdíl od Sotavalty, která studovala jednotlivce, tým v Tanzanii shromažďoval data od mnoha tisíců hmyzu. Pokoušeli se analyzovat všechna ta bití křídla najednou.

Překážky však nebyly nepřekonatelné. "Kolem poledne vidíme vyšší aktivitu, " řekl Samuel Jansson a mluvil o datech ze zatmění. To naznačuje, že komáři skutečně používali světlo jako narážku, aby začali hledat jídlo během dopravní špičky. Prangsma dodal, že algoritmus, který vyvinul, začal oddělit klíčová data. "Z vědeckého hlediska je to velmi bohatý dataset, " řekl.

V následujících měsících FaunaPhotonics pokračovala v pokroku. "Navzdory počátečním problémům s laserem, " napsal Brydegaard v nedávném e-mailu, "systémy fungovaly ke spokojenosti všech našich očekávání."

Každý den, kdy byl systém v provozu, uvedl, že zaznamenali ohromujících 100 000 pozorování hmyzu. "Naznačují to, že můžeme rozlišit několik druhů hmyzu a druhů pohlaví, " pokračoval Brydegaard.

Spolu se svými kolegy z Lund University zveřejní výsledky Brydegaard; FaunaPhotonics, jako jeho obchodní partner, nabídne své lidarové zařízení spolu s analytickými zkušenostmi společnostem a výzkumným organizacím, které hledají hmyz v terénu. "Pokud máme zákazníka, který se zajímá o určitý druh, pak algoritmus trochu přizpůsobíme tak, aby se na daný druh zaměřil, " vysvětlil Prangsma. „Každý datový soubor je jedinečný a musí být řešen svým vlastním způsobem.“ Nedávno zahájila společnost FaunaPhotonics tříletou spolupráci se společností Bayer, aby mohla pokračovat ve vývoji své technologie.

Studie křídlového rytmu prošla neuvěřitelně dlouhou cestou, protože Olavi Sotavalta použil své absolutní hřiště k identifikaci hmyzu - a přesto se skandinávští vědci v některých ohledech liší jen málo od finských entomologů. Stejně jako Sotavalta spojují oddělené disciplíny - v tomto případě fyziku a biologii, lidar a entomologii - aby odhalili vzory v přírodě. Zbývá však ještě hodně práce. Společnost FaunaPhotonics a její partneři začnou v připravovaném dokumentu snahou propojit tečky mezi světlem, lasery a komáry. Potom se pokusí prokázat, že studium frekvence křídla by mohlo pomoci lidem ovládat nemoci jiné než malárie, stejně jako hmyz ničící úrodu.

"Je to cesta, která není pár měsíců, " řekl technik Rasmussen. "Je to cesta, která bude trvat roky dopředu."

Tento článek byl poprvé publikován Wellcomeem na Mosaic a je zde znovu publikován pod licencí Creative Commons.