Untuk memerangi malaria, para saintis merevitalisasi bidang penyelidikan yang berkaitan dengan biologi dan muzik. Kami bercakap mengenai kekerapan kepak sayap. Apa yang menyebabkan pertembungan disiplin ilmu yang kelihatan tidak sesuai? Dan mengapa orang mesti mendengar serangga?
Kaedah Lidar
Untuk ini, dirancang untuk menggunakan kaedah lidar. Intinya adalah untuk membuat sinaran laser antara dua objek. Apabila serangga terbang melalui sinar laser, cahaya dari mereka akan dipantulkan kembali ke teleskop, menghasilkan data yang diharapkan para saintis dapat mengenali spesies yang berlainan. Pada masa serangga memusnahkan tanaman yang dapat memberi makan penduduk beberapa negara, dan serangga lain membawa penyakit yang membunuh ratusan ribu orang setiap tahun, sistem sinar dan lensa ini berpotensi untuk meningkatkan kualiti berjuta-juta nyawa.
Ciri frekuensi
Sudah tentu, laser adalah teknologi canggih yang penting yang digunakan dalam kaedah lidar, tetapi intinya adalah prinsip entomologi yang elegan dan berusia berabad-abad. Hampir setiap jenis serangga terbang, dari rama-rama hingga nyamuk, mempunyai frekuensi kepak yang tersendiri. Betina dari satu spesies nyamuk mengepakkan sayapnya pada 350 hertz, sementara betina spesies lain memiliki sayap sayap 550 hertz. Kerana perbezaan ini, kepak sayap serangga serupa dengan cap jari manusia. Dan dalam beberapa tahun kebelakangan ini, bidang ilmiah mempelajari frekuensi serakan sayap serangga melalui Renaissance, terutama dalam bidang kesihatan manusia.
Video promosi:
Teknik Hook
Jauh sebelum munculnya laser dan komputer, penutup sayap dianggap dalam arti pendengaran (atau bahkan muzik). Seorang pendengar yang penuh perhatian dapat menyesuaikan dengungan serangga tertentu dengan nada di piano. Inilah yang dilakukan oleh ahli falsafah semula jadi Robert Hook pada abad ke-17. Dia dapat mengetahui berapa banyak sayap yang dipukul oleh serangga tertentu dengan membandingkan suaranya dengan suara nada tertentu. Tetapi hakikat bahawa Hook hanya bergantung pada pendengarannya sendiri menimbulkan kesulitan yang tidak dapat diatasi dalam memindahkan pengetahuannya kepada orang lain. Pengetahuan biasanya disebarkan melalui surat khabar ilmiah, surat dan gambar perwakilan dari pelbagai spesies, jadi ahli entomologi lebih bergantung pada penglihatan daripada mendengar. Untuk jangka masa yang panjang, bidang ilmiah ini mempunyai fokus yang sangat sempit.
Minat yang diperbaharui
Namun, pada abad kedua puluh, para saintis mulai mengambil minat baru dalam bidang ini, kerana cara utama untuk menentukan kekerapan degupan sayap menjadi visual. Ini adalah kaedah kronografik, berkat serangkaian foto yang dibuat dengan kecepatan bingkai yang tinggi. Walau bagaimanapun, kaedah ini mempunyai batasannya, sehingga banyak penyelidik percaya bahawa kaedah Hook masih terbaik. Antaranya ialah Olavi Sotavalta, seorang ahli entomologi Finland yang diberi pendengaran yang sempurna. Sebagai komposer dengan pendengaran yang sempurna, mampu menyalin muzik dengan telinga, Sotavalta dapat menentukan nada tepat sayap nyamuk tanpa memerlukan piano.
Kaedah moden
Kini, berkat teknologi tinggi menggunakan kaedah lidar, anda dapat merakam hingga empat ribu bingkai sesaat. Kemudian, saintis menggunakan algoritma khas yang menentukan kepak sayap pada bingkai ini, mengira kekerapannya dan dengan itu menentukan "cap jari" serangga. Dengan kata lain, kaedah ini mencapai apa yang dapat dicapai oleh Sotavalta dengan pendengarannya yang sempurna, tetapi sekarang data ini dapat diproses dan dihantar ke saintis lain.
Masalah eksperimen
Secara semula jadi, terdapat pelbagai masalah yang berkaitan dengan eksperimen ini. Sebagai contoh, ketika di kawasan di mana ia diadakan, orang mulai memasak makanan, ada asap di udara, yang tidak membenarkan penilaian serangga yang mencukupi, dan serangga itu sendiri tidak berperilaku seperti biasa. Walau bagaimanapun, saintis telah mendapat hasil yang cukup jelas. Tetapi adalah satu perkara untuk melihat penerbangan serangga pada grafik radas, dan adalah perkara lain untuk memberitahu komputer "Tolong, tentukan frekuensi yang sesuai untuk saya." Tidak seperti Sotavalta, yang mengamati serangga tunggal tunggal, saintis dalam eksperimen ini menerima data beribu-ribu serangga, dan pada masa yang sama mereka berusaha menganalisis semua data ini pada masa yang sama. Para saintis menghabiskan kira-kira dua belas ribu dolar untuk percubaan pertama mereka menggunakan kaedah lidar. Adakah benar-benar bernilai menghabiskan sejumlah wang? Bukankah lebih baik menggunakannya untuk keperluan lain? Seperti yang ditunjukkan oleh hasilnya, eksperimen itu tidak bermakna atau tidak berguna, ternyata lebih dari sekadar berhasil, walaupun semakin banyak kesulitan muncul sebelum para saintis berulang kali. Sekarang mereka, misalnya, dapat mengenali kekerapan sayap nyamuk yang membawa penyakit malaria yang mengerikan dan sering membawa maut.
Mengapa ini diperlukan?
Malaria adalah salah satu contoh paling jelas bagaimana serangga boleh mengancam kesihatan manusia. Walau bagaimanapun, terdapat banyak lagi cara serangga boleh membahayakan manusia. Serangga adalah pembawa penyakit mikrob. Mereka juga mempunyai kesan yang sangat serius terhadap pertanian. Menurut Pertubuhan Makanan dan Pertanian Pertubuhan Bangsa-Bangsa Bersatu, serangga membunuh sekitar seperlima hasil panen Bumi. Dengan kata lain, jika petani mempunyai cara yang lebih baik untuk mengawal belalang dan pelbagai kumbang, mereka dapat memberi makan ratusan juta lagi. Racun perosak mengurangkan jumlah kerosakan yang dilakukan oleh serangga, tetapi jika digunakan tanpa pandang bulu, seperti yang sering dilakukan, mereka juga boleh membahayakan manusia dan serangga yang bermanfaat. Contohnya,Manusia sangat bergantung pada lebah, rama-rama, dan rama-rama sebagai pendebunga, tetapi kajian pada tahun 2016 mendapati bahawa sekitar 40 peratus spesies pendebungaan invertebrata terancam. Oleh kerana hubungan ini dengan serangga, manusia perlu mencari cara yang lebih baik untuk mengenal pasti spesies. Secara sederhana, manusia perlu belajar mengenal pasti bug mana yang membahayakannya dan mana yang bermanfaat.
Apa yang akan datang?
Kajian frekuensi degupan sayap serangga telah berubah secara mendadak sejak zaman Olavi Sotavalta, yang menggunakan pendengarannya yang sempurna untuk mengenal pasti serangga dengan suara yang mereka buat. Walau bagaimanapun, dalam banyak cara, kajian mutakhir ini serupa dengan apa yang dilakukan oleh ahli entomologi Finland. Seperti Sotavalta, saintis moden berusaha menggabungkan beberapa disiplin sekaligus, dalam hal ini fizik dan biologi, lidar dan entomologi, untuk belajar bagaimana menentukan urutan di alam. Namun, mereka masih mempunyai banyak kerja di hadapan. Dalam karya ilmiah yang akan datang, yang akan diterbitkan oleh para saintis, mereka akan cuba menghubungkan titik-titik antara cahaya, laser dan serangga. Mereka kemudian akan berusaha menunjukkan bahawa penyelidikan kepak sayap serangga dapat membantu manusia mengawal malaria dan penyakit lain, serta memerangi serangga.yang memusnahkan tanaman. Ini bukan pekerjaan selama beberapa bulan. Ini adalah projek yang boleh memakan masa beberapa tahun. Walau bagaimanapun, tujuannya lebih daripada mulia, dan hasil pertama telah dicapai, sehingga para saintis tahu ke arah mana yang harus bergerak untuk mencapai kesan maksimum.
Marina Ilyushenko
