Det er en varm sommer eftermiddag i den tanzaniske landsby Lupiro, og Mikkel Brydegaard hænger sammen i en murstenhytte og prøver at få en brudt laser. Ved siden af ham, på et højt stativ, peger tre teleskoper gennem et vindue på et træ i afstanden. En bærbar computer hviler på en vendt kasse og venter på at modtage et signal.
Relateret indhold
- Musik eller dyremishandling? En kort historie om kattenpiano
Med en fungerende laser er dette system kendt som lidar-lignende radar, siger Brydegaard, men ved hjælp af en laser i stedet for radiobølger. Opsætningen skal indsamle præcise data om bevægelse af malaria myg. Men når solen begynder at gå udenfor, bliver Brydegaard nervøs. Han og hans kolleger har tilbragt en uge i Tanzania, og deres enhed er stadig ikke begyndt at indsamle data. De er næsten ude af tiden.
I morgen vil en solformørkelse udslette solen over Tanzania - en begivenhed, der kun forekommer en gang hvert par årtier her, og som Brydegaard og hans team fra Lund University i Sverige har rejst tusinder af miles for at se. Deres øjeblikkelige mål er at se, hvis formørkelse påvirker adfærden hos sygdomsbærende insekter. Deres større mission er imidlertid at demonstrere, at lasere kan revolutionere, hvordan insekter studeres.
Lidar involverer at skyde en laserstråle mellem to punkter - i dette tilfælde mellem hytten og træet. Når insekter flyver gennem bjælken, spreder de sig og reflekterer lys tilbage til teleskopene og genererer data, hvorfra forskerne håber at identificere forskellige arter. På et tidspunkt, hvor skadedyr ødelægger nok mad til at opretholde hele lande - og når insektbårne sygdomme dræber hundrede tusinder af mennesker hvert år - kunne denne ordning med bjælker og linser, måske, forbedre millioner af liv.
Men uden en fungerende laser tæller turen til Tanzania for intet.
Allerede er holdet tæt på at give op. For et par dage siden kunne deres to højdrevne lasere ikke fungere. ”Min første tanke var, OK - pak alt sammen, vi går tilbage, ” fortæller Brydegaard. ”Der er ingen steder i Tanzania, hvor vi kan finde en reservedel.” Han tænkte bittert på de titusinder af dollars, de havde brugt på udstyr og rejser. Men så gik han ind i byen med Samuel Jansson, hans kandidatstuderende, og over flasker øl rullede de gennem kontakterne på deres telefoner. Måske, begyndte de at tænke, det var muligt at redde turen trods alt.
*
Lasere kan være et avanceret værktøj til at identificere insekter, men kernen i lidar-metoden er et elegant og århundreder gammelt entomologiprincip. Næsten alle arter af flyvende insekter, fra møl til midge til myg, har en unik vingeslagsfrekvens. En kvindelig Culex-stigmatosomamusk kan for eksempel slå sine vinger med en frekvens på 350 hertz, mens en mandlig Culex tarsalis måske ved 550 hertz. På grund af disse forskelle er et insektets vingeslag som et fingeraftryk. Og i de senere år har undersøgelsen af vingeslag gennemgået en renæssance, især inden for menneskers sundhed.
Længe før lasere eller computere blev wingbeat tænkt på i auditive - endda musikalske - termer. En omhyggelig lytter kunne matche en flue brummer til en nøgle på klaveret. Det er præcis, hvad Robert Hooke, en naturfilosof, gjorde i det 17. århundrede: ”Han er i stand til at fortælle, hvor mange streger en flue gør med hendes vinger (de fluer, der brummer i deres flyvning) ved den note, den svarer til i musique under deres flyvning, ”skrev Samuel Pepys, en britisk embedsmand og ven af Hookes.
Men det faktum, at Hooke stolede på sine ører, må have gjort hans fund vanskelige at kommunikere. Viden blev traditionelt delt gennem videnskabelige artikler, breve og eksempler på tegninger, og entomologer var derfor tilbøjelige til at stole på syn frem for at høre. ”Feltet har haft et meget, meget snævert fokus i lang tid, ” siger Laura Harrington, en entomolog og epidemiolog, der er baseret på Cornell University, New York State.
I det 20. århundrede begyndte forskere imidlertid at bryde formen. Den vigtigste vingeslagdetektionsmetode var visuel: den kronfotografiske metode, der involverede at tage fotografier i hurtig rækkefølge. Dette havde sine begrænsninger, og nogle få ivrige forskere mente, at der var en fordel ved Robert Hookes auditive tilgang - især Olavi Sotavalta, en entomolog fra Finland, der havde den sjældne gave af absolut tonehøjde. Ligesom en komponist med absolut tonehøjde kunne transkribere en musikalsk passage ved øre, kunne Sotavalta identificere den nøjagtige tone i en mygsvinger uden hjælp af et klaver.
(© Matthew the Horse) ”Den akustiske metode gør det muligt at observere insekter i fri flyvning, ” skrev Sotavalta i et papir fra 1952 i Nature . Med andre ord, fordi han havde absolut tonehøjde, var Sotavalta i stand til at foretage vingeslagobservationer ikke kun med kameraer i laboratoriet, men også i naturen, med ørerne. Forskere bliver informeret og begrænset af sanser, de vælger at bruge.
Sotavaltas særegne tilgang til forskning antyder, at visse videnskabelige indsigter dukker op, når separate discipliner kolliderer: Han brugte sit bløde øre ikke kun til at identificere arter under sin forskning, men også til musik. ”Han havde en smuk sangstemme, ” siger Petter Portin, en emeritus-professor i genetik, der engang var studerende på Sotavaltas. Portin husker ham som en høj, slank mand, der altid havde en blå laboratoriefrakke på.
Sotavaltas artikler i Finlands Nationalbibliotek er en mærkelig kombination af bogstaver, monografier om insektadfærd og stacks noder. Nogle af hans kompositioner er opkaldt efter fugle og insekter.
Et af de underligste af Sotavaltas papirer, der blev offentliggjort i Annals of the Finnish Zoological Society, dokumenterer forbløffende detaljer sange fra to særlige natterraler. Sotavalta hørte dem i de efterfølgende somre, mens han opholdt sig i sit sommerhus i Lempäälä. Selve papiret virker tørt, indtil det bliver klart, at han prøver at anvende musikteori på fuglesang.
”Sangen af de to Sprosser-natterrasser ( Luscinia luscinia L. ), der forekom i to på hinanden følgende år, blev optaget akustisk og præsenteret med konventionel stavnotation, ” skrev han.
Herefter følger næsten 30 sider med noter, grafer og analyse af fuglenes rytme og tonalitet. Efter at have fremhævet ligheden mellem de to sange erklærer han: ”På grund af den korte afstand mellem de steder, hvor de sang, blev det konkluderet, at de måske var far og søn.” Det er som om hans arbejde er en søgen efter en slags af mønster, en eller anden musikalsk idé, delt af medlemmer af samme art.
Imidlertid var hans papir i Nature ret mere konsekvens. Der beskriver Sotavalta brugen af sin "akustiske metode" til at identificere insekter ved hjælp af hans absolutte toneleje og teorier om subtiliteterne hos insektvinge: hvor meget energi det bruger, og hvordan det varierer afhængigt af lufttryk og kropsstørrelse. Alligevel bekræftede forskere som Brydegaard kun årtier senere relevansen af vingeslag i undersøgelsen af insekter - for eksempel mygbærende myg.
*
I Tanzania har Brydegaard, Jansson og ingeniør Flemming Rasmussen ikke absolut tonehøjde - og selvom de gjorde det, hjalp det ikke meget. Der er millioner af insekter i og omkring landsbyen, og de droner videre i en symfoni, der aldrig slutter.
Hvad disse forskere har, i stedet for et ivrig øre, er en high-tech-gadget og to ødelagte lasere. Og deres telefoner.
Da laserne mislykkedes, tog det et par falske begynder at finde en løsning. En forsker i Elfenbenskysten havde en fungerende laser, men han var væk i USA. Brydegaard overvejede at sende en erstatning med posten, men vidste, at - takket være told og den daglange kørsel fra lufthavnen i Dar es Salaam - sandsynligvis ikke ville ankomme i tide til formørkelsen.
Endelig sendte de en sms til Frederik Taarnhøj, administrerende direktør for FaunaPhotonics, deres kommercielle partner, og spurgte, om han ville overveje at sende en videnskabsmand fra Sverige med nogle ekstra lasere. Taarnhøj sagde ja.
Så trioen foretog et par hektiske opkald og overbeviste i sidste ende en anden kandidatstuderende, Elin Malmqvist, om at gå ombord på et fly allerede næste dag. Da hun gjorde det, bar hun tre små metalkasser i kufferten.
Sagaen var imidlertid ikke slut endnu. Selv efter den enorme udgift fra sidste øjeblik flyvning mislykkedes den første udskiftning: Brydegaard forvirrede i hans hast anoden med katoden, som kortsluttede laserdioden. Den anden laser gav en stråle, men uforklarligt var den så svag at være ubrugelig.
Det er den sidste laser, som Brydegaard nu pakker ud i håb om, at i det mindste denne vil fungere som forventet. Da han skruer det fast på stativet, er det næsten solnedgang, og hans agitation er håndgribelig. Inden for timen vil det være for mørkt at kalibrere endda en fungerende laser. Alt kører på dette udstyr.
*
Laura Harringtons laboratorium i Cornell ligner lidt et restaurantkøkken. Hvad der ligner døren til en walk-in fryser fører faktisk til et inkubationsrum. Det er fugtigt og oplyst af lysstofrør. Hylderne er dækket i omhyggeligt mærkede kasser. Harrington viser mig mygæg inde i de slags engangsbeholdere, du vil bære suppe i. Over toppen af containerne, for at forhindre, at myg slipper ud, er der en slags brudeslør, siger hun. Metoden er ikke helt idiotsikker. Et par myg er undkommet, og de brummer rundt om vores ører og ankler, mens vi chatter.
Når vi taler om Sotavaltas tilgang, siger Harrington, at han var "bestemt foran sin tid". Selv i de senere år vidste forskere, der troede at lytte til myg, ikke, hvor mange insekter også er i stand til at lytte. ”I lang tid troede videnskabsmænd, at kvindelige myg var døve - at de overhovedet ikke var opmærksomme på lyd, ” siger Harrington.
Men i 2009 satte Harrington denne mangeårige antagelse på prøve. I et usædvanligt og kompliceret eksperiment bundede hun og hendes kolleger en kvindelig Aedes aegypti- myg til et hår, installerede en mikrofon i nærheden og placerede begge inde i en op og ned fisketank. Derefter frigav de mandlige myg inde i tanken og registrerede resultaterne.
Holdets fund forbløffet Harrington og førte til et gennembrud i studiet af lyd og entomologi. Aedes aegypti dirigerede en slags midt-air parring dans, der havde alt at gøre med lyd. Ikke kun reagerede kvindelige myg på lyde fra mænd, de syntes også at kommunikere med deres egne lyde. ”Vi opdagede, at mænd og kvinder faktisk synger for hinanden, ” siger Harrington. "De harmoniserer lige inden parring."
Denne 'parringssang' er ikke produceret af stemmebånd. Det er produceret af flappende vinger. Under normal flyvning har mænd og kvinder myg lidt forskellige vingeslag. Men Harrington fandt ud af, at han under parringsprocessen justerede deres vingeslagfrekvens med kvindernes.
”Vi tror, at kvinden tester den mandlige, ” forklarer Harrington. ”Hvor hurtigt han kan konvertere harmonisk.” I bekræftende fald kan myggesange fungere som auditive påfugerfunktioner. De ser ud til at hjælpe kvinder med at identificere de smukkeste kammerater.
(© Matthew the Horse) Med disse resultater i tankerne og med en nylig bevilling fra Bill & Melinda Gates Foundation, har Harringtons laboratorium begyndt udviklingen af en ny mygfælde til feltundersøgelser. Lignende projekter er blevet gennemført af hold på James Cook University i Australien og Columbia University i New York City, blandt andre.
For en forsker er der ulemper ved de mygfælder, der i øjeblikket findes. Kemiske fælder skal genopfyldes, mens elektriske fælder har tendens til at dræbe myg; Harrington vil have sin nye fælde for at udnytte lydens kraft til at fange levende eksemplarer til overvågning og undersøgelse. Det ville kombinere etablerede metoder til at tiltrække myg, som kemikalier og blod, med indspillede myglyde for at efterligne parringssangen. Det er vigtigt, at det kunne bruges til at fange myg af begge køn.
Historisk set har forskere fokuseret på at fange kvindelige myg, som to gange hver dag går på jagt efter pattedyr at bide - og som muligvis bærer malariaparasitten (hanner gør det ikke). Men forskere er for nylig begyndt at betragte mandlige myg også en vigtig del af malariakontrollen. For eksempel involverer et aktuelt forslag til bekæmpelse af sygdommen frigivelse af genetisk modificerede hanner, der producerer infertile afkom, for at mindske bestanden af sygdomsbærende myg i et givet område.
Harringtons håb er, at en akustisk fælde - ved hjælp af den parringssang, der tiltrækker mænd - ville hjælpe med at lave nye strategier som dette muligt. ”Hvad vi prøver at gøre er virkelig at tænke uden for kassen og identificere nye og nye måder at kontrollere disse myg, ” siger hun.
*
Med den sidste laser endelig på plads, vender Brydegaard en afbryder. Pludselig vises på en bærbar skærm ved siden af stativet en lille hvid prik. Alle ånder et lettelsens suk: laseren fungerer.
Holdet - bestående af Brydegaard, Jansson, Malmqvist og Rasmussen - bruger de sidste 15 minutter af dagslys på at bringe strålen i fokus. Bortset fra nogle få lokale børn, der råber “ mzungu ” - Swahili for let hudfarvet udlænding - synes ingen især at blive generet af europæerne, der klør med teleskoper.
Solnedgang kaster et smukt, blødt lys over det myrrede landskab omkring Lupiro, men det markerer også starten på malariaoverførsel. Når mørket begynder at falde på hytten, hvor lidarsystemet er oprettet, går landsbyboere ind fra markerne; røgsøjler stiger fra madlavning. Lokalbefolkningen her er afhængig af ris for deres levebrød: hæfteklammen serveres med to måltider om dagen, og langs den støvede hovedveje hobber risart op som blade om efteråret. Men rismarker kræver stående vand, og stående vand fremmer malaria myg. Insekter er allerede begyndt at summere omkring vores ben.
Nu hvor aftenen har slået sig rundt omkring os, er lidar-systemet endelig begyndt at registrere en torrent med data. Holdet sidder omkring hytten i mørket; en benzingenerator brummer udenfor og tænder for laser og computer. På den bærbare skærm viser en taggete rød linje toppe og dale. Hver af dem, siger Brydegaard, repræsenterer et ekko fra bjælken. Omkring skumring kan snesevis eller hundreder af insekter krydse bjælken hvert minut. Vi holder øje med den periode, som entomologer omtaler som ”rushtime” - aktivitetsbølgen, der begynder, når kvindelige myg svermer ind i landsbyen og starter deres søgning efter mad.
Nicodemus Govella, en medicinsk entomolog ved Tanzanias prestigefyldte Ifakara Health Institute - en lokal partner af FaunaPhotonics - har set aften myg rush hundreder, endda tusinder af gange. Han ved, hvordan det føles at ryste og kaste op, når malariaparasitten griber fat; han har oplevet symptomerne gang på gang. ”I min barndom kan jeg ikke tælle hvor mange gange, ” fortæller han mig.
Hvis tanzanianske epidemiologer fører en krig mod malaria, fungerer Ifakara Health Institute som et efterretningsministerium - det sporer tætheden, distributionen og timingen af bid af malaria myg. Traditionelt, siger Govella, var "guldstandarden" for myggekontrol en metode kaldet menneskelig landing. Det er lavteknologisk, men pålideligt: En frivillig får medicin til at forhindre malariaoverførsel og sidder derefter udenfor med nakne ben og lader myg lande og bite.
Problemet er, at beskyttelse mod malaria ikke længere er tilstrækkelig. For mange andre sygdomme, fra denguefeber til Zika, spredes også af myg. Som et resultat betragtes fangsten af landinger, der landes efter mennesker, i vid udstrækning som uetisk. ”Det giver dig information, men det er meget risikabelt, ” siger Govella. ”Andre lande har allerede forbudt det.” Efterhånden som sundhedstjenestemænd fratræder gamle strategier for overvågning og kontrol af malaria, kræver arbejdet med eksperimentelle teknikker ny hastighed - det er her laserne vil komme ind.
I dele af Tanzania, delvis takket være bednets og pesticider, er malaria "faldet enormt, " fortæller Govella mig. Men udryddelse af sygdommen har vist sig at være undvikende. Nogle myg har udviklet resistens mod pesticider. Ligeledes hjalp bednets med at bringe transmission om natten under kontrol - men myg har tilpasset deres opførsel og begynder at bide i skumring og daggry, når folk ikke er beskyttet.
I 2008 fik Govellas datter malaria. Når man tænker tilbage, ændrer Govellas måde sig; hans præcise medicinske sprog giver plads til en stille lidenskab. ”Jeg vil ikke engang huske, ” siger han. ”Når jeg kommer til den hukommelse, bringer det virkelig en masse smerter for mig.”
I de tidlige stadier kan malaria se ud som en almindelig forkølelse - og det er derfor, det er så vigtigt, at forskere har værktøjer til at spore parasiten og myggen, der bærer den: at undgå fejlagtig diagnose. I datterens tilfælde viste manglen på information sig tragisk. ”Fordi det ikke blev opdaget snart, fortsatte det op til niveauet for kramper, ” siger Govella. Hans datter døde i sidste ende af komplikationer af malaria. Næsten hver dag siden da har han tænkt på udryddelse.
”Jeg hader denne sygdom, ” siger Govella.
*
Vedholdenheden af malaria har frustreret generationer af videnskabsmænd. Mere end et århundrede efter opdagelsen af parasitten rammer den stadig hundreder af millioner mennesker hvert år, hvoraf en halv million dør. Harrington har sine egne erindringer om ødelæggelsen af sygdommen: I 1998 rejste hun til Thailand for en række eksperimenter og fik selv malaria. ”Jeg var den eneste udlænding mange kilometer, ” siger hun. Da feberen gik ind, begyndte Harrington at forstå den virkelige byrde af sygdommen, hun studerede.
”Jeg kunne forestille mig mig selv som en thailandsk landsbyboer med disse sygdomme, ” siger hun. Hun var langt fra det nærmeste hospital og følte sig alene. ”Jeg følte, at hvis jeg døde, måske folk ikke ville finde ud af det.” Til sidst fandt nogen hende og satte hende bagpå en pickup. Hun kan huske, at han synkede ned i delirium og stirrede op på en ventilator, der endeløst drejede på loftet. ”Jeg så en sygeplejerske med en sprøjte fuld af lilla væske, ” husker hun. Det mindede hende om, da hun arbejdede, år før, i en veterinærklinik, der brugte lilla injektioner til at aflive syge dyr. ”Jeg troede, det var slutningen.”
Endelig brød feberen, og Harrington vidste, at hun ville overleve. ”Jeg følte mig utrolig taknemmelig for mit liv, ” siger hun. Oplevelsen gjorde hende endnu mere engageret i sin forskning. ”Jeg følte, at jeg havde evnen til at prøve at dedikere min karriere til noget, der til sidst kunne hjælpe andre mennesker.”
Malaria giver et levende eksempel på, hvordan insekter truer menneskers sundhed - men der er mange andre måder, de kan forårsage skade på. Insekter spreder også andre mikrobielle sygdomme. Så er der den effekt, de har på landbruget. Ifølge De Forenede Nationers Fødevare- og Landbrugsorganisation ødelægger insektskadedyr en femtedel af det globale afgrødeudbytte. Med andre ord, hvis verdens landmænd havde bedre måder at kontrollere arter som græshopper og biller, kunne de fodre millioner flere mennesker.
Pesticider reducerer de skader, insekter forårsager, men når de anvendes ubetinget, kan de også skade mennesker eller dræbe de insekter, som vi er afhængige af. Vi er fortsat dybt afhængige af pollinatorer som bier, møll og sommerfugle, men en rapport fra 2016 viste, at 40 procent af de hvirvelløse pollinerende arter er truet af udryddelse. Det er på grund af dette kærligheds-had-forhold til insekter, at vi hurtigst muligt har brug for bedre måder at spore forskellige arter på - bedre måder at skelne mellem de bugs, der hjælper os og de bugs, der skader os.
(© Matthew the Horse) *
På formørkelsesdagen, lige før middag, i de blå himmel over Lupiro passerer månens sorte skive foran solen. En gruppe børn er samlet rundt; de holder i deres hænder små plader af svejseglas, som de skandinaviske forskere havde med sig. Ved at kigge gennem det grønfarvet glas kan børnene se den indsnævrende halvmåne af solen.
Landsbyen omkring os er blevet svag; vores skygger er blevet mindre tydelige. At dømme efter lyset føles det som om en pludselig storm er gået ind, eller nogen har vendt en dæmper, der har fået solen til at besvime. Forskerne fra Sverige sammen med deres partnere ved Ifakara Health Institute og FaunaPhotonics ønsker at vide, om insekter i svagt lys bliver mere aktive, ligesom de gør i skumringen.
På skærmen ser vi de røde toppe, der er plukket op igen - ikke så mange, som vi så ved solnedgang og solopgang, men mere end normalt. Der er en enkel grund til, at disse data betyder noget: Hvis myggen er mere aktive under en formørkelse, tyder det på, at de bruger lys som et signal, ved at vide, hvornår de skal sverme hver morgen og aften ved svækkelsen af den stigende og syngende sol.
Når dataene strømmer ind, taler forskerne mig gennem det, vi ser på. Lidar blev oprindeligt udviklet til at studere fænomener i større skala som ændringer i atmosfærisk kemi. Dette system er blevet forenklet til et absolut minimum.
Hvert af de tre teleskoper på stativet har en separat funktion. Den første dirigerer den udgående laser mod et træ ca. en halv kilometer væk. Spundet til træstammen er et sort bræt, hvor bjælken ender. (For at rydde en sti til laseren måtte Jansson, ph.d.-studerende, skære en sti gennem underbørsten med en machete.)
Når insekter flyver gennem laserstrålen, sprænger refleksioner tilbage ved enheden fra deres slåvinger, og de samles op af det andet teleskop. Det tredje teleskop giver teamet mulighed for at sigte og kalibrere systemet; hele apparatet er forbundet til en bærbar computer, der aggregerer dataene. De røde toppe, der danser hen over skærmen, repræsenterer insekter, der krydser laserstrålen.
For at registrere refleksioner, som Brydegaard kalder "atmosfærisk ekko", fanger lidarsystemet 4.000 snapshot i sekundet. Senere vil teamet bruge en algoritme til at kæmpe gennem snapshots for vingeslagfrekvens - fingeraftrykket for hver art.
Denne enhed opnår med andre ord med optik, hvad Olavi Sotavalta opnåede med sine ører, og hvad Harrington har opnået ved hjælp af en mikrofon.
Men der er nogle detaljer i lidardataene, som det menneskelige øre aldrig kunne skelne. For eksempel ledsages et insekts vingeslagfrekvens af højere tonehøjder. (Harmonik er det, der giver rigdom til lyden af en violin; de er ansvarlige for den resonansring, der produceres af en dæmpet guitarstreng.) Lidarsystemet kan fange harmoniske frekvenser, der er for høje til at det menneskelige øre kan høre. Derudover polariseres laserstråler, og når de reflekterer forskellige flader, ændres deres polarisering. Mængden af forandring kan fortælle Brydegaard og hans kolleger, om et insektets vinge er blank eller mat, hvilket også er nyttigt, når man prøver at skelne forskellige arter.
Når den mørke skive af solen begynder at lysne igen, klikker forskerne på billeder og prøver uden særlig succes at forklare, hvordan laserne fungerer for de lokale børn. Nu hvor dataene flyder, er spændingen, der fulgte med opsætningen af lidarsystemet, ganske enkelt smeltet væk.
Endelig ser det ud til, at eksperimentets høje prismærke ikke er forgæves. Holdet brugte omkring $ 12.000 på lidarsystemet, ikke medregnet de lige så store omkostninger til transport og arbejdskraft. ”Det lyder som en masse i en afrikansk landsby, ” indrømmer Brydegaard. På den anden side kan ældre former for lidar, der bruges til at studere atmosfæren, koste hundrede tusinder af dollars. I mellemtiden beregnes byrden af malaria i milliarder af dollars - hvis den overhovedet kunne beregnes.
Inden for et par timer brænder den lysende runde cirkel af solen igen lyst. Et par timer efter dette er det begyndt at indstille.
Vi anvender bugspray igen for at afværge myg, der igen vil komme flyvende ind fra de myrede marker omkring Lupiro. Derefter går vi ind til byen til middag, som som sædvanligvis inkluderer ris.
*
Tre måneder efter eksperimentet ringede jeg til FaunaPhotonics for at lære, hvordan deres analyse skred frem. Efter at så mange lasere var mislykkedes, ville jeg vide, om den endelige havde givet dem de resultater, de havde brug for.
Dataene var rodet, sagde de. ”Omkring tilberedningstid er der masser af røg og støv i luften, ” sagde Jord Prangsma, en ingeniør, der er ansvarlig for at analysere de data, holdet bragte tilbage. Han tilføjede, at dataene tilsyneladende viste tydelige vingeslag. Men det er en ting at se disse beats på en graf. ”At fortælle en computer, ” Find mig den rigtige frekvens ”, er en anden ting, ” sagde han. I modsætning til Sotavalta, der havde studeret individer, havde teamet i Tanzania samlet data fra mange tusinder af insekter. De forsøgte at analysere alle disse slåvinger på én gang.
Men hindringerne var ikke uovervindelige. ”Vi ser en højere aktivitet lige omkring middag, ” sagde Samuel Jansson og talte om data fra formørkelsen. Dette antyder, at myg faktisk brugte lys som en signal til at begynde at søge efter mad i rushtiden. Prangsma tilføjede, at en algoritme, han havde udviklet, begyndte at adskille de vigtige data. ”Fra et videnskabeligt synspunkt er dette et meget rig datasæt, ” sagde han.
I løbet af de følgende måneder fortsatte FaunaPhotonics med at gøre fremskridt. "På trods af de første laserproblemer, " skrev Brydegaard i en nylig e-mail, "systemerne blev udført tilfredsstillende for alle vores forventninger."
Hver dag, hvor systemet var i drift, sagde han, havde de registreret en svimlende 100.000 insektobservationer. ”Indikationer er, at vi kan diskriminere flere arter og kønsklasser af insekter, ” fortsatte Brydegaard.
Sammen med hans kolleger fra Lund University offentliggør Brydegaard resultaterne; FaunaPhotonics, som sin kommercielle partner, vil tilbyde deres lidar-enhed sammen med deres analytiske ekspertise til virksomheder og forskningsorganisationer, der ønsker at spore insekter i marken. ”Hvis vi har en kunde, der er interesseret i en bestemt art, skræddersyr vi algoritmen en smule for at målrette arten, ” forklarede Prangsma. ”Hvert datasæt er unikt og skal håndteres på sin egen måde.” For nylig indledte FaunaPhotonics et tre-årigt samarbejde med Bayer for at fortsætte med at udvikle sin teknologi.
Undersøgelsen af vingeslag er kommet en utrolig lang vej, siden Olavi Sotavalta brugte sin absolutte tonehøjde til at identificere insekter - og alligevel adskiller de skandinaviske forskeres arbejde på meget måder meget lidt fra den finske entomolog. Ligesom Sotavalta bringer de separate discipliner sammen - i dette tilfælde fysik og biologi, lidar og entomologi - for at afsløre mønstre i naturen. Men de har masser af arbejde tilbage at gøre. FaunaPhotonics og dets partnere vil starte i et kommende papir med at forsøge at forbinde prikkerne mellem lys, lasere og myg. Derefter vil de forsøge at demonstrere, at undersøgelsen af vingeslagfrekvens kan hjælpe mennesker med at kontrollere andre sygdomme end malaria, samt insekter, der ødelægger afgrøder.
”Dette er en rejse, der ikke er et par måneder, ” sagde ingeniøren Rasmussen. ”Dette er en rejse, der vil gå i mange år fremover.”
Denne artikel blev først offentliggjort af Wellcome på Mosaic og genudgives her under en Creative Commons-licens.
