Det er en varm sommer ettermiddag i den tanzaniske landsbyen Lupiro, og Mikkel Brydegaard ligger på huk i en mursteinhytte og prøver å fikse en ødelagt laser. Ved siden av ham, på et høyt stativ, peker tre teleskoper gjennom et vindu på et tre i det fjerne. En bærbar PC hviler på en vendt boks og venter på å motta et signal.
Relatert innhold
- Musikk eller dyremishandling? En kort historie om kattepianoet
Med en fungerende laser er dette systemet kjent som lidar-lignende radar, forteller Brydegaard, men bruker en laser i stedet for radiobølger. Oppsettet er ment å samle presise data om bevegelse av malaria mygg. Men når solen begynner å gå utenfor, blir Brydegaard nervøs. Han og kollegene har tilbrakt en uke i Tanzania, og enheten deres har fremdeles ikke begynt å samle inn data. De er nesten ute av tiden.
I morgen vil en solformørkelse utslette solen over Tanzania - en hendelse som bare skjer noen få tiår her, og som Brydegaard og teamet hans fra Lund University i Sverige har reist tusenvis av miles for å se. Deres umiddelbare mål er å se om formørkelsen påvirker atferden til sykdomsbærende insekter. Deres større oppgave er imidlertid å demonstrere at lasere kan revolusjonere hvordan insekter blir studert.
Lidar innebærer å skyte en laserstråle mellom to punkter - i dette tilfellet mellom hytta og treet. Når insekter flyr gjennom strålen, vil de spre seg og reflektere lys tilbake til teleskopene, og generere data som forskerne håper å identifisere forskjellige arter fra. I en tid der skadedyr ødelegger nok mat til å opprettholde hele land - og når insektbårne sykdommer dreper hundretusener av mennesker hvert år - kan denne ordningen med bjelker og linser, kanskje, forbedre millioner av liv.
Men uten en fungerende laser vil turen til Tanzania telle for ingenting.
Allerede har teamet kommet nær å gi seg. For noen dager siden klarte ikke de to høydrevne laserne å fungere. "Den første tanken min var, OK - pak alt, vi drar tilbake, " sier Brydegaard til meg. "Det er ingen steder i Tanzania vi kan finne en reservedel." Han tenkte bittert på titusenvis av dollar de hadde brukt på utstyr og reiser. Men så gikk han inn til byen med Samuel Jansson, sin doktorgradsstudent, og over flasker øl rullet de gjennom kontaktene på telefonene sine. Kanskje, begynte de å tenke, det var mulig å berge turen tross alt.
*
Lasere kan være et banebrytende verktøy for å identifisere insekter, men kjernen i lidar-metoden er et elegant og hundreår gammelt prinsipp av entomologi. Nesten alle arter av flyvende insekter, fra møll til midge til mygg, har en unik vingeslagsfrekvens. En kvinnelig Culex-stigmatosoma- mygg, for eksempel, kan slå vingene med en frekvens på 350 hertz, mens en mannlig Culex tarsalis kan være på 550 hertz. På grunn av disse forskjellene er et insektets vingeslag som et fingeravtrykk. Og de siste årene har studien av vingeslag gjennomgått en renessanse, spesielt innen helse.
Lenge før lasere eller datamaskiner ble wingbeat tenkt på i auditive - til og med musikalske - termer. En omhyggelig lytter kunne matche en flue med en nøkkel på pianoet. Det er nøyaktig hva Robert Hooke, en naturfilosof, gjorde på 1600-tallet: “Han kan fortelle hvor mange slag en flue gjør med vingene sine (de fluene som nynner i flyginga) etter notatet den svarer til i musique under deres flyging, ”skrev Samuel Pepys, en britisk embetsmann og venn av Hookes.
Men det faktum at Hooke stolte på ørene, må ha gjort funnene hans vanskelige å kommunisere. Kunnskapen ble tradisjonelt delt gjennom vitenskapelige artikler, brev og eksempler på tegninger, og entomologer hadde derfor en tendens til å stole på syn fremfor å høre. "Feltet har hatt et veldig, veldig smalt fokus i lang tid, " sier Laura Harrington, en entomolog og epidemiolog med base ved Cornell University, New York State.
På 1900-tallet begynte forskere imidlertid å bryte formen. Den viktigste deteksjonsmetoden for vingeslag var visuell: den kronofotografiske metoden, som innebar å ta fotografier i rask rekkefølge. Dette hadde sine begrensninger, og noen få øyrikede forskere mente at det var en fordel med Robert Hookes auditive tilnærming - spesielt Olavi Sotavalta, en entomolog fra Finland som hadde den sjeldne gaven absolutt tonehøyde. Akkurat som en komponist med absolutt tonehøyde kan transkribere en musikalsk passering ved øre, kunne Sotavalta identifisere den nøyaktige tonen i en myggvinger uten et piano.
(© Matthew the Horse) "Den akustiske metoden gjør det mulig å observere insekter i fri flytur, " skrev Sotavalta i en artikkel fra 1952 i Nature . Med andre ord, fordi han hadde absolutt tonehøyde, var Sotavalta i stand til å gjøre vingeslagobservasjoner ikke bare med kameraer på laboratoriet, men også i naturen, med ørene. Forskere blir informert og begrenset av sansene de velger å bruke.
Sotavaltas særegne tilnærming til forskning antyder at viss vitenskapelig innsikt dukker opp når separate disipliner kolliderer: Han brukte sitt krumme øre ikke bare for å identifisere arter under forskningen, men også for musikk. "Han hadde en vakker sangstemme, " sier Petter Portin, en emeritus-professor i genetikk som en gang var student i Sotavaltas. Portin husker ham som en høy, slank mann som alltid hadde på seg en blå laboratoriefrakk.
Sotavaltas artikler i Nasjonalbiblioteket er en merkelig kombinasjon av bokstaver, monografier om insektoppførsel og stabler av noter. Noen av komposisjonene hans er oppkalt etter fugler og insekter.
Et av de merkeligste av Sotavaltas artikler, publisert i Annals of the Finnish Zoological Society, dokumenterer i forbløffende detalj sangene til to spesielle nattergaler. Sotavalta hørte dem i løpet av påfølgende somre mens han bodde på sommerhuset hans i Lempäälä. Selve papiret virker tørt, helt til det blir klart at han prøver å bruke musikkteori på fuglesang.
"Sangen til de to Sprosser-nattergalene ( Luscinia luscinia L. ) som oppstod i to påfølgende år ble spilt inn akustisk og presentert med konvensjonell stavnotasjon, " skrev han.
I etterkant av dette er nesten 30 sider med notater, grafer og analyse av rytmen og tonaliteten til fuglene. Etter å ha belyst likheten mellom de to sangene, erklærer han: "På grunn av den korte avstanden mellom stedene der de sang, ble det konkludert med at de kanskje var far og sønn." Det er som om hans arbeid er et søk etter et eller annet slag av mønster, noen musikalsk idé, delt av medlemmer av samme art.
Imidlertid var hans artikkel i Nature heller mer konsekvens. Der beskriver Sotavalta bruken av sin "akustiske metode" for å identifisere insekter ved å bruke sin absolutte tonehøyde, og teoriser om finessene til insektvingene: hvor mye energi den bruker, og hvordan det varierer etter lufttrykk og kroppsstørrelse. Likevel, bare tiår senere, bekreftet forskere som Brydegaard bekreftelsen av vingeslag i studien av insekter - for eksempel myggbærende mygg.
*
I Tanzania har Brydegaard, Jansson og ingeniør Flemming Rasmussen ikke absolutt tonehøyde - og selv om de gjorde det, hjalp det ikke så mye. Det er millioner av insekter i og rundt landsbyen, og de droner videre i en symfoni som aldri slutter.
Det disse forskerne har, i stedet for et ivrig øre, er en høyteknologisk dings og to ødelagte lasere. Og telefonene deres.
Da laserne mislyktes, tok det noen falske starter for å finne en løsning. En forsker i Elfenbenskysten hadde en fungerende laser, men han var borte i USA. Brydegaard vurderte å sende for en erstatning med posten, men visste at - takket være toll og den dagelange kjøreturen fra flyplassen i Dar es Salaam - sannsynligvis ikke ville ankomme i tide til formørkelsen.
Til slutt sendte de en tekstmelding til Frederik Taarnhøj, administrerende direktør i FaunaPhotonics, deres kommersielle partner, og spurte om han ville vurdere å sende en forsker fra Sverige med noen ekstra lasere. Taarnhøj sa ja.
Så trioen ringte noen hektiske samtaler og overbeviste til slutt en annen doktorgradsstudent, Elin Malmqvist, om å gå om bord i et fly allerede dagen etter. Da hun gjorde det, bar hun tre små metallbokser i kofferten.
Sagaen var imidlertid ikke over ennå. Selv etter den enorme utgiften til flyturen i siste øyeblikk, mislyktes den første utskiftningen: Brydegaard i hans hast forvirret anoden med katoden, som kortsluttet laserdioden. Den andre laseren ga en stråle, men den var uforklarlig så svak at den var ubrukelig.
Det er den siste laseren som Brydegaard nå pakker ut, i håp om at i det minste denne vil fungere som forventet. Da han skru det fast på stativet, er det nesten solnedgang, og hans agitasjon er følbar. I løpet av timen vil det være for mørkt å kalibrere til og med en fungerende laser. Alt rir på dette utstyret.
*
Laura Harringtons laboratorium på Cornell ligner litt på et restaurantkjøkken. Det som ligner døren til en walk-in fryser fører faktisk til et inkubasjonsrom. Den er fuktig og tent av lysstoffrør. Hyllene er dekket av nøye merkede esker. Harrington viser meg myggegg inne i slags engangsbeholdere du vil ha suppe i. Over toppen av beholderne, for å forhindre at mygg slipper ut, er det et slags nett - brudeslør, forteller hun meg. Metoden er ikke helt idiotsikker. Noen få mygg har sluppet unna, og de surrer rundt ørene og anklene mens vi chatter.
Når vi snakker om Sotavaltas tilnærming, sier Harrington at han “definitivt var foran sin tid”. Selv de siste årene, var ikke forskere som tenkte å høre på mygg, klar over hvor mange insekter som også er i stand til å lytte. "I lang tid trodde forskere at kvinnelige mygg var døve - at de overhode ikke tok hensyn til lyd, " sier Harrington.
Men i 2009 satte Harrington den mangeårige antakelsen på prøve. I et uvanlig og intrikat eksperiment bundet hun og kollegene en kvinnelig Aedes aegypti- mygg til et hår, installerte en mikrofon i nærheten og plasserte begge inne i en opp-ned-fisketank. Deretter slapp de mannlige mygg inne i tanken og registrerte resultatene.
Teamets funn overrasket Harrington, og førte til et gjennombrudd i studiet av lyd og entomologi. Aedes aegypti dirigerte en slags paringsdans i luften som hadde alt å gjøre med lyd. Ikke bare reagerte kvinnelige mygg på lydene til menn, de så ut til å kommunisere med egne lyder. "Vi oppdaget at menn og kvinner faktisk synger for hverandre, " sier Harrington. "De harmonerer rett før parring."
Denne 'parringssangen' er ikke produsert av stemmebånd. Det er produsert av vinger som klaffer. Under normal flyging har mannlige og kvinnelige mygg litt forskjellige vingeslag. Men Harrington fant ut at i løpet av parringsprosessen justerte hannene sin vingeslagfrekvens med frekvensen av kvinner.
"Vi tror hunnen tester hannen, " forklarer Harrington. “Hvor raskt han kan konvertere harmonisk.” I så fall kan myggsanger fungere som auditive påfugerfunksjoner. Det ser ut til at de hjelper kvinner med å identifisere de flotteste kompisene.
(© Matthew the Horse) Med disse resultatene i tankene, og med et nylig tilskudd fra Bill & Melinda Gates Foundation, har Harringtons laboratorium begynt utviklingen av en ny myggfelle for feltforskning. Lignende prosjekter har blitt utført av team ved James Cook University i Australia og Columbia University i New York City, blant andre.
For en forsker er det ulemper med myggfellene som for tiden eksisterer. Kjemiske feller må fylles på nytt, mens elektriske feller har en tendens til å drepe mygg; Harrington vil ha sin nye felle for å utnytte kraften til lyd for å fange levende eksemplarer for overvåking og studier. Den ville kombinere etablerte metoder for å tiltrekke mygg, som kjemikalier og blod, med innspilte mygglyder for å etterligne parringssangen. Det er viktig at den kan brukes til å fange mygg av begge kjønn.
Historisk har forskere fokusert på å fange kvinnelige mygg, som to ganger hver dag går på jakt etter pattedyr å bite - og som kan bære malariaparasitten (menn gjør det ikke). Men forskere har nylig begynt å anse mannlige mygg som en viktig del av malariakontrollen også. Et aktuelt forslag for å dempe sykdommen innebærer for eksempel å frigjøre genmodifiserte hanner som produserer infertile avkom, for å redusere befolkningen av mygg som er båret av sykdommer i et gitt område.
Harringtons håp er at en akustisk felle - ved å bruke parringssangen som tiltrekker hanner - vil bidra til å lage nye strategier som dette mulig. "Det vi prøver å gjøre er å tenke utenfor boksen, og identifisere nye og nye måter å kontrollere myggene på, " sier hun.
*
Med den siste laseren endelig på plass, vipper Brydegaard en bryter. Plutselig, på den bærbare PC-skjermen ved siden av stativet, dukker det opp en liten hvit prikk. Alle puster lettet ut: laseren fungerer.
Teamet - som består av Brydegaard, Jansson, Malmqvist og Rasmussen - bruker de siste 15 minuttene av dagslys på å bringe strålen i fokus. Andre enn noen få lokale barn, som roper “ mzungu ” - svahili for lettkledd utlending - virker ingen særlig plaget av europeerne som tisser med teleskoper.
Solnedgang kaster et vakkert, mykt lys over det myrrike landskapet rundt Lupiro, men det markerer også starten på malariaoverføring. Når mørket begynner å falle på hytta der lidar-systemet er satt opp, går landsbyboere inn fra åkrene; røykpilarer stiger opp fra kokebranner. Lokalbefolkningen er avhengig av ris for levebrødet: stiftet serveres med to måltider om dagen, og langs den støvete hovedveien hoper han seg som løv om høsten. Men rismarker krever stående vann, og stående vann fremmer malaria mygg. Insekter har allerede begynt å sive rundt beina.
Nå som kvelden har lagt seg rundt oss, har lidarsystemet endelig begynt å registrere en torrent med data. Teamet sitter rundt hytta i mørket; en bensingenerator brummer utenfor og driver laseren og datamaskinen. På den bærbare skjermen viser en tagget rød linje topper og daler. Hver av dem, forteller Brydegaard, representerer et ekko fra bjelken. Rundt skumring kan dusinvis eller hundrevis av insekter krysse bjelken hvert minutt. Vi ser på perioden som entomologer omtaler som "rushtime" - aktivitetsbølgen som begynner når kvinnelige mygg svermer inn i landsbyen og starter søket etter mat.
Nicodemus Govella, medisinsk entomolog ved Tanzanias prestisjetunge helseinstitutt Ifakara - en lokal partner til FaunaPhotonics - har sett kvelden myggstopp hundrevis, til og med tusenvis av ganger. Han vet hvordan det føles å skjelve og kaste opp når malariaparasitten tar tak; han har opplevd symptomene gang på gang. "I løpet av barndommen kan jeg ikke telle hvor mange ganger, " forteller han meg.
Hvis tanzanianske epidemiologer fører en krig mot malaria, fungerer Ifakara helseinstitutt som et etterretningsdepartement - det sporer tetthet, distribusjon og tidspunkt for bitt av malariamygger. Tradisjonelt, sier Govella, var "gullstandarden" for myggovervåking en metode som ble kalt fangst av mennesker. Det er lavteknologisk, men pålitelig: en frivillig får medisiner for å forhindre malariaoverføring og sitter deretter utenfor med bare ben, slik at mygg kan lande og bite.
Problemet er at beskyttelse mot malaria ikke lenger er nok. For mange andre sykdommer, fra denguefeber til Zika, spres også av mygg. Som et resultat blir fangsten av landingsland nå ansett som uetisk. "Det gir deg informasjon, men det er veldig risikabelt, " sier Govella. "Andre land har allerede forbudt det." I og med at helsetjenestemenn fratrer gamle strategier for overvåking og kontroll av malaria, tar arbeidet med eksperimentelle teknikker ny haster - det er her laserne vil komme inn.
I deler av Tanzania, delvis takket være bednets og sprøytemidler, har malaria "gått voldsomt ned", forteller Govella meg. Men utryddelse av sykdommen har vist seg unnvikende. Noen mygg har utviklet resistens mot plantevernmidler. På samme måte bidro sengetøy til å føre overføring om natten - men mygg har tilpasset oppførselen sin og begynte å bite i skumring og daggry, når folk ikke er beskyttet.
I 2008 fikk Govellas datter malaria. Når jeg tenker tilbake, endrer Govellas måte seg; hans presise medisinske språk gir vei til en stille lidenskap. "Jeg vil ikke engang huske, " sier han. "Når jeg kommer til det minnet, gir det virkelig mye smerte for meg."
I de tidlige stadiene kan malaria se ut som en forkjølelse - og det er derfor det er så viktig at forskere har verktøy for å spore parasitten og myggen som bærer den: for å unngå feildiagnostisering. I datterens tilfelle var mangelen på informasjon tragisk. "Fordi den ikke ble oppdaget snart, fortsatte den opp til nivået av kramper, " sier Govella. Datteren hans døde til slutt av komplikasjoner av malaria. Nesten hver dag siden den gang har han tenkt på utryddelse.
"Jeg hater denne sykdommen, " sier Govella.
*
Utholdenheten av malaria har frustrert generasjoner av forskere. Mer enn et århundre etter oppdagelsen av parasitten, rammer den fremdeles hundrevis av millioner mennesker hvert år, hvorav en halv million dør. Harrington har sine egne minner fra ødeleggelsen som sykdommen utbredte: I 1998 reiste hun til Thailand for en serie eksperimenter og fikk selv malaria. "Jeg var den eneste utlendingen mange kilometer, " sier hun. Da feberen satte inn, begynte Harrington å forstå den virkelige belastningen av sykdommen hun studerte.
"Jeg kunne forestille meg meg som en thailandsk landsbyboer med disse sykdommene, " forteller hun meg. Hun var langt fra nærmeste sykehus og følte seg alene. "Jeg følte at hvis jeg døde, kanskje ikke folk ville finne ut av det." Til slutt fant noen henne og satte henne bakerst i en pickup. Hun husker at hun sank ned i delirium, og stirret opp på en vifte som snurret uendelig i taket. "Jeg så en sykepleier med en sprøyte full med lilla væske, " husker hun. Det minnet henne om da hun jobbet, år før, på en veterinærklinikk som brukte lilla injeksjoner for å avlive syke dyr. "Jeg trodde det var slutten."
Endelig brakk feberen, og Harrington visste at hun kom til å overleve. "Jeg følte meg utrolig takknemlig for livet mitt, " sier hun. Opplevelsen gjorde henne enda mer engasjert i forskningen sin. "Jeg følte at jeg hadde evnen til å prøve å vie karrieren min til noe som til slutt kunne hjelpe andre mennesker."
Malaria gir et levende eksempel på hvordan insekter truer menneskers helse - men det er mange andre måter de kan forårsake skade på. Insekter sprer også andre mikrobielle sykdommer. Så er det effekten de har på landbruket. I følge FNs mat- og jordbruksorganisasjon ødelegger insektskadedyr en femtedel av avlingene i verden. Med andre ord, hvis verdens bønder hadde bedre måter å kontrollere arter som gresshopper og biller, kunne de mate millioner flere mennesker.
Plantevernmidler reduserer skadene insekter forårsaker, men når de brukes kritisk, kan de også skade mennesker eller drepe insektene som vi er avhengige av. Vi er fortsatt dypt avhengige av pollinatorer som bier, møll og sommerfugler, men en rapport fra 2016 viste at 40 prosent av virvelløse arter av virvelløse dyr er utrydningstruet. Det er på grunn av dette kjærlighets-hat-forholdet til insekter som vi raskt trenger bedre måter å spore forskjellige arter på - bedre måter å skille mellom feilene som hjelper oss og feilene som skader oss.
(© Matthew the Horse) *
På formørkelsesdagen, like før middag, i de blå himmelen over Lupiro, passerer månens svarte skive foran solen. En gruppe barn har samlet seg; de holder i hendene små tallerkener med sveiseglass som de skandinaviske forskerne hadde med seg. Ved å kikke gjennom det grønnfargede glasset, kan barna se den innsnevrende halvmånen av solen.
Landsbyen rundt oss har blitt svak; våre skygger har vokst seg mindre tydelige. Ved å dømme etter lyset føles det som om en plutselig storm har satt seg inn, eller at noen har skrudd en dimmer som har fått solen til å besvime. Forskerne fra Sverige, sammen med sine partnere ved Ifakara helseinstitutt og FaunaPhotonics, vil vite om insekter blir mer aktive i mørke lys av en formørkelse.
På skjermen ser vi på de røde toppene, som har tatt seg opp igjen - ikke så mange som vi så ved solnedgang og soloppgang, men mer enn vanlig. Det er en enkel grunn til at disse dataene betyr noe: Hvis myggen er mer aktive under en formørkelse, tyder det på at de bruker lys som en indikasjon, når de vet når de skal sverme hver morgen og kveld ved svakhet av den stigende og syngende sol.
Når dataene strømmer inn, snakker forskerne meg gjennom det vi ser på. Lidar ble opprinnelig utviklet for å studere mye større fenomener, som endringer i atmosfærisk kjemi. Dette systemet er blitt forenklet til et minimum.
Hver av de tre teleskopene på stativet har en egen funksjon. Den første dirigerer den utgående laseren mot et tre omtrent en halv kilometer unna. Spikret til trestammen er et svart brett, der bjelken slutter. (For å rydde en vei for laseren, måtte Jansson, doktorgradsstudenten, kutte en sti gjennom underbørsten med en machete.)
Når insekter flyr gjennom laserstrålen, spretter refleksjoner tilbake på enheten fra de slo vingene, og de blir plukket opp av det andre teleskopet. Det tredje teleskopet gjør at teamet kan sikte og kalibrere systemet; hele apparatet er koblet til en bærbar datamaskin som samler dataene. De røde toppene som danser over skjermen representerer insekter som krysser laserstrålen.
For å registrere refleksjonene, som Brydegaard kaller “atmosfærisk ekko”, fanger lidarsystemet 4.000 øyeblikksbilder per sekund. Senere vil teamet bruke en algoritme for å kamme gjennom øyeblikksbildene for vingeslagfrekvens - fingeravtrykket til hver art.
Denne enheten oppnår med andre ord med optikk det Olavi Sotavalta oppnådde med ørene, og hva Harrington har oppnådd ved hjelp av en mikrofon.
Men det er noen detaljer i lidardataene som det menneskelige øret aldri kunne skjelne. For eksempel ledsages et insekts vingslagsfrekvens av harmonier med høyere tone. (Harmonikk er det som gir rikdom til lyden av en fiolin; de er ansvarlige for den resonansringen som er produsert av en dempet gitarsnor.) Lidarsystemet kan fange harmoniske frekvenser som er for høye for at det menneskelige øret kan høre. I tillegg er laserstråler polarisert, og når de reflekterer forskjellige overflater, endres polarisasjonen deres. Forandringsmengden kan fortelle Brydegaard og kollegene om en insektfløy er blank eller matt, noe som også er nyttig når du prøver å skille forskjellige arter.
Når den mørke skiven på sola begynner å lysne igjen, knipser forskerne bilder og prøver uten stor suksess å forklare hvordan laserne fungerer for lokale barn. Nå som dataene flyter, har spenningen som fulgte oppsettet av lidarsystemet ganske enkelt smeltet bort.
Det virker endelig klart at eksperimentets høye prislapp ikke vil være forgjeves. Teamet brukte rundt 12 000 dollar på lidarsystemet, ikke inkludert de like heftige kostnadene ved transport og arbeidskraft. "Det høres ut som mye å stå i en afrikansk landsby, " innrømmer Brydegaard. På den annen side kan eldre former for lidar, brukt til å studere atmosfæren, koste hundretusener av dollar. Byrden av malaria, i mellomtiden, ville bli beregnet i milliarder av dollar - hvis den i det hele tatt kunne beregnes.
I løpet av et par timer brenner den lyse runde solkretsen igjen sterkt. Et par timer etter det har det begynt å stille.
Vi bruker bugspray på nytt for å avverge myggen som nok en gang vil komme flygende inn fra myskmarkene rundt Lupiro. Så går vi inn til byen for middag, som som vanlig inkluderer ris.
*
Tre måneder etter eksperimentet ringte jeg FaunaPhotonics for å lære hvordan analysen deres gikk videre. Etter at så mange lasere hadde mislyktes, ville jeg vite om den endelige hadde gitt dem resultatene de trengte.
Dataene var rotete, sa de. "Rundt koketid er det mye røyk og støv i luften, " sa Jord Prangsma, en ingeniør som var ansvarlig for å analysere dataene som teamet brakte tilbake. Han la til at dataene så ut til å vise tydelige vingeslag. Men det er en ting å oppdage disse taktene på en graf. "Å fortelle en datamaskin, " finn meg riktig frekvens, "er en annen ting, " sa han. I motsetning til Sotavalta, som hadde studert enkeltpersoner, hadde teamet i Tanzania samlet inn data fra mange tusen insekter. De prøvde å analysere alle de slå vingene på en gang.
Men hindringene var ikke uoverkommelige. "Vi ser en høyere aktivitet rett rundt klokka 12, " sa Samuel Jansson og snakket om dataene fra formørkelsen. Dette tyder på at mygg faktisk brukte lys som en indikasjon for å begynne å søke etter mat i rushtiden. Prangsma la til at en algoritme han hadde utviklet begynte å skille ut de viktige dataene. "Fra et vitenskapelig synspunkt er dette et veldig rikt datasett, " sa han.
I løpet av månedene som fulgte fortsatte FaunaPhotonics å gjøre fremgang. "Til tross for første laserproblemer, " skrev Brydegaard i en fersk e-post, "systemene ble utført tilfredsstillende for alle forventninger."
Hver dag som systemet var i drift, sa han, hadde de registrert en svimlende 100.000 insektobservasjoner. "Indikasjoner er at vi kan diskriminere flere arter og kjønnsklasser av insekter, " fortsatte Brydegaard.
Sammen med kollegene fra Lund University vil Brydegaard publisere resultatene; FaunaPhotonics, som sin kommersielle partner, vil tilby deres lidar-enhet, sammen med deres analytiske ekspertise, til selskaper og forskningsorganisasjoner som ønsker å spore insekter i feltet. "Hvis vi har en kunde som er interessert i en bestemt art, skreddersyr vi algoritmen litt for å målrette arten, " forklarte Prangsma. “Hvert datasett er unikt, og må håndteres på sin egen måte.” Nylig innledet FaunaPhotonics et tre-årig samarbeid med Bayer for å fortsette å utvikle sin teknologi.
Studiet av vingeslag har kommet utrolig langt siden Olavi Sotavalta brukte sin absolutte tonehøyde for å identifisere insekter - og likevel skiller de skandinaviske forskernes arbeid på noen måter veldig lite fra den finske entomologens. Akkurat som Sotavalta samler de separate fagområder - i dette tilfellet fysikk og biologi, lidar og entomologi - for å avdekke mønstre i naturen. Men de har mye arbeid igjen å gjøre. FaunaPhotonics og dets partnere vil starte i et kommende papir med å prøve å koble prikkene mellom lys, lasere og mygg. Så vil de prøve å demonstrere at studiet av vingeslagfrekvens kan hjelpe mennesker med å kontrollere andre sykdommer enn malaria, samt insekter som ødelegger avlinger.
"Dette er en reise som ikke er noen måneder, " sa ingeniøren Rasmussen. "Dette er en reise som vil gå i flere år fremover."
Denne artikkelen ble først publisert av Wellcome på Mosaic og er utgitt her under en Creative Commons-lisens.
