Untuk memerangi malaria, para ilmuwan merevitalisasi bidang penelitian yang berhubungan dengan biologi dan musik. Kita berbicara tentang frekuensi sayap sayap. Apa yang bisa ditimbulkan oleh bentrokan disiplin ilmu yang tampaknya tidak sesuai? Dan mengapa orang harus mendengarkan serangga?
Metode Lidar
Untuk itu, direncanakan menggunakan metode lidar. Esensinya adalah menciptakan radiasi laser antara dua objek. Ketika serangga terbang melalui sinar laser, cahaya dari mereka akan dipantulkan kembali ke teleskop, menciptakan data yang diharapkan para ilmuwan dapat mengenali spesies yang berbeda. Pada saat serangga menghancurkan tanaman yang dapat memberi makan populasi di beberapa negara, dan serangga lain membawa penyakit yang membunuh ratusan ribu orang setiap tahun, sistem sinar dan lensa ini berpotensi meningkatkan kualitas jutaan kehidupan.
Fitur frekuensi
Tentu saja, laser adalah teknologi tercanggih yang digunakan dalam metode lidar, tetapi intinya adalah prinsip entomologi yang elegan dan berusia berabad-abad. Hampir setiap jenis serangga terbang, mulai dari ngengat hingga nyamuk, memiliki frekuensi kepakan yang unik. Nyamuk betina satu spesies mengepakkan sayapnya pada frekuensi 350 hertz, sedangkan nyamuk betina dari spesies lain memiliki kepakan sayap 550 hertz. Karena perbedaan ini, kepakan sayap serangga dapat dianalogikan dengan sidik jari manusia. Dan dalam beberapa tahun terakhir, bidang ilmiah yang mempelajari frekuensi kepakan sayap serangga sedang mengalami masa Renaisans, terutama di bidang kesehatan manusia.
Video promosi:
Teknik Hook
Jauh sebelum munculnya laser dan komputer, sayap sayap dianggap sebagai pendengaran (atau bahkan musik). Seorang pendengar yang penuh perhatian dapat mencocokkan dengungan serangga tertentu dengan nada di piano. Inilah yang dilakukan oleh filsuf alam Robert Hook pada abad ke-17. Dia bisa mengetahui berapa banyak kepakan sayap yang dilakukan serangga tertentu dengan membandingkan suaranya dengan suara nada tertentu. Tetapi fakta bahwa Hook hanya mengandalkan pendengarannya sendiri menciptakan kesulitan yang tidak dapat diatasi dalam mentransfer pengetahuannya kepada orang lain. Pengetahuan biasanya disebarluaskan melalui surat kabar ilmiah, surat dan gambar perwakilan dari berbagai spesies, sehingga ahli entomologi lebih mengandalkan penglihatan mereka daripada pendengaran. Untuk jangka waktu yang lama, bidang ilmiah ini memiliki fokus yang sangat, sangat sempit.
Bunga diperbarui
Namun, pada abad kedua puluh, para ilmuwan mulai menaruh minat baru pada bidang ini, karena cara utama untuk menentukan frekuensi kepakan sayap menjadi visual. Itu adalah metode kronografik, berkat itulah serangkaian foto dengan kecepatan bingkai tinggi dibuat. Namun, metode ini memiliki keterbatasan, sehingga banyak peneliti yang percaya bahwa metode Hook masih yang terbaik. Di antara mereka adalah Olavi Sotavalta, seorang ahli entomologi Finlandia yang berbakat dengan pendengaran yang sempurna. Sebagai seorang komposer dengan pendengaran yang sempurna, mampu mentranskripsikan sebuah musik dengan telinga, Sotavalta mampu menentukan nada yang tepat dari sayap nyamuk tanpa membutuhkan piano.
Metode modern
Sekarang, berkat teknologi tinggi yang menggunakan metode lidar, Anda dapat merekam hingga empat ribu bingkai per detik. Belakangan, para ilmuwan menggunakan algoritme khusus yang menentukan kepakan sayap pada bingkai ini, menghitung frekuensinya, dan dengan demikian menentukan "sidik jari" serangga. Dengan kata lain, metode ini mencapai apa yang Sotavalta dapat capai dengan pendengarannya yang sempurna, tetapi sekarang data ini dapat diproses dan dikirimkan ke ilmuwan lain.
Masalah percobaan
Secara alami, ada berbagai masalah yang terkait dengan eksperimen ini. Misalnya, ketika di daerah tempat diadakannya orang-orang mulai memasak makanan, ada asap di udara, yang tidak memungkinkan penilaian serangga yang memadai, dan serangga itu sendiri tidak berperilaku seperti biasanya. Namun, dengan satu atau lain cara, para ilmuwan telah menerima hasil yang cukup jelas. Tetapi melihat penerbangan serangga pada grafik peralatan adalah satu hal, dan mengatakan kepada komputer "Tolong, tentukan frekuensi yang sesuai untuk saya adalah hal lain." Tidak seperti Sotavalta, yang mengamati serangga tunggal, para ilmuwan dalam eksperimen ini menerima data tentang ribuan serangga, dan pada saat yang sama mereka mencoba menganalisis semua data ini pada saat yang bersamaan. Ilmuwan menghabiskan sekitar dua belas ribu dolar untuk percobaan pertama mereka dengan menggunakan metode lidar. Apakah benar-benar layak menghabiskan uang sebanyak itu? Bukankah lebih baik menggunakannya untuk kebutuhan lain? Seperti yang ditunjukkan oleh hasil, percobaan itu bukannya tidak berarti atau tidak berguna, tetapi ternyata lebih dari sekadar berhasil, meskipun semakin banyak kesulitan muncul di hadapan para ilmuwan berulang kali. Sekarang mereka dapat, misalnya, mengenali frekuensi sayap nyamuk pembawa penyakit malaria yang mengerikan dan seringkali fatal.
Mengapa ini dibutuhkan?
Malaria adalah salah satu contoh paling jelas tentang bagaimana serangga dapat mengancam kesehatan manusia. Namun, masih banyak lagi cara serangga dapat membahayakan manusia. Serangga adalah pembawa penyakit mikroba. Mereka juga memiliki dampak yang sangat serius pada pertanian. Menurut Organisasi Pangan dan Pertanian Perserikatan Bangsa-Bangsa, serangga membunuh sekitar seperlima dari panen di bumi. Dengan kata lain, jika petani memiliki cara yang lebih baik untuk mengendalikan belalang dan berbagai kumbang, mereka dapat memberi makan ratusan juta lebih. Pestisida mengurangi kerusakan yang disebabkan oleh serangga, tetapi jika digunakan secara sembarangan, seperti yang sering dilakukan, pestisida juga dapat membahayakan manusia dan serangga yang menguntungkan. Misalnya,Manusia sangat bergantung pada lebah, ngengat, dan kupu-kupu sebagai penyerbuk, tetapi sebuah penelitian tahun 2016 menemukan bahwa sekitar 40 persen spesies penyerbuk invertebrata terancam punah. Karena hubungan dengan serangga inilah orang perlu mencari cara yang lebih baik untuk mengidentifikasi spesies. Sederhananya, manusia perlu belajar untuk mengidentifikasi bug mana yang merugikan mereka dan mana yang menguntungkan.
Apa berikutnya?
Studi tentang frekuensi kepakan sayap serangga telah berubah secara dramatis sejak zaman Olavi Sotavalta, yang menggunakan pendengarannya yang sempurna untuk mengidentifikasi serangga melalui suara yang mereka buat. Namun, dalam banyak hal, studi mutakhir ini mirip dengan apa yang dilakukan ahli entomologi Finlandia. Seperti Sotavalta, ilmuwan modern mencoba menggabungkan beberapa disiplin ilmu sekaligus, dalam hal ini fisika dan biologi, lidar, dan entomologi, untuk mempelajari cara menentukan urutan di alam. Namun, mereka masih memiliki banyak pekerjaan ke depan. Dalam karya ilmiah yang akan datang, yang akan diterbitkan para ilmuwan, mereka akan mencoba menghubungkan titik-titik antara cahaya, laser, dan serangga. Mereka kemudian akan mencoba menunjukkan bahwa penelitian sayap-sayap serangga dapat membantu manusia mengendalikan malaria dan penyakit lain, serta melawan serangga.yang merusak tanaman. Ini bukan pekerjaan selama beberapa bulan. Ini adalah proyek yang bisa memakan waktu beberapa tahun. Namun, tujuannya lebih dari mulia, dan hasil pertama telah diperoleh, sehingga para ilmuwan tahu ke arah mana harus bergerak untuk mencapai efek maksimal.
Marina Ilyushenko
