24.03.2014

Ученые разработали определитель насекомых

Прибор способен безошибочно идентифицировать пролетающих мимо насекомых.

Используя все классические методы наблюдения, ученые создали универсальное устройство, способное помочь в распознавании объектов, сообщается в Discovery News. Сейчас прибор способен безошибочно идентифицировать насекомых, пролетающих мимо. Новое изобретение может эффективно использоваться в сельском хозяйстве для предотвращения угрозы гибели урожая или даже предупреждения опасности для человека. Энтомологи собираются протестировать новинку в Мали, где остро стоит проблема малярии. В дальнейшем функционал устройства будет расширен.

Один из ученых Калифорнийского университета Имон Кео утверждает, что новое устройство обладает действительно большим потенциалом для спасения не только урожаев, но и жизней людей. Он считает, что в ближайшие пару лет появятся дополнительные приложения к устройству, расширяющие возможности его использования.

Безуспешная борьба с насекомыми

Если посмотреть на статистику, то можно убедиться, насколько велика проблема, связанная с переносом насекомыми смертельных заболеваний. Каждый год миллионы людей по всему миру от этого умирают. Ущерб, связанный с потерей урожая из-за вредительства насекомых, тоже впечатляет – 40 миллиардов долларов ежегодно. Уже почти 70 лет ученые ищут эффективные способы быстрого обнаружения источников заражения, чтобы смягчить ущерб, но они зачастую сталкиваются с непреодолимыми трудностями.

В прошлых попытках создания автоматизированных детекторов для идентификации насекомых использовали звук, но акустические микрофоны ограничены расстоянием. Чем дальше объект, тем меньше шансов его засечь. В настоящее время методы отслеживания насекомых остаются неэффективными и трудоемкими.

Ученые, например, могут использовать липкую бумагу в качестве ловушки, а затем отправлять кого-то каждую неделю, чтобы проводить тесты. Некоторые насекомые живут всего неделю или две, поэтому к тому времени, как техник приходит, может быть уже слишком поздно, чтобы вовремя принять меры против заражения.

Все гениальное просто

В поисках более подходящего варианта Кео и его коллеги обратились к классическим шпионским трюкам в стиле Джеймса Бонда. Когда человек говорит что-нибудь, стоя у стеклянного окна, оно вибрирует. Если вы хотите понять, что именно человек сказал в тот момент, вам достаточно лишь направить луч света на стеклянную поверхность, и соответствующие вибрации отразятся, передав необходимую информацию. Новый детектор преобразует световые колебания в звуки. Они записываются как MP3-файлы, которые затем можно проанализировать с помощью компьютерной программы.

Программа способна классифицировать насекомых по записанной информации – например, по частоте ударов крыльев, которые различаются у видов и даже у мужских и женских особей некоторых видов. Такие данные можно считать достоверными на 80%, как заявил Имон Кео.

Чтобы система была еще более точной, ученые собираются снабдить ее рядом других показателей, важных для идентификации: температура, влажность, поведенческие особенности насекомых, такие как время активности или высота полета.

Биологическое разнообразие насекомых в мире крайне велико, поэтому команда Кео надеется получить помощь в сборе недостающей информации по идентификации видов. С этим справились бы даже школьники. Каждый класс мог бы собирать информацию по одному конкретному виду. Исследователи также работают над созданием датчиков, которые легко закреплялись бы в полевых условиях и были бы дешевыми в обслуживании.

Диапазон применения

Потенциальные области применения нового устройства весьма широки. В дикой природе датчики могут отслеживать, например, процессы, связанные с жизнедеятельностью пчел. В садах устройства могут обнаружить, когда и где на полях появляются вредные насекомые, чтобы фермеры могли немедленно реагировать.

В борьбе с болезнями ученые могут использовать датчики для определения того, какие из 3528 видов комаров просто летали у дверей, а какой вид виновен, например, в распространении малярии.

Энтомолог Тови Леманн из Лаборатории по исследованию малярии при Национальном институте аллергии и инфекционных заболеваний США надеется, что в Мали инновационная система поможет разгадать давнюю загадку. Каждый год малярийные комары исчезают во время сухого сезона на срок до семи месяцев, но как только начинается дождь, они мгновенно появляются вновь. Несмотря на задействование больших групп исследователей для поиска, а также собак, обученных находить комаров, ученые до сих пор не выяснили, куда исчезают комары, когда дожди прекращаются.

«Сейчас мы проводим тестирование прототипа, – сказал Тови Леманн. – Устройство пока хорошо себя зарекомендовало, и мы много от него ожидаем. Нужно просто еще немного усилий, чтобы оно было полностью готово к использованию в реальных условиях».

Александр Федоров

Источники:

1. KM.RU