Para combatir la malaria, los científicos están revitalizando un área de investigación relacionada tanto con la biología como con la música. Estamos hablando de la frecuencia de los flaps de las alas. ¿A qué podría conducir tal choque de disciplinas aparentemente incompatibles? ¿Y por qué la gente debería escuchar a los insectos?
Método LIDAR
Para ello, está previsto utilizar el método lidar. Su esencia es crear radiación láser entre dos objetos. Cuando los insectos vuelan a través de un rayo láser, la luz de ellos se reflejará en los telescopios, creando datos que los científicos esperan reconocer en diferentes especies. En un momento en que los insectos destruyen cultivos que pueden alimentar a las poblaciones de varios países, y otros insectos portan enfermedades que matan a cientos de miles de personas cada año, este sistema de rayos y lentes tiene el potencial de mejorar la calidad de millones de vidas.
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Funciones de frecuencia
Por supuesto, los láseres son una importante tecnología de vanguardia utilizada en el método lidar, pero en el fondo está el elegante y centenario principio de la entomología. Casi todos los tipos de insectos voladores, desde las polillas hasta los mosquitos, tienen su propia frecuencia única de batir de alas. La hembra de una especie de mosquito agita sus alas a una frecuencia de 350 hercios, mientras que la hembra de otra especie tiene una frecuencia de batido de alas de 550 hercios. Debido a esta diferencia, el aleteo del ala de un insecto es análogo a una huella dactilar humana. Y en los últimos años, el campo científico de estudiar la frecuencia de los batidos de las alas de los insectos está pasando por el Renacimiento, especialmente en el campo de la salud humana.
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Técnica de Hook
Mucho antes de la llegada de los láseres y las computadoras, los flaps de ala se pensaban en un sentido auditivo (o incluso musical). Un oyente atento podría hacer coincidir el zumbido de un insecto en particular con una nota en el piano. Esto es exactamente lo que hizo el filósofo natural Robert Hook en el siglo XVII. Podía decir cuántos aleteos hace un insecto en particular comparando su sonido con el sonido de una nota en particular. Pero el hecho de que Hook se basara únicamente en su propia audición creó dificultades insuperables para transferir sus conocimientos a otras personas. El conocimiento generalmente se difundía a través de periódicos científicos, cartas y dibujos de representantes de diversas especies, por lo que los entomólogos confiaban más en su vista que en su oído. Durante un largo período de tiempo, este campo científico tuvo un enfoque muy, muy limitado.
Interes renovado
Sin embargo, en el siglo XX, los científicos comenzaron a interesarse de nuevo en esta área, ya que la forma principal de determinar la frecuencia de los batidos de las alas se volvió visual. Fue el método cronográfico, gracias al cual se crearon una serie de fotografías con una alta tasa de cuadros. Sin embargo, este método tenía sus limitaciones, por lo que muchos investigadores creían que el método de Hook seguía siendo el mejor. Entre ellos estaba Olavi Sotavalta, un entomólogo finlandés dotado de una audición perfecta. Como compositor con una audición perfecta, capaz de transcribir una pieza musical de oído, Sotavalta supo determinar el tono exacto de las alas de un mosquito sin necesidad de un piano.
Método moderno
Ahora, gracias a las altas tecnologías que utilizan el método lidar, puede grabar hasta cuatro mil fotogramas por segundo. Posteriormente, los científicos utilizan un algoritmo especial que determina el batir de las alas en estos marcos, calculando su frecuencia y determinando así la "huella digital" del insecto. En otras palabras, este método logra lo que Sotavalta pudo lograr con su perfecta audición, pero ahora estos datos pueden ser procesados y transmitidos a otros científicos.
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Experimentar problemas
Naturalmente, hay varios problemas asociados con este experimento. Por ejemplo, cuando en el área donde se llevó a cabo la gente comenzó a cocinar alimentos, había humo en el aire, lo que no permitió una evaluación adecuada de los insectos, y los propios insectos no se comportaron como de costumbre. Sin embargo, de una forma u otra, los científicos han obtenido resultados bastante claros. Pero una cosa es ver el vuelo de un insecto en el gráfico del aparato y otra muy distinta decirle a la computadora "Por favor, determine la frecuencia apropiada para mí". A diferencia de Sotavalta, que estaba observando insectos individuales individuales, los científicos de este experimento recibieron datos sobre miles de insectos y, al mismo tiempo, intentaron analizar todos estos datos al mismo tiempo. Los científicos gastaron alrededor de doce mil dólares en su primer experimento utilizando el método lidar.¿Realmente vale la pena gastar tanto dinero? ¿No hubiera sido mejor utilizarlos para otras necesidades? Como muestran los resultados, el experimento no fue sin sentido ni inútil, resultó ser más que exitoso, aunque surgieron cada vez más dificultades ante los científicos una y otra vez. Ahora pueden, por ejemplo, reconocer la frecuencia de las alas de los mosquitos que transmiten la terrible y a menudo mortal enfermedad de la malaria.
¿Por qué es necesario?
La malaria es uno de los ejemplos más claros de cómo los insectos pueden amenazar la salud humana. Sin embargo, hay muchas más formas en las que los insectos pueden dañar a los humanos. Los insectos son portadores de enfermedades microbianas. También tienen un impacto muy grave en la agricultura. Según la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, los insectos matan alrededor de una quinta parte de la cosecha de la Tierra. En otras palabras, si los agricultores tuvieran mejores formas de controlar las langostas y varios escarabajos, podrían alimentar a cientos de millones más. Los plaguicidas reducen la cantidad de daño causado por los insectos, pero si se usan indiscriminadamente, como se hace a menudo, también pueden dañar tanto a los humanos como a los insectos beneficiosos. Por ejemplo,Los seres humanos dependen en gran medida de las abejas, las polillas y las mariposas como polinizadores, pero un estudio de 2016 encontró que alrededor del 40 por ciento de las especies de polinizadores invertebrados están en peligro de extinción. Debido a esta relación con los insectos, los humanos deben buscar mejores formas de identificar especies. En pocas palabras, los seres humanos deben aprender a identificar qué insectos los están dañando y cuáles son beneficiosos.
¿Que sigue?
El estudio de la frecuencia de los batidos de las alas de los insectos ha cambiado mucho desde la época de Olavi Sotavalta, quien utilizó su oído perfecto para identificar a los insectos por el sonido que emiten. Sin embargo, en muchos sentidos, este estudio de vanguardia es similar a lo que estaba haciendo el entomólogo finlandés. Al igual que Sotavalta, los científicos modernos intentan combinar varias disciplinas a la vez, en este caso física y biología, lidar y entomología, para aprender a determinar secuencias en la naturaleza. Sin embargo, todavía tienen mucho trabajo por delante. En un próximo trabajo científico, que los científicos van a publicar, intentarán conectar los puntos entre la luz, el láser y los insectos. Luego, intentarán demostrar que la investigación del aleteo de los insectos puede ayudar a los humanos a controlar la malaria y otras enfermedades, así como a combatir los insectos.que destruyen los cultivos. Este no es un trabajo durante varios meses. Este es un proyecto que puede llevar varios años. Sin embargo, los objetivos son más que nobles, y ya se han obtenido los primeros resultados, por lo que los científicos saben en qué dirección moverse para lograr el máximo efecto.
Marina Ilyushenko
