Необичан експеримент са 100 гладних комараца открио тајне њиховог лета

Више људи је умрло од комараца него у ратовима. Нов, необичан експеримент открива тајне лета ових крвопија.

„‚Четири минута је предуго.‘ То је порука коју ми је послао студент Крис Зуо уз фотографије безбројних уједа комараца на његовој голој кожи. Овај ‚масакр‘ по цијелом тијелу није био резултат неуспјелог камповања. Он је то ограничено вријеме провео у просторији са 100 гладних комараца, носећи само мрежасто одјело за које смо мислили да ће га заштитити. Тако је почело наше трогодишње путовање у покушају да разумијемо понашање варљиво једноставног инсекта – комарца,“ написао је у тексту за Конверзејшн Дејвид Ху, професор машинског инжењерства, биологије и физике на Технолошком институту Џорџије.

Људи губе рат против комараца

Свијет, како каже, троши 22 милијарде америчких долара годишње на милијарде литара инсектицида, милионе килограма ларвицида и милионе мрежа за кревете третираних инсектицидима – и све то да би се борио против сићушног инсекта који тежи 10 пута мање од зрна пиринча и има само 200.000 неурона.

Ипак, људи губе рат против комараца. Ови инсекти еволуирају како би напредовали у градовима и, усљед климатских промијена, брже шире болести.

Научници знају да комарци имају очајан вид и да се ослањају на хемијске сигнале како би то надокнадили. Међутим, знати шта привлачи комарца није довољно да би се предвидело његово понашање. Можете знати да пројектил који прати топлоту привлачи извор топлоте, али и даље нећете знати како тај пројектил функционише.

Здравље

Опасна грозница коју преносе комарци се шири Европом: Ово су симптоми

„Ту на сцену ступају Крис и његова жртва у соби са комарцима. Пратећи путање лета многих комараца око њега, надали смо се да ћемо утврдити како доносе одлуке као одговор на његово присуство. Разумијевање тога како комарци реагују на људе први је корак ка њиховој контроли“, истиче професор Ху.

Експеримент изведен по прописима

Како наводи професор са преко 20 година искуства у проучавању кретања животиња, све је урађенопо прописима. Институционални ревизорски одбор универзитета одобрио је процедуре постаравши се да Крис буде безбједан и да ни на који начин не буде приморан. Комарци су били без зараза и аутохтони за Џорџију. Ова сесија резултирала је првим и посљедњим уједима које је ико добио током студије.

Од 3.500 врста комараца, преко 100 врста је класификовано као антропофилно, што значи да преферирају да једу људску крв. Одређене врсте комараца ће пронаћи једну особу усред цијелог крда стоке како би сисале управо људску крв.

Ово је, како каже, поприличан подвиг с обзиром на то да су комарци слаби летачи. Они престају да лете при лаганом повјетарцу од 3 до 5 километара на сат, што је иста брзина ваздуха коју ствара коњски реп док маше. У мирнијим условима, комарци користе своје минијатурне мозгове да прате људску топлоту, влагу и мирисе које вјетар носи.

Вид комараца није од велике помоћи док трагају за сљедећим оброком крви. Њихова два сложена ока имају неколико стотина појединачних сочива званих оматидије, од којих је свако ширине људске длаке. Она производе донекле мутну, мозаичну или пикселизовану слику. Због закона оптике, комарци могу разазнати човјека одрасле величине тек на неколико метара удаљености. Само помоћу вида не могу разликовати човјека од малог дрвета. Они испитују сваки тамни објекат.

Свијет

Комарци први пут у историји пронађени на Исланду

Изазов код проучавања лета комараца је у томе што је већина онога што раде - бесмислени шум. Комарци који лете у празној соби углавном праве насумичне промене у брзини и правцу лета.

„Требало нам је много путања лета да бисмо се пробили кроз тај шум. Дизајнирали смо мрежасто одело које је Крис првобитно носио у соби са комарцима. Али након што смо видјели његове уједе, био нам је потребан бољи начин“, објашњава професор Ху.

Умјесто тога, додаје, Крис је опрао одјећу дугих рукава непарфимисаним детерџентом и носио рукавице и маску за лице. Потпуно заштићен, Крис је само морао да стоји и чека док га је облак комараца опсједао.

„Амерички Центри за контролу и превенцију болести (ЦДЦ) упознали су нас са уређајем Фотоник Сентрy, камером која истовремено прати стотине летећих инсеката у просторији. Она биљежи 100 кадрова у секунди са резолуцијом од 5 мм у простору величине великог студио апартмана. За само неколико сати, Крис и други студент, Суван Ким, генерисали су више података о лету комараца него што је икада раније измјерено у људској историји. Џорн Дункел, Чењи Феи и Алекс Коен, наши сарадници математичари са МИТ-а, рекли су нам да је геометрија Крисовог тела и даље превише компликована за проучавање реакција комараца. Чењи је предложила да поштедимо Криса – зашто га не замијенимо једноставном лутком: црном лоптом од стиропора на штапу у комбинацији са боцом угљен-диоксида“, каже професор.

Двије године комарци кружили око лутке

Током наредне двије године, Крис је снимао комарце како немилосрдно круже око лутки од стиропора. Затим би усисао комарце, трудећи се да га не уједу.

Комарац лети слично као што бисте ви управљали авионом: скреће лијево или десно, убрзава или кочи. Утврдили смо понашање комарца током лета као функцију његове брзине, локације и смјера у односу на циљ, што је био први корак у креирању нашег модела њиховог понашања.

Бања Лука

Ево када ће бити запрашивање комараца у Бањалуци

„Наше повјерење у правила понашања расло је како смо анализирали све више путања, на крају користећи 20 милиона позиција и брзина комараца. Ова идеја о укључивању запажања ради подршке математичкој хипотези стара је 200 година и назива се Бејзова инференција. Понашање комараца које смо приметили илустровали смо у веб апликацији. Користећи наш модел, показали смо како различити циљеви узрокују да комарци лете другачије. Визуелни циљеви изазивају „прелете“, гдје комарци пролијећу поред мете. Угљен-диоксид изазива „поновне провере“, гдје комарци успоравају близу мете. Комбинација визуелног сигнала и угљен-диоксида ствара обрасце орбитирања великом брзином“, појашњава Ху.

До тада су, каже, користили само експерименте са сферама од стиропора за обуку модела:

„Прави тест је био да ли он може предвидети летове комараца око човјека. Крис се вратио у комору, овог пута носећи потпуно бијелу одјећу и црни шешир, претварајући себе у мету. Наш модел је успјешно предвидио распоред комараца око њега. Идентификовали смо опасне зоне, гдје је постојала велика вјероватноћа да ће комарац кружити око њега.“

Предвиђање понашања комараца је први корак ка томе да их надмудримо. У подручјима подложним комарцима, људи пројектују куће са карактеристикама које спријечавају комарце да прате људске трагове и уђу унутра. Слично томе, замке за комарце усисавају ове инсекте када се превише приближе, али и даље дозвољавају да између 50% и 90% њих побјегне. Многи од ових дизајна засновани су на методи покушаја и грешака. Надамо се да наша студија пружа прецизнији алат за пројектовање метода за хватање или одвраћање комараца.

Када је Крисова мајка присуствовала одбрани његовог мастер рада, питао сам је како се осјећа због тога што је њен син користио себе као мамац за комарце. Рекла је да је веома поносна. И ја сам – и то не само зато што ми је лакнуло што Крис није тражио од мене да заузмем његово мјесто у комори са комарцима.

(спутник србија)