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生物研究：激光雷達追蹤昆蟲
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生物研究：激光雷達追蹤昆蟲
圖片來源：Pixabay
2016年，瑞典隆德大學（Lund University）的研究人員利用在坦桑尼亞出現的日食，觀察了當地昆蟲的行為。他們在日全食時向黑暗的空中投射了一束紅外激光，試圖觀察昆蟲對這道不同尋常的“黃昏光”的反應。之後，他們又持續監測了4天5夜。在這段時間內，這套激光雷達為他們探測到30多萬隻昆蟲的行為。
在探測到的昆蟲中，有許多被認為是世界上最致命的生物：比如說蚊子。其中，按蚊攜帶了致命的瘧原蟲，平均每年導致50萬人死於瘧疾。通過大量實地監測，研究人員發現蚊子幾乎每天都在同一時間出行。不過他們發現，這次日食也招來了一大群蚊子。這一結果表明，在自然界中，決定蚊子活動的因素是光線水平，而不是晝夜節律。這項發表於《科學·進展》（Science Advances）的研究，不僅闡述了激光雷達在評估瘧疾風險和預防措施方麵的潛力，還能幫助科學家收集昆蟲學數據。
圖片來源：Pixabay
隆德大學的物理學家米克爾·布萊德嘉德（Mikkel Brydegaard）說：“這項研究有特殊的意義，是科學家首次在完全自然的環境中對不同類型的昆蟲進行分類。”
在這套激光雷達係統中，每隻飛過雷達的昆蟲都會將光線反射回探測器。通過分析這種被稱為“反向散射”（backscatter）的光線，研究人員就能得到昆蟲的振翅頻率，由此確定昆蟲的數量和種類。研究小組能夠識別出蚊子、飛蛾、蒼蠅和小蟲，甚至還可以辨別蚊子的雌雄。
在與瘧疾做鬥爭時，科學家經常使用物理陷阱捕捉處於不同生命階段的蚊子，並在實驗室中分析它們的種群和基因。但這種方法既耗時又費錢，也無法評估種群隨著時間推移產生的變化，無法監測噴灑農藥或其他田間措施的效果。
圖片來源：Pixabay
“科學家已經在不同場景測試了這套激光雷達係統，無論是在日食還是在常規條件下，它都能更準確地跟蹤昆蟲種群，”美國新澤西理工學院的物理學家本傑明·托馬斯（Benjamin Thomas，並未參與這項研究）說。目前有越來越多的科學家嚐試使用激光雷達研究昆蟲，而托馬斯也是其中一員。他還說：“你可以觀察到成千上萬的昆蟲，這項技術為我們持續觀察種群的變化打開了一扇門。”
科學家表示，這套設備可以提升瘧疾風險預警的能力，就像氣象站可以預告即將來臨的暴風雨一樣。布萊德嘉德則補充說，追蹤蚊子隻是這項技術的應用場景之一，它還可以用於監測傳粉昆蟲的多樣性，以及農場或保護區的害蟲活動。
撰文：蘇珊·柯希爾（Susan Cosier）
翻譯：林清
文章來源：環球科學
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2016年，瑞典隆德大學（Lund University）的研究人員利用在坦桑尼亞出現的日食，觀察了當地昆蟲的行為。他們在日全食時向黑暗的空中投射了一束紅外激光，試圖觀察昆蟲對這道不同尋常的“黃昏光”的反應。之後，他們又持續監測了4天5夜。在這段時間內，這套激光雷達為他們探測到30多萬隻昆蟲的行為。
在探測到的昆蟲中，有許多被認為是世界上最致命的生物：比如說蚊子。其中，按蚊攜帶了致命的瘧原蟲，平均每年導致50萬人死於瘧疾。通過大量實地監測，研究人員發現蚊子幾乎每天都在同一時間出行。不過他們發現，這次日食也招來了一大群蚊子。這一結果表明，在自然界中，決定蚊子活動的因素是光線水平，而不是晝夜節律。這項發表於《科學·進展》（Science Advances）的研究，不僅闡述了激光雷達在評估瘧疾風險和預防措施方麵的潛力，還能幫助科學家收集昆蟲學數據。
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隆德大學的物理學家米克爾·布萊德嘉德（Mikkel Brydegaard）說：“這項研究有特殊的意義，是科學家首次在完全自然的環境中對不同類型的昆蟲進行分類。”
在這套激光雷達係統中，每隻飛過雷達的昆蟲都會將光線反射回探測器。通過分析這種被稱為“反向散射”（backscatter）的光線，研究人員就能得到昆蟲的振翅頻率，由此確定昆蟲的數量和種類。研究小組能夠識別出蚊子、飛蛾、蒼蠅和小蟲，甚至還可以辨別蚊子的雌雄。
在與瘧疾做鬥爭時，科學家經常使用物理陷阱捕捉處於不同生命階段的蚊子，並在實驗室中分析它們的種群和基因。但這種方法既耗時又費錢，也無法評估種群隨著時間推移產生的變化，無法監測噴灑農藥或其他田間措施的效果。
圖片來源：Pixabay
“科學家已經在不同場景測試了這套激光雷達係統，無論是在日食還是在常規條件下，它都能更準確地跟蹤昆蟲種群，”美國新澤西理工學院的物理學家本傑明·托馬斯（Benjamin Thomas，並未參與這項研究）說。目前有越來越多的科學家嚐試使用激光雷達研究昆蟲，而托馬斯也是其中一員。他還說：“你可以觀察到成千上萬的昆蟲，這項技術為我們持續觀察種群的變化打開了一扇門。”
科學家表示，這套設備可以提升瘧疾風險預警的能力，就像氣象站可以預告即將來臨的暴風雨一樣。布萊德嘉德則補充說，追蹤蚊子隻是這項技術的應用場景之一，它還可以用於監測傳粉昆蟲的多樣性，以及農場或保護區的害蟲活動。
撰文：蘇珊·柯希爾（Susan Cosier）
翻譯：林清
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