Solformørkelser er sjældne, og når de sker, vil de fleste stirre mod Solen gennem farvet glas, for at se hvordan det ser ud. Det er det normale at gøre.
Men nogle af os bruger dog anledningen til at gøre helt andre ting.
I et studie, som jeg er medforfatter til, benyttede vi en solformørkelse i Afrika i 2016 til at observere, hvordan insekterne reagerede.
Målet med studiet, der for nyligt blev publiceret i tidsskriftet Science Advances, er at bidrage til kampen om at begrænse alvorlige myggebårne sygdomme, som for eksempel malaria, gul feber og vestnilfeber, ved at blive klogere på myggenes adfærd.
Vi tog et vigtigt skridt mod målet, da vi på en mark i Tanzania indhentede 300.000 målinger af insekter ved hjælp af en 600 meter lang laserstråle.
\ Om Forskerzonen
Denne artikel er en del af Videnskab.dk’s Forskerzonen, hvor forskerne selv formidler deres forskning, viden og holdninger til et bredt publikum – med hjælp fra redaktionen.
Forskerzonen bliver udgivet takket være støtte fra Lundbeckfonden. Forskerzonens redaktion prioriterer indholdet og styrer de redaktionelle processer, uafhængigt af Lundbeckfonden. Læs mere om Forskerzonens mål, visioner og retningslinjer her.
Myggenes hemmelige liv
Sygdommen malaria dræber omkring en halv million mennesker hvert år og smitter via myg. Derfor er forskning i myggenes adfærd vigtig.
Hvis man kan opdage myggene, inden de stikker, kan man målrette indsatsen mod dem, for eksempel med insektmidler.
Et af de største problemer er bare, at man ikke kan se myggene på lang afstand med det blotte øje, og derfor er det meget vanskeligt at besvare en lang række vigtige spørgsmål:
Hvor lever de forskellige arter af myg? Hvor stor er risikoen for at blive stukket af en myg med malaria i et givet område? Hvornår på dagen er de forskellige myg aktive? Og hvornår på året er de aktive?
Desuden er der mange fundamentale spørgsmål om myggenes adfærd, som vi mangler svar på. Spørgsmål som: Leder myggene i et område efter noget at spise, eller måske en mage? Flyver myggene om aftenen, fordi det er mørkt, eller fordi de ved, at det er aften? Og hvor flyver de hen, når det bliver lyst?
Mange af spørgsmålene ville kunne besvares med eksisterende teknologi som for eksempel satellitsporing eller radiosendere, hvis bare myggene havde kunnet bære vægten af udstyret. Eller hvis man kunne følge myggenes adfærd gennem for eksempel en kikkert.
Men det er umuligt.
Derfor har en forskningsgruppe på Lunds Universitet, i samarbejde med forskere fra blandt andet DTU og Københavns Universitet, i de senere år fokuseret på at udvikle et lidar-system, som kan observere insekter på lang afstand.
Et biologisk ingenmandsland
Netop fordi man hverken kan observere flyvende insekter med kikkert, mikroskop eller radiosendere, har det indtil nu været utroligt besværligt at undersøge små insekters adfærd, når de flyver.
Teknologiske landvindinger som kameraer har gjort det muligt at se utrolige detaljer om insekters flyvning, men kun i få sekunder ad gangen, før de forsvinder ud af fokus.
For at se, hvilke insekter der findes i et område, er det nødvendigt at fange dem med for eksempel net eller klister-fælder, og måske tiltrække dem med feromoner, lys eller lignende.
Dette afbryder deres normale adfærd (ofte bliver de slået ihjel), og derfor er det svært at vide, hvad de var i gang med, inden de blev fanget.
Derudover vil der næsten altid være en skævvridning i data fra fældefangster: Fælderne er designet til at fange bestemte insekter, og dermed vil man ikke få et fuldstændigt repræsentativt billede af, hvilke insekter der findes.
Når myggene så er fanget, skal man identificere dem manuelt ved at kigge på artsspecifikke kendetegn som for eksempel størrelse, form og farve.
Dette arbejde kan ofte tage lang tid og kræver specialuddannede entomologer. Derfor er det ofte tidskrævende og dyrt at udføre studier på insekter.
Det kan måske ændres ved at bruge et opfindsomt lidar-system, hvor en computer kan 'se' myggene gennem et teleskop, bearbejde data direkte og identificere myggene med det samme.
\ Læs mere
300.000 målinger af insekter på en mark i Tanzania
Lidar-systemet virker basalt set ved, at man sender en laserstråle ud, og med et teleskop observerer man, at strålen brydes, når et insekt flyver igennem den. Signalet fra teleskopet lagres direkte på en computerchip.
Metoden benytter et gammelt princip, Scheimpflug-princippet, som gør det muligt at fokusere på hele laserstrålens længde, som i princippet kan være flere kilometer lang.
Hver gang et insekt krydser strålen (som de ikke selv kan se) registreres information om, hvor længe insektet var om at krydse strålen, hvor hurtigt det slog med vingerne, samt andre informationer om hvordan strålen reflekteres fra insektets overflade.
Disse informationer kan bruges til at skelne mellem de forskellige insekter, der bryder strålen.
I vores studie var den 600 meter lange laserstråle rettet horisontalt, 3 til 5 meter over jorden på tværs af en mark i Tanzania. Formålet var at måle myg tæt ved den lille landsby Lupiro.
Over 5 dage målte vi mere end 300.000 signaler fra insekter, der fløj gennem laserstrålen.
For at sammenligne signalerne med myg i området fangede vi myg i tre huse i landsbyen under studiet med lysfælder. Disse myg blev identificeret ved hjælp af DNA-metoder.
Ved hjælp af statistiske metoder kunne vi sammenligne signalerne, der viser, hvor hurtigt insekterne slog med vingerne, med kendte målinger på de myg, som blev fanget i området.
Dermed kunne signalerne oversættes til at vise, hvor og hvornår de forskellige insekter fløj gennem laserstrålen.
Det viste sig, at myg har myldretid ligesom mennesker. Om morgenen var der høj aktivitet, og om aftenen endnu større aktivitet, mens der midt på dagen og midt på natten ikke var nogen aktivitet.
Det kunne desuden sandsynliggøres, om der var observeret hanlige eller hunlige myg. Dette er vigtigt, da det kun er hunnerne, der stikker.
\ Læs mere
Myggene blev snydt af solformørkelsen
I midten af dette eksperiment var der i Tanzania en fuld solformørkelse midt på dagen klokken 12 den 1. september 2016. Mange insekter er oftest aktive i skumringen, når der er færre til at æde dem, efter fuglene er gået til ro, og før flagermusene kommer frem.
Mange af dem er også aktive om morgenen igen, inden solen står op. Ved at bruge lidar-systemet kunne denne adfærd observeres mere detaljeret.
Man kunne for eksempel observere, at myggene blev aktive et par minutter i seks hver morgen. Klokken syv var de så gået til ro igen med undtagelse af nogle få hanner, som stadig var aktive. Hen på eftermiddagen omkring klokken 16 blev de aktive igen indtil omkring klokken 19.30, hvor de gik til ro igen.
En af de ting, som vi ville undersøge, var, om insekter, der kommer frem i skumringen, kan 'huske' hvornår det er aften, eller om de rent faktisk reagerer på, at solen er ved at gå ned.
Altså om de har en fornemmelse for tid eller reagerer efter ydre påvirkninger. Det fortæller noget om, hvordan insekter opfatter verden på, og hvordan de tilpasser sig omgivelserne.
Det viste sig helt tydeligt i signalerne, at insekter, som ellers var skumringsaktive, kom frem fra deres skjul og begyndte at flyve omkring, da de kunne se mørket falde på midt på dagen.
Specielt var det hannerne, som kommer frem for at finde en mage, der gik på vingerne under solformørkelsen. Generelt kunne vi desuden se, at hannerne var aktive, efter hunnerne var gået til ro om morgenen, og kom frem lidt før hunnerne om aftenen.
Da solen efter den korte solformørkelse tid kom frem igen, gik myggene til ro igen som på de andre dage. Myggene blev altså snydt af solformørkelsen til at tro, at det var aften og dermed tid til at komme frem.
På vej til en bedre forståelse af myggenes adfærd
Vores studie udgør et lille skridt på vejen til en bedre forståelse af myggenes adfærd. Metoden bliver stadig udviklet, og vi kommer til at lave flere eksperimenter for at optimere den måde, man kan genkende myg, måske endda uden at sammenligne med myg, som fanges på samme lokalitet.
Men allerede nu kan lidar-systemet altså bruges til at undersøge nogle af de fundamentale ting ved mygs adfærd, som vi hidtil ikke har kunnet observere.
I dette studie kan man se klokkeslættet for, hvornår de forskellige myg var aktive. Det er vigtig viden, hvis man vil kontrollere sygdomme som malaria.
Det er for eksempel vigtigt at vide, hvornår de forskellige insekter er aktive i et område for at kunne målrette sprøjtning med insekticider eller planlægge sin dag, så man undgår at være udenfor, når myggene er aktive.
I fremtidige studier vil teknologien blive benyttet til at besvare nogle af de andre interessante spørgsmål, der trænger sig på, som for eksempel aktiviteten af myg hen over året, og hvilke områder de forskellige arter lever i.
