מלכודת מצלמה אוטונומית של חרקים בקוסטה ריקה. קרדיט: ג'נה לוסון
טכנולוגיות מתפתחות משנות את מחקר החרקים ואת המעקב הסביבתי. שימוש בבינה מלאכותית לניתוח DNAתמונות, צלילים ודפוסי טיסה, נוכל לפתוח תובנות חדשות על עולם החרקים.
החששות האחרונים לגבי ירידה משמעותית באוכלוסיות החרקים גרמו לחוקרים לאסוף בדחיפות נתונים על מצבם הנוכחי.
"עד כה, נתונים כאלה זמינים רק עבור כמה קבוצות חרקים ועבור אזורים נבחרים. כדי לשפר את המצב הקיים, אנו זקוקים להערכות דחופות של כל סוגי החרקים בכל חלקי העולם", אומר רואל ואן קלינק, חוקר בכיר במרכז הגרמני לחקר המגוון הביולוגי האינטגרטיבי (iDiv) והעורך הראשי של הגיליון המיוחד. .
בהתחשב בכמה חרקים רבים, וכמה קשה להבדיל ביניהם, השגת מידע מלא על מגמות חרקים נותרה משימה גבוהה. כעת פריצות דרך טכנולוגיות סוללות את הדרך לסקרי חרקים עולמיים.
הודות לפריצות דרך טכנולוגיות, אנו יכולים כעת להשתמש בכל מיני תכונות שונות של חרקים כדי לעקוב אחריהם. למשל, חרקים רבים משמיעים קולות האופייניים להם מִין. באמצעות מכשירים זולים הפזורים על פני הסביבה, אנו עשויים להקליט את הצלילים הללו ולאחר מכן להקצות אותם לחרקים שהפיקו אותם. כחלופה, אנו עשויים למשוך חרקים לאור ואז לצלם אותם ולזהות את התמונות. באמצעות מכ"ם או אפילו קרני לייזר, אנו עשויים לחוש בחרקים מרחוק, ולזהות אותם על סמך גודלם ופעימות הכנפיים שלהם. לבסוף, אנו עשויים לחלץ DNA מחרקים – או מעקבותיהם בסביבה, כולל מים או אוויר – ולהשתמש ברצף הגנים שלהם כדי לתעד ולזהות אותם.
הפוטנציאל של טכנולוגיות חדשות
"לשיטות החדשות הללו יש פוטנציאל עצום לסגור את פערי הנתונים העצומים שיש לנו לגבי חרקים. הם יכולים לתת לנו נתונים חדשים, יותר וטובים יותר בעלויות נמוכות יותר, בין היתר בשל איסוף הנתונים האוטונומי למחצה או מלא. טכנולוגיות חדשניות גם נמנעות בדרך כלל מהרג חרקים", אומר Toke Thomas Høye, פרופסור לאקולוגיה במחלקה למדעי הסביבה, אוניברסיטת ארהוסדנמרק.
והכי חשוב, השיטות החדשות מפחיתות את התלות שלנו במומחים, מכיוון שהאנשים שיכולים להבדיל בין חרקים הם מעטים ועומוסי עבודה. במקום להשתמש במומחיות היקרה שלהם על כל מדגם אינדיבידואלי של חרקים, הם יכולים ללמד מחשבים לעשות את העבודה השגרתית – ואז להתמקד במשימות שעבורן מומחיותם נחוצה באמת.
מה שמוסיף לצורך בעיבוד אוטומטי של מיני חרקים הוא העובדה שלרוב החרקים, אין מי שמכיר אותם. לפי הערכות, ארבעה מתוך חמישה מיני חרקים עדיין לא ידועים למדע, ולכן אפילו חסרים שמות. לאפיין את כולם ייקח יותר מאלף שנים אם נמשיך בשיטות מסורתיות.
"עכשיו, שיטות מבוססות מחשב ו בינה מלאכותית יכול להאיץ באופן מסיבי את המשימה של תיאור החיים על פני כדור הארץ. על ידי לימוד מחשבים כיצד להפריד חרקים, אנו יכולים להבין מיליארדי תמונות, מיליוני הקלטות קול וטריליוני רצפי DNA" אומר תומס רוסלין, פרופסור לאקולוגיה של חרקים באוניברסיטה השוודית למדעי החקלאות (SLU).
"יחד, ההתקדמות הטכנית הזו תחולל מהפכה בידע שלנו על חרקים. הם מאפשרים סקרים של כל סוגי החרקים. למרות שהם פותחו עד כה במנותק אחד מהשני, הנושא המיוחד שלנו הוא תחילת השילוב שלהם. על ידי שילובם, נקבל תובנות חסרות תקדים לגבי חרקים ברחבי העולם". אומר ד"ר סילק באואר ממכון המחקר הפדרלי השוויצרי (WSL). "עם זאת, כדי לאפשר תובנות ושוויון גלובליים, עלינו לוודא שגם הטכנולוגיות עצמן וגם הנתונים שנוצרו יהיו נגישים לכולם".
ההתקדמות והעקרונות הללו מוצגים בגיליון חדש של עסקאות פילוסופיות של החברה המלכותית ב – מציע נמל כניסה מקיף לכל מי שמתעניין בעולם החרקים וכיצד אנו יכולים ללמוד אותו.
