Hvordan teknologi revolutionerer insektforskning

Den seneste frygt for store fald blandt insekter har fået forskere til at søge efter data om, hvordan de rent faktisk har det.

"Indtil videre er sådanne data kun tilgængelige for nogle få insektgrupper og for udvalgte regioner. For at forbedre status quo har vi brug for akutte vurderinger af alle typer insekter i alle dele af verden," siger Roel van Klink, seniorforsker ved det tyske center for integrativ biodiversitetsforskning (iDiv) og hovedredaktør af specialnummeret.

I betragtning af hvor mange insekter er, og hvor svært det er at skelne dem fra hinanden, har det været en stor opgave at få fuldstændig information om insekttendenser. Nu baner teknologiske gennembrud vejen for globale insektundersøgelser.

Takket være teknologiske gennembrud kan vi nu bruge alle mulige forskellige egenskaber ved insekter til at spore dem. For eksempel laver mange insekter lyde, som er karakteristiske for deres art. Ved at bruge billige enheder spredt ud over miljøet kan vi optage disse lyde og derefter tildele dem til de insekter, der producerede dem.

Som et alternativ kan vi tiltrække insekter til lys, derefter fotografere dem og identificere billederne. Ved at bruge radar eller endda laserstråler kan vi fjernfornemme insekter og identificere dem baseret på deres størrelse og deres vingeslag. Endelig kan vi udvinde DNA fra insekter – eller fra deres spor i miljøet, inklusive vand eller luft – og bruge sekvensen af ​​deres gener til at registrere og identificere dem.

"Disse nye metoder har et enormt potentiale til at lukke de enorme datahuller, vi har for insekter. De kan give os nye, flere og bedre data til lavere omkostninger, delvist på grund af den semi- eller helt autonome dataindsamling. Nye teknologier undgår også typisk dræber insekter," siger Toke Thomas Høye, professor i økologi ved Institut for Økovidenskab, Aarhus Universitet.

Vigtigst er det, at de nye metoder reducerer vores afhængighed af eksperter, da de mennesker, der kan skelne insekter fra hinanden, er få og overbebyrdede med arbejde. I stedet for at bruge deres værdifulde ekspertise på hver enkelt prøve af insekter, kan de lære computere at udføre rutinearbejdet – og derefter fokusere på de opgaver, som deres ekspertise virkelig er nødvendig til.

Det, der øger behovet for automatiseret behandling af insektarter, er det faktum, at for de fleste insekter er der ingen, der kender dem. Anslået fire ud af fem insektarter er stadig ukendte for videnskaben og mangler derfor endda navne. At karakterisere dem alle vil tage over tusind år, hvis vi fortsætter med traditionelle metoder.

"Nu kan computerbaserede metoder og kunstig intelligens enormt fremskynde opgaven med at beskrive livet på Jorden. Ved at lære computere, hvordan man adskiller insekter, kan vi få mening i milliarder af billeder, millioner af lydoptagelser og billioner af DNA-sekvenser. " siger Tomas Roslin, professor i insektøkologi ved Sveriges Landbrugsuniversitet (SLU).

"Tilsammen vil disse tekniske fremskridt revolutionere vores viden om insekter. De gør undersøgelser af alle typer insekter mulige. Selvom de hidtil er blevet udviklet isoleret fra hinanden, er vores specialnummer starten på deres integration. Ved at kombinere dem, vi vil få hidtil uset indsigt i insekter over hele verden," siger Dr. Silke Bauer fra det schweiziske føderale forskningsinstitut (WSL).

"Men for at tillade global indsigt og lighed er vi nødt til at sikre, at både selve teknologierne og de genererede data bliver tilgængelige for alle."

Papiret, der introducerer temanummeret, er offentliggjort i tidsskriftet Philosophical Transactions of the Royal Society B:Biological Sciences , og de tilsvarende papirer kan findes her.

Flere oplysninger: Roel van Klink et al., Towards a toolkit for global insekt biodiversity monitoring, Philosophical Transactions of the Royal Society B:Biological Sciences (2024). DOI:10.1098/rstb.2023.0101

Journaloplysninger: Philosophical Transactions of the Royal Society B

Leveret af Aarhus Universitet