Badania dotyczące pożaru sprzed niemal 90 lat pozwoliły zmierzyć niezwykłą czułość receptorów wykrywających promieniowanie podczerwone u amerykańskiego chrząszcza - informuje pismo "PLOS One".
Owady pirofilne to owady przystosowane do życia w środowiskach powstałych w wyniku pożarów, głównie pożarów lasów. Pożary takie występują na przykład w sosnowych lasach USA i Szwecji.
Owady pirofilne wykorzystują osłabione pożarem drzewa oraz martwe drewno powstałe w wyniku pożaru. Ich larwy unikają drapieżników, które raczej nie pojawiają się na pogorzelisku.
Profesor Helmut Schmitz z uniwersytetu w Bonn oraz dr Herbert Bousack z centrum badawczego w Julich zajmowali się badaniami nad pirofilnymi chrząszczami Melanophila consputa. Są one wyposażone w swego rodzaju optomechaniczne czujniki podczerwieni - maleńkie (0,02 milimetra) kuleczki wypełnione wodą. Pod wpływem promieniowania podczerwonego woda powiększa swoją objętość, co wyczuwają reagujące na nacisk komórki.
Aby określić czułość receptorów, w jakie wyposażone są chrząszcze, należało określić, z jakiej odległości wykrywają one pożar, a następnie wyliczyć, ile promieniowania do nich dociera. Najprostsze mogłoby się wydawać wyposażenie chrząszczy w nadajniki, jednak te centymetrowej wielkości owady na zaleciałyby daleko z taką aparaturą.
Pomogły historyczne dane. W sierpniu roku 1925 wskutek uderzenia pioruna doszło do pożaru ogromnego zbiornika oleju w Coalinga (Kalifornia). Jak wynika z ówczesnych zapisów, pożar przyciągnął ogromne chmary chrząszczy Melanophila consputa. Ponieważ obszar wokół katastrofy był bezleśny, musiały przybyć z daleka - najprawdopodobniej z pogórza Sierra Nevada, oddalonego o 130 kilometrów, gdzie w ciągu dwóch poprzednich lat dochodziło do wielkich pożarów.
Dzięki skomplikowanej symulacji udało się stworzyć model, uwzględniający między innymi warunki pogodowe z roku 1925. Wyniki okazały się zadziwiające - maleńkie receptory chrząszczy są czulsze niż niechłodzone detektory podczerwieni, których używają naukowcy i pozwalają wykryć sygnał słabszy od szumu tła. Jest to możliwe dzięki wykorzystaniu tak zwanego rezonansu stochastycznego - wyodrębnianiu regularnie powtarzających się sygnałów z szumu.
Owady pirofilne to owady przystosowane do życia w środowiskach powstałych w wyniku pożarów, głównie pożarów lasów. Pożary takie występują na przykład w sosnowych lasach USA i Szwecji. Owady pirofilne wykorzystują osłabione pożarem drzewa oraz martwe drewno powstałe w wyniku pożaru. Ich larwy unikają drapieżników, które raczej nie pojawiają się na pogorzelisku.
Profesor Helmut Schmitz z uniwersytetu w Bonn oraz dr Herbert Bousack z centrum badawczego w Julich zajmowali się badaniami nad pirofilnymi chrząszczami Melanophila consputa. Są one wyposażone w swego rodzaju optomechaniczne czujniki podczerwieni - maleńkie (0,02 milimetra) kuleczki wypełnione wodą. Pod wpływem promieniowania podczerwonego woda powiększa swoją objętość, co wyczuwają reagujące na nacisk komórki.
Aby określić czułość receptorów, w jakie wyposażone są chrząszcze, należało określić, z jakiej odległości wykrywają one pożar, a następnie wyliczyć, ile promieniowania do nich dociera. Najprostsze mogłoby się wydawać wyposażenie chrząszczy w nadajniki, jednak te centymetrowej wielkości owady na zaleciałyby daleko z taką aparaturą.
Pomogły historyczne dane. W sierpniu roku 1925 wskutek uderzenia pioruna doszło do pożaru ogromnego zbiornika oleju w Coalinga (Kalifornia). Jak wynika z ówczesnych zapisów, pożar przyciągnął ogromne chmary chrząszczy Melanophila consputa. Ponieważ obszar wokół katastrofy był bezleśny, musiały przybyć z daleka - najprawdopodobniej z pogórza Sierra Nevada, oddalonego o 130 kilometrów, gdzie w ciągu dwóch poprzednich lat dochodziło do wielkich pożarów.
Dzięki skomplikowanej symulacji udało się stworzyć model, uwzględniający między innymi warunki pogodowe z roku 1925. Wyniki okazały się zadziwiające - maleńkie receptory chrząszczy są czulsze niż niechłodzone detektory podczerwieni, których używają naukowcy i pozwalają wykryć sygnał słabszy od szumu tła. Jest to możliwe dzięki wykorzystaniu tak zwanego rezonansu stochastycznego - wyodrębnianiu regularnie powtarzających się sygnałów z szumu.
(ew/pap)
