Биология

Ученые используют саранчу, как биоробота с датчиком взрывоопасности

Лайнуть/Поделиться

Некоторые исследователи надеются, что отличное обоняние саранчи сможет принести пользу, спасая человечество от неразорвавшихся бомб. Мы не можем обнаружить крошечную долю молекул в воздухе, которая может привести нас к взрывчатке, но другие животные могут. Например, гигантские «крысы-герои» уже спасли много жизней, благодаря обнаружению наземных мин, что позволило людям в бывших зонах боевых действий безопасно вернуться на свои земли.

Профессор Барани Раман из Вашингтонского университета считает, что американская саранча может стать еще лучшими детекторами взрывчатых веществ, имея хорошо изученные обонятельные системы, легкий для наблюдения мозг и способность нести тяжелые грузы. Чтобы увидеть, заслуживает ли эта идея внимания, Раману сначала нужно было проверить, действительно ли саранча чувствует запах соответствующих взрывчатых веществ. 

«Мы не знали, смогут ли они почувствовать запах или определить местонахождение взрывчатых веществ, потому что они не имеют никакого значимого экологического значения», – говорится в заявлении Рамана.

В статье, опубликованной в журнале Biosensors and Bioelectronics X  Раман описывает сигналы в мозгу саранчи, определяющиеся активностью нейронов при встрече с взрывчатыми молекулами, такими как TNT. Раман также обнаружил, что саранча может чувствовать запах нитрата аммония – причину ужасного взрыва в Бейруте в этом месяце. 

Однако, если саранча когда-нибудь сможет начать карьеру в области обнаружения бомб, то это будет не дикая саранча, а искусственно повышенная до статуса киборга с помощью имплантированных электродов или «биороботической химической сенсорной системы».

Изображение саранчи с электродами, имплантированными в ее антенну с помощью минимально инвазивной хирургической процедуры

Раман и соавторы привязали саранчу к моделям автомобилей с имплантированными электродами и возили их в ящике, наполненном взрывчатыми веществами, перемещаясь между местами, где запах был сильнее и слабее. Мозг саранчи с водителем зафиксировал, насколько сильным был запах, – необходимый шаг, чтобы следовать по градиенту к источнику запаха.

«Знаете, когда вы близко к кофейне, запах кофе сильнее, а когда вы дальше, вы чувствуете его меньше? Это то, что мы видели, наблюдая за активностью нейронов в мозге саранчи», – сказал Раман.

Раман продемонстрировал, что электроды могут измерять силу реакции, которая отображает сильные и слабые запахи, что означает, что это может привести нас к бомбе, даже если саранча будет не заинтересована в процессе.

Так называемые «электронные носы», способные обнаруживать и различать молекулы в воздухе, развивались в течение последних двух десятилетий и часто они даже могут превосходить человеческий нос. Однако для многих целей, включая эту, они все еще сильно отстают от животных, нюх, которых оттачивался миллионы лет эволюции.

DOI: 10.1016/j.biosx.2020.100050


Читайте также: Восемь моллюсков решают, будут ли люди в городе получать воду или нет

Редакция

Опубликовала
Редакция
Метки: насекомые

Недавние публикации

Сонные морщины. Положение во сне влияет на старение лица

Обзорное исследование, опубликованный в журнале Aesthetic Surgery Journal в 2016, проливает свет на связь между… Читать далее

04/03/2024

Некоторые случаи слепоты связаны с бактериями в кишечнике

Существуют определенные генетические мутации, которые могут вызывать слепоту и передаваться от родителей к детям. Например,… Читать далее

29/02/2024

Десять главных ежедневных последствий эволюции

От икоты до зубов мудрости - эволюция человека оставила после себя некоторые вопиющие, но врожденные… Читать далее

28/02/2024

10 вопросов, которые помогут отличить науку от псевдонауки

Чтобы отличить науку от псевдонауки, основатель Общества скептиков Майкл Шермер предлагает 10 вопросов, которые нужно… Читать далее

25/02/2024

Охотники-собиратели были жестоко стерты с лица земли фермерами, согласно анализу ДНК

Вопреки сложившемуся мнению, мирного перехода власти от охотников-собирателей к земледельцам в Европе не было. Новый… Читать далее

14/02/2024

Синдром Котара: Люди думают, что они мертвы

Синдром Котара - психопатологическое расстройство, которое еще называют нигилистическим бредом или синдромом "ходячего мертвеца". Человек… Читать далее

12/02/2024