Высасывают кровь и заражают: эти мухи опаснее льва

Впрочем, постепенно ученые стали лучше понимать, как можно избавиться от этих опасных насекомых. Синие ловушки!

Мухи, питающиеся кровью, такие как мухи цеце и слепни, наносят болезненные укусы и распространяют опасные болезни как среди людей, так и среди животных. В год мухи цеце убивают больше живых существ, чем хищные животные, львы или леопарды. Ученые тратят много времени и усилий на разработку наиболее эффективных ловушек для контроля над популяциями этих мух.

Десятилетия полевых исследований показали, что наиболее эффективные – ловушки синего цвета. Но почему именно этот цвет является привлекательным для мух, оставалось неясным, тем более что синие объекты – не самое обычное явлением в естественной среде.

Ученые предположили, что синие поверхности могут казаться мухам затененными местами, поскольку тени имеют голубоватый оттенок. В частности, мухи цеце ищут такие затененные места для отдыха, что может объяснить их влечение к синим ловушкам.

Согласно другой версии, синие поверхности могут привлекать голодных мух, снабжая их контрольными знаками, которые они используют, чтобы различать животных на фоне листвы. Согласно этой теории, муха может принять синюю ловушку за животное, которое она хочет укусить.

Фото: Fabian Plock

Но у большинства мух цеце и слепней есть пять видов фоторецепторов, чувствительных к ультрафиолетовому, синему и зеленому свету. Таким образом, синяя ловушка не будет выглядеть для мухи так же, как для человека.

В исследовании Центра исследований международного развития в Аберистуите (CIDRA) решили эту проблему с помощью искусственного интеллекта (ИИ). Ученые снабжали нейросети сигналами фоторецепторов, которые испытывала бы муха, глядя на животных или лиственный фон как на свету, так и в тени. Затем они обучили сети отличать животных от листьев и затененных объектов от незатененных, используя только эту визуальную информацию.

Обученные сети должны были найти наиболее эффективный способ обработки визуальных сигналов, которые должны иметь общие свойства с механизмами, развившимися в нервной системе настоящих мух. Затем ученые исследовали, классифицируют ли искусственные нейронные сети синие ловушки как животных или как затененные поверхности.

Какое насекомое кусается больнее всего?

читать

После обучения нейронные сети могли легко отличать животных от фона листьев, используя сенсорную информацию, доступную мухе. Сети идентифицировали оттенок, используя яркость, а не цвет – проще говоря, чем темнее выглядел стимул, тем больше была вероятность, что он будет классифицирован как затененный. Между тем, животных идентифицировали по относительной силе синих и зеленых сигналов фоторецепторов. Относительно большее количество синих сигналов по сравнению с зелеными указывало на то, что стимулом, вероятно, было животное, а не лист, и наоборот.

Конечно, искусственные нейронные сети – это не настоящие мухи и не точные модели их нервной системы. Но они показывают наиболее эффективный способ обработки визуальных сигналов мухи для определения естественных раздражителей. И ученые ожидают, что эволюция воспользовалась сходными принципами в нервной системе настоящих мух.

Если мы сможем понять сенсорные сигналы и поведение, которые заставляют мух попадать в ловушки, мы сможем разработать ловушки, чтобы более эффективно использовать эти механизмы и более эффективно контролировать мух.