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2016年，瑞典隆德大学（Lund University）的研究人员利用在坦桑尼亚出现的日食，观察了当地昆虫的行为。他们在日全食时向黑暗的空中投射了一束红外激光，试图观察昆虫对这道不同寻常的“黄昏光”的反应。之后，他们又持续监测了4天5夜。在这段时间内，这套激光雷达为他们探测到30多万只昆虫的行为。
在探测到的昆虫中，有许多被认为是世界上最致命的生物：比如说蚊子。其中，按蚊携带了致命的疟原虫，平均每年导致50万人死于疟疾。通过大量实地监测，研究人员发现蚊子几乎每天都在同一时间出行。不过他们发现，这次日食也招来了一大群蚊子。这一结果表明，在自然界中，决定蚊子活动的因素是光线水平，而不是昼夜节律。这项发表于《科学·进展》（Science Advances）的研究，不仅阐述了激光雷达在评估疟疾风险和预防措施方面的潜力，还能帮助科学家收集昆虫学数据。
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隆德大学的物理学家米克尔·布莱德嘉德（Mikkel Brydegaard）说：“这项研究有特殊的意义，是科学家首次在完全自然的环境中对不同类型的昆虫进行分类。”
在这套激光雷达系统中，每只飞过雷达的昆虫都会将光线反射回探测器。通过分析这种被称为“反向散射”（backscatter）的光线，研究人员就能得到昆虫的振翅频率，由此确定昆虫的数量和种类。研究小组能够识别出蚊子、飞蛾、苍蝇和小虫，甚至还可以辨别蚊子的雌雄。
在与疟疾做斗争时，科学家经常使用物理陷阱捕捉处于不同生命阶段的蚊子，并在实验室中分析它们的种群和基因。但这种方法既耗时又费钱，也无法评估种群随着时间推移产生的变化，无法监测喷洒农药或其他田间措施的效果。
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“科学家已经在不同场景测试了这套激光雷达系统，无论是在日食还是在常规条件下，它都能更准确地跟踪昆虫种群，”美国新泽西理工学院的物理学家本杰明·托马斯（Benjamin Thomas，并未参与这项研究）说。目前有越来越多的科学家尝试使用激光雷达研究昆虫，而托马斯也是其中一员。他还说：“你可以观察到成千上万的昆虫，这项技术为我们持续观察种群的变化打开了一扇门。”
科学家表示，这套设备可以提升疟疾风险预警的能力，就像气象站可以预告即将来临的暴风雨一样。布莱德嘉德则补充说，追踪蚊子只是这项技术的应用场景之一，它还可以用于监测传粉昆虫的多样性，以及农场或保护区的害虫活动。
撰文：苏珊·柯希尔（Susan Cosier）
翻译：林清
文章来源：环球科学
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