Ny teknik revolutionerar insektsforskningen

Oroande rapporter om dramatiska minskningar i mängden insekter på olika håll i världen har fått forskarna att undra hur insekterna egentligen mår. Detta är en stor utmaning, eftersom insekterna är så många och så svåra att skilja åt. Men nu banar teknologiska genombrott väg för en undersökning av insekter i global skala. Som ett exempel på de nya teknikernas kraft avslöjade en DNA-baserad undersökning av svenska insekter cirka 10 000 nya arter för landet. Det lägger en tredjedel till en av världens bäst kända insektsfaunor. En tysk undersökning hittar liknande siffror med hjälp av DNA.

– Hittills har vi bara haft uppgifter på några få insektgrupper i utvalda regioner. För att förbättra nuläget behöver vi brådskande bedömningar av alla typer av insekter i alla delar av världen, säger Tomas Roslin, professor i insektsekologi på SLU.

DNA, radar, insektskameror och ljudinspelare

Men det är inte bara DNA-baserade tekniker som har utvecklats i snabb takt. Insekterna alstrar också arttypiska ljud. Nu kan forskarna sprida ut billiga inspelningsapparater i miljön och digitalisera flera år av ljud – och sedan använda datorer för att föra dessa massiva data till rätt insekter. Ett annat sätt är att locka insekter till ljus, fotografera dem och sen identifiera dem utgående från deras utseende. Radar och till och med laserstrålar kan upptäcka insekter på avstånd och identifiera dem baserat på deras storlek och vingslag.

Den stora fördelen med alla dessa metoder är att de kan automatiseras. Detta minskar både arbetsinsatsen och priset för experter som fångar in insekter för hand eller söker efter dem i fält.

Tomas Roslin. Foto: Jenny Svennås-Gillner

– Viktigast av allt är att de nya metoderna minskar vårt beroende av experter. För de flesta insektsgrupper finns det bara ett fåtal personer som kan skilja dem åt – och de här experterna är redan överbelamrade med arbete. Nu kan de i stället låta datorer utför rutinarbetet, och ägna sin egen tid på den mer brådskande uppgiften att hitta och beskriva nya arter, säger Tomas Roslin.

De allra flesta insekterna är helt okända

För de allra flesta insekter finns det ingen i hela världen som kan identifiera dem. Ungefär fyra av fem insektsarter är ännu okända för vetenskapen och saknar därmed ett namn som de kan föras till. Att bestämma alla insekter med traditionella metoder, alltså att titta på dem kryp för kryp och beskriva deras utseende och egenskaper, skulle ta flera årtusenden. Nu kan forskarna beskriva livet på jorden i en helt annan takt. Datorer och AI kan hjälpa oss att tolka miljarder bilder, miljontals ljudinspelningar och biljoner DNA-sekvenser.

– Själv jobbar jag framförallt med DNA-metoder. I projektet Lifeplan samlar vi in insekter från nästan tvåhundra platser i världen, som vi sedan analyseras med DNA-metoder och AI. Men till exempel radar är nytt för mig. Utvecklingen av de här teknologierna har gått oerhört fort, men den har skett på olika håll. Här krävs det samarbeta mellan oss forskare för att dra full nytta av dessa tekniska framsteg. Vi strävar ju alla mot samma mål: att revolutionera vår kunskap om insekter, säger Tomas Roslin. 

Temanummer av tidskrift

Hittills har de nya teknikerna framförallt utvecklats och använts i rika länder på högre breddgrader. Ändå finns den högsta biologiska mångfalden i tropikerna. Därför strävar forskarna nu till att både den nya tekniken och de insikter som den genererar ska bli tillgängliga för alla.

Dessa framsteg och principer presenteras i ett nytt nummer av Philosophical Transactions of the Royal Society B   - som erbjuder en omfattande ingångsport för alla som är intresserade av insektsvärlden och hur den studeras.