Біологія

Сарана-кіборг винюхала вибухові речовини

Американські дослідники використали тонкий нюх особин сарани як детектор вибухових речовин. Інформацію про виявлення вибухівки вчені отримали шляхом зчитування мозкових хвиль комах за допомогою підключених до неї електродів. Вчені вважають, що сарану можна використовувати як заміну службовим собакам-нюхачам. Статтю із детальним описом експериментів було опубліковано в журналі Biosensors and Bioelectronics: X.

Швидке і точне розпізнавання летучих речовин має вирішальне значення в багатьох сферах життя, зокрема і тих, що стосуються безпеки. Для цього були розроблені спеціальні зручні пристрої, які здатні виявляти такі речовини – електронні носи. Проте, у порівнянні із біологічними нюховими системами вони мають набагато вужчий діапазон розпізнавання. Тож вчені з Університету Вашингтона в Сент-Луїсі запропонували використовувати для цих цілей комах, точніше сарану з її чуйним нюхом.

Як дресирувати комах?

У попередніх дослідженнях група вчених продемонструвала, що сарану можна натренувати виявляти запахи так само, як це роблять із собаками. Дослідники розпилювали в клітці запах речовини гексанолу кожного разу перед годуванням. Через деякий час комахи почали асоціювати появу запаху з очікуванням їжі. У новому досліді вчені натренували у такий спосіб сарану впізнавати та виявляти серед інших пари різних вибухових речовин, як-от TNT, DNT, RDX, PETN та нітрат амонію.

Для того, щоб відстежувати, чи виявили комахи натренований запах, до них під’єднали електроди, які не перешкоджають руху тварини. Це дало змогу реєструвати активність нейронів мозку за умови успішного виявлення речовини. До речі, завдяки цьому вчені дізналися, що сарана вловлює запах всього за 500 мілісекунд.

Шлях до бомби

Щоб бути хорошими службовими комахами, недостатньо вміти розпізнавати запах вибухівки, потрібно ще й знаходити її. Щоб перевірили здатність саран знаходити місцеперебування бомб, відстежуючи, з якого напрямку походить їхній запах, вчені побудували особливу установку. Вона складалася із машинки, що перевозила комах всередині прозорого пластикового ящика.

Пари вибухівки розпилювали в конкретному місці ящика, тож коли сарана на машинці проїжджала вперед-назад всередині неї, то успішно вловлювала різні концентрації цих речовин. Це підтвердило відстеження її мозкових хвиль, які посилювалися у відповідь на сильніший запах.

Дослідники вважають, що вони майже досягли того етапу, коли служби безпеки зможуть використовувати саран для пошуку вибухових речовин.

Раніше ми писали, що вчені виявили молекулу, яка запускає перетворення сарани з безпечної одиночної фази в руйнівну стадну.