211service.com
Usando abejas para detectar bombas
La semana pasada, los científicos de Los Alamos National Laboratory , en Nuevo México, vibró con los resultados de un riguroso estudio sobre sofisticados detectores de bombas. Su investigación sugiere que las abejas contenidas pueden usarse para identificar compuestos volátiles como TATP, el cargo principal asociado con el complot terrorista del verano pasado. Altamente confiables y precisos, estos detectores de próxima ola son baratos de producir y fáciles de entrenar.
Los científicos de Los Alamos buscan abejas en su búsqueda para construir un mejor detector de bombas.
Los entomólogos saben desde hace mucho tiempo que se puede entrenar a las abejas para que detecten muchos aromas, incluidas las huellas olfativas de explosivos mortales. Esta última investigación refuerza esos hallazgos y sugiere un enfoque que podría resultar útil para encontrar sustancias en áreas pobladas.
Timothy Haarmann, investigador principal del proyecto Los Alamos (oficialmente llamado Proyecto Stealthy Insect Sensor), dice que él y sus colegas entrenaron abejas para extender sus probóscides, órganos tubulares utilizados para succionar el néctar de las flores, en presencia de explosivos. Cuando se extiende la probóscide, la abeja parece estar sacando la lengua.
Entrenar a 50 abejas requiere solo dos o tres horas utilizando este enfoque tradicional, que aprovecha la atracción de un insecto por el agua azucarada. Si les sostienes agua azucarada [a las abejas], sacan su trompa, dice Haarmann.
Al combinar una sustancia objetivo con agua azucarada y luego presentar el compuesto a la abeja, los investigadores manipulan a los insectos para que reconozcan un olor distinto. Al final de la sesión, las abejas entrenadas con éxito extienden su probóscide hacia los explosivos.
Las abejas adiestradas en una concentración de vapor reconocen fácilmente dosis más bajas. El químico Robert Wingo, que trabaja en el proyecto, dice que las abejas demostraron ser más sensibles que muchos dispositivos sofisticados hechos por el hombre. Son capaces de detectar TATP, y los instrumentos que tengo disponibles en el laboratorio no pueden detectar TATP, dice.
Las abejas también pueden extraer explosivos de ramos más complicados, como la miríada de aromas que rodean a un ser humano típico. Las abejas adiestradas pueden identificar explosivos cuyos olores fueron enmascarados por lociones, desodorantes para las axilas y productos de tabaco, dice Wingo. Para nuestra sorpresa, las abejas son capaces de detectar TNT en el aceite de motor ... Incluso en presencia de repelente de insectos, podemos entrenarlas para que detecten TNT.
En el sistema de Haarmann, las abejas están contenidas en tubos para que sus probóscides se puedan monitorear fácilmente. Desafortunadamente, una abeja contenida solo dura unos dos días. Descubrimos que después de aproximadamente 48 horas comienza a tener una alta tasa de mortalidad, dice Haarmann. Estar confinado es difícil para ellos. Además, no todas las abejas están a la altura de la tarea de detectar explosivos. Al igual que los perros, algunos de los insectos se entrenan con más éxito que otros. Nos gusta pensar en las abejas como estos simpáticos pequeños robots, pero algunas abejas lo hicieron mejor que otras, dice Haarmann.
Jerry Bromenshenk, investigador de la división de ciencias biológicas de la Universidad de Montana, es uno de los pioneros en los sistemas de detección de abejas. Ha entrenado colonias de abejas para detectar explosivos, laboratorios de metanfetamina y cadáveres, pero usa un enfoque diferente. Bromenshenk trabaja principalmente con abejas que vuelan libremente a las que se les permite vagar por espacios grandes al aire libre. Cuando las abejas detectan el olor objetivo, tienden a disminuir la velocidad y rodear el área. Mediante el uso de sistemas de audio, video y láser, Bromenshenk y sus colegas pueden analizar los patrones de vuelo de miles de abejas entrenadas y producir un mapa de densidad que indique las ubicaciones más probables de la sustancia objetivo. Con decenas de miles de abejas buscando, pueden rastrear rápidamente un área de una milla.
Pero Bromenshenk dice que el enfoque de abeja en una caja de Haarmann todavía tiene su lugar.
Las abejas que vuelan libremente no funcionan bien en los aeropuertos, dice.
Jim Tumlinson, entomólogo y director de la Centro de Ecología Química, en la Universidad Estatal de Pensilvania , dice que la mayor barrera para incorporar insectos reales como sensores de vanguardia es encontrar alguna forma práctica de utilizar este comportamiento.
Tumlinson, que no trabajó en el proyecto de Los Alamos, ha investigado los biomecanismos de los gorgojos y las avispas parásitas. Él ve más potencial en un enfoque biomemético, en el que los investigadores se inspiran en la naturaleza para desarrollar sistemas creados por el hombre. Actualmente, está trabajando con un equipo multidisciplinario de científicos que desarrollan un sensor mecánico que imita el funcionamiento de la antena de un insecto.
Pasar del laboratorio al mundo real puede presentar obstáculos complicados, dice. Si está en el laboratorio, puede hacer que estos insectos respondan de manera bastante confiable, dice Tumlinson. En cualquier situación de campo, las condiciones son difíciles de controlar. Se vuelve mucho más difícil. Pero, dice, la alta sensibilidad de estos insectos es demasiado fascinante para ignorarla.
Es muy tentador pensar que podemos hacer algo con él, y tal vez podamos, dice. Estamos en el proceso de aprender todo lo que podamos sobre cómo operan los sistemas naturales.
Haarmann y su equipo llevaron a cabo pruebas de campo, y cree que un detector de bombas impulsado por abejas puede estar a solo un año de distancia. Él visualiza robots controlados a distancia en los campos de batalla, capaces de llevar un pequeño ejército de abejas a un presunto IED (dispositivo explosivo improvisado) o coche bomba. Si las abejas sacan la lengua, hay una bomba cerca.
Pierdes un par de abejas y eso me preocupa, dice Haarmann, que tiene sus propias colmenas y solía enseñar apicultura en América del Sur. Pero soy el único que está perturbado.
Wingo, que nunca había trabajado con abejas antes de este proyecto, estima que recibió cientos de picaduras durante el período de investigación y recolección de 18 meses. Ha demostrado ser extraordinariamente interesante, dice, pero que le piquen no es divertido.