Fotográfia a rovarkutatásban

Furcsa ötletem támadt a minap.
Ma már milliók rendelkeznek digitális géppel, ezrével születnek az önjelölt művészek, virágzik az őket kiszolgáló online és offline marketing, sajtó. Ezzel szemben a kutató/tudományos célú fotózásról vajmi kevés olvasható, a szó szoros és átvitt értelmében is. Nekünk, fotósoknak a saját hobbinkon, szakmánkon kívül ritkán sikerül elvonatkoztatnunk a "képalkotástól" mint "művészi" vagy "pénzkereső" folyamattól. Felkerestem hát Orci Kirill Márk barátomat, aki nagyrészt tudományos céllal fotóz, kicsit másképp, mint "mi", hogy egy kicsit a dolgok mögé nézhessünk. Kirill a Magyar Tudományos Akadémia – Magyar Természettudományi Múzeum Állatökológiai Kutatócsoport tagjaként a makróvilág kutatója, felfedezője. A nem létező többmilliós szuperfelszerelés tételes taglalása helyett – hiszen Magyarországon vagyunk… – ismerjünk meg egy különleges szakterületet és annak fotózását.

BZ:
Pontosan mivel is foglalkozol, mi a kutatási területed?

OKM:
Jelenleg két fő kutatási területen végzek vizsgálatokat. Egyrészt egyenesszárnyú rovarok akusztikus kommunikációjával foglalkozom, főleg faji szintű rendszertani kérdések tisztázása céljából. Közelrokon, testalkati jellegeiket tekintve alig differenciálódott populációk, alfajok, fajok párkereső hangjelzéseit elemzem és hasonlítom össze, mert így gyakran a küllemi jellemzők apró, bizonytalan eltéréseihez képest sokkal markánsabb különbségekre lehet rátalálni. Ezután az énekük alapján a faji hovatartozást tekintve tisztázott példányok alapos morfometriai (alaktani) elemzésével próbálok az énekelemzés nélküli faji identifikációhoz is megbízható támpontokat találni. Az ilyen munka során időnként még ma is rá lehet bukkanni egy-egy, a tudomány számára eddig még ismeretlen fajra, ami itt Európában az 1 cm-es testnagyságot meghaladó rovarok körében már ritka dolognak számít.
A másik tudományterület, ahol szintén az egyenesszárnyúakkal dolgozom: a közösségökológia. Ennek a tudománynak körülbelül az az alapkérdése, hogy a Földön élő élőlények tér- és időbeli eloszlása hogyan, mennyire és miért tér el a véletlenszerűtől. Hogy egy durva példát mondjak: ha valaki százszor kimegy valamelyik hazai alföldi erdős pusztánkra, egyszer sem fog zsiráfokkal találkozni. Ugyanígy a szöcskék, sáskák világában is vannak az egyes fajoknak vagy fajegyütteseknek az eloszlásában szabályszerűségek, és mivel potenciális mezőgazdasági kártevőkről van szó, ezeket a szabályszerűségeket fontos lenne mihamarabb tisztázni. Én pillanatnyilag az élőhely növényzetszerkezete és a benne élő egyenesszárnyú együttes testméret eloszlása közötti kapcsolatokat vizsgálom.

BZ:
Milyen célból fotózol, mennyire hasznos ez a tudományos munkádban? "Laikusként" úgy vélem, a digitális fotó hihetetlen áttörést jelentett…

OKM:
A fotózás a munkám több szakaszában is nagyon fontos eszköz. Kezdjük rögtön a mintavétellel. Ez az én esetemben többnyire valamilyen természeteshez közeli állapotú területen történik, ahol adatokat gyűjtünk, méréseket végzünk az adott terület ökológiai szempontból lényeges jellemzőiről és mintát (példányokat) gyűjtünk az ott élő élőlényközösségből vagy a célzottan vizsgált szöcskepopulációból. Ilyenkor nagyon hasznos, ha a terepi jegyzeteinket a területről készült fotókkal is kiegészíthetjük. Ez később segít felidéznünk a hely jellegét, esetleg kiegészítéseket tehetünk a terepen rögzítettekhez képest, és a munkában párhuzamosan részt vevő más kutatóknak is meg tudjuk mutatni a területet, ha ők a mintavétel során nem lehettek jelen. Később aztán az eredmények tudományos fórumokon való bemutatásakor is fontos szerep jut ezeknek a fotóknak, hiszen a segítségükkel gyorsan és élményszerűen lehet bemutatni a területeket. Ha egy ritka vagy tudományra új faj lelőhelyéről fotót tudunk bemutatni, az óriási előny lehet az újabb lelőhelyek és populációk felkutatásában. Egy fotóról vagy fotósorozatról ugyanis rengeteg olyan információt olvashat le a kutató, amelyeket szóban csak hosszasan és pontatlanul lehetne körülírni (a növényzet szerkezeti jellemzői, az élőhely mozaikossága vagy egyneműsége, tájképi elemek elrendezése, a domborzat jellegzetességei, stb.), és amelyek a szakértők számára a kép láttán egyfajta benyomásként összegződnek.
Nemcsak a mintavételi területeket, hanem magukat a vizsgált szöcske példányokat is gyakran fotózzuk. Ez fontos egyrészt az állat habitusának rögzítéséhez: a testarányok a legtöbb konzerválási mód során jelentősen változhatnak (alkoholban vagy formalinban történő tároláskor a testrészek különböző mértékű duzzadása, szárazpreparátumok esetén pedig a testrészek különböző mértékű zsugorodása a probléma). Ugyancsak fontos a fotózás az állat színezetének dokumentálásához, ami többnyire teljesen elvész a konzervált példányok kifakulásával.
A fotózás talán leglényegesebb alkalmazása a rendszertani munkák során a példányok testrészeinek fényképezése a testrészeken látható faji differenciális jellegek dokumentálása és bemutatása céljából. Ha rendszerezni kívánjuk az élővilág tagjait, akkor az egyes fajokhoz tartozó példányokat fel kell tudnunk ismerni. Ez hagyományosan testalkati jellemzőik alapján történik. A testalkati jellemzők között általában lehet találni olyanokat, amelyek alapján két közelrokon faj nagy biztonsággal megkülönböztethető, mert a fajokat összevetve ez a jelleg ugrásszerűen változik. Ezeket a jellemzőket nevezzük differenciális bélyegeknek. Ezek fényképezésekor alapvető probléma, hogy a testrészek háromdimenziósak, így egy kétdimenziós képen az alakjuk (pontosabban a képen jól megfigyelhető kontúrjuk) a fényképezés szögétől erősen függ, ráadásul az alakzatnak gyakran csak egy része lehet teljesen éles (ezzel kapcsolatban lásd a cikk későbbi részét). Érdekes, hogy a fotózás objektivitása ellenére a mai napig nagy szerepe van a leíró rendszertani munkákban a vonalas rajzoknak. Ezek előnye a fotókkal szemben, hogy irányítottan, leegyszerűsítve mutatják be az állat kérdéses testrészét, és egyfajta idealizált képet jelenítenek meg az ábrázolt jellegről, ami a kutatóban sok példány alapos vizsgálata alapján létrejövő benyomást tudja érzékeltetni. Én azt gondolom, hogy a fotó éppen az objektivitása miatt fontos és hasznos kísérője kéne, hogy legyen a rajzoknak az ilyen tanulmányokban.
Van aztán olyan alkalmazási terület is, ahol a fotó nem szimplán a bemutatás és dokumentálás eszköze, hanem az élőlény kérdéses testalkati jellemzőjének számszerű jellemzéséhez szükséges vizsgálati eszköz. Ez történik például olyan alakbeli jellemzők vizsgálata során, mint amilyen egy testrész görbülete. A testrészről készült fotó alapján, képfeldolgozási műveletek után, olyan számszerű információkhoz juthatunk (a görbületet visszaadó Fourier függvény együtthatói), amelyek alapján aztán statisztikai eszközöket felhasználva összehasonlítjuk a vizsgált görbületet más példányok vagy populációk azonos testrészén mért értékekkel.
Egy másik kutatási területen a digitális fotózást a digitális képfeldolgozással együtt alkalmazva olyan mérési adatokhoz juthatunk, amelyeket más módszerrel aligha lehetne ilyen precizitással megszerezni: a gyepek növényzet-szerkezetének vizsgálata kapcsán. Az általam vizsgált szöcskék, sáskák számára a gyepek egyfajta dzsungelszerű élőhelyet jelentenek. Ésszerű azt feltételeznünk, hogy a túléléshez a dzsungel szerkezetének megfelelő testalkati alkalmazkodás szükséges. Például a növényzeten történő hatékony mozgáshoz megfelelő testalkat függhet a növényzet sűrűségétől: sűrű, vékony hajtásokból álló növényzeten való mozgáshoz kis testsúly, karcsú felépítés előnyösebb, mint a zömök, súlyosabb test. Ahhoz, hogy ezt a feltételezést számszerű, mérésekre alapozott vizsgálattal tesztelhessük, nagy segítség a digitális fotózás és képfeldolgozás. Digitális fotók alapján (a megfelelő képfeldolgozó szoftverrel) ugyanis pontosan meg lehet mérni, hogy milyen szerkezeti elemek milyen sűrűséggel vannak jelen egy vizsgált gyepben.

BZ:
A természetfotózás sokunkat érdekel, mégis valószínűsítem, hogy más szemmel látjuk a világot, mint a kutató szakember. Van-e valamilyen speciális fotós technikád? Tudnál-e valamilyen tanáccsal szolgálni a makró fotósoknak?

OKM:
Messze nem vagyok profi fotós. Ha mégis jól sikerül egy-egy kép, az inkább a fotózott állattal kapcsolatos biológiai háttérinformációimnak, türelmemnek és a körülmények szerencsés összjátékának köszönhető. Egy érdekes technikai megoldásról szeretnék itt beszámolni, ami talán nem közismert. Egy szoftver segítségével végrehajtható mélységélesség növelésről van szó. Az ehhez szükséges szoftver (CombineZM) ingyenesen letölthető a következő helyről: http://www.hadleyweb.pwp.blueyonder.co.uk Ezt kifejezettem ráeső fényben készített mikroszkópi fotók mélységélességének növeléséhez fejlesztették ki, de alkalmazható minden olyan szituációban, ahol a fényképezett objektumról fényképsorozat készíthető a téma változása nélkül. A lényeg, hogy fix nézőpontból, kis lépésekben változtatva a fókusztávolságot, olyan fényképsorozatot készítünk, ahol a fényképezett objektumnak egyre távolabbi (vagy egyre közelebbi) részletei látszanak élesen. A szoftver a fényképsorozat alapján készíti el az objektum nagy mélységélességű képét. Ez az én esetemben például szöcskék ciripelőcsapsorának vagy külső nemiszerveinek fényképezéséhez hasznos.

Az Isophya hargitai ciripelőcsapsoráról 4 eltérően fókuszált mikroszkópi fotóból CombineZM-el összerakva.

BZ:
Az archívumodból kapott képek elég különlegesek. Örömömre szolgál, hogy nálunk tekinthetőek meg először széleskörben. Mit tartasz fontosnak elmondani e fotókkal kapcsolatban?

Isophya hargitai egy leírás alatt lévő új faj hím példánya. A felvétel a Keleti-Kárpátokban készült.

OKM:
Az I. hargitait Nagy Barnabással (MTA Növényvédelmi Kutatóintézet) közösen fedeztük fel, és a fajjal kapcsolatos további kutatásokban Szövényi Gergő (ELTE Állatrendszertani és Ökológiai Tanszék) is részt vett. A faj tudományos leírását tartalmazó cikken pedig még dolgozunk (ez főként az én feladatom, mivel a fajt a hímek éneke alapján lehet leginkább felismerni és jellemezni), remélhetőleg 1-2 hónapon belül beküldhető állapotban lesz az anyag. A mellékelt fotók jól mutatják a faj színezeti változékonyságát (bár a fenti fotón látható piroscsíkos változat a többi Isophya faj példányai között is fel-felbukkan az I. hargitai megtalált populációjában ez a színvariáns szokatlanul gyakori volt). Mind a két felvétel az állat természetes viselkedését mutatja, a felvétel előtt nem nyúltam a képen szereplő példányokhoz és igyekeztem a legkisebb zavarás mellett megközelíteni őket. Tehát nem beállított, "megkomponált" képek ezek, így az állat jellemző tartozkodási helyét is mutatják.

Az Isophya hargitai egy egyszerűbb szinezetű példánya. A felvétel a Csicsói Hargita közelében készült.

BZ:
A mai digitális világban rengetegen válnak a technika rabjává, ami nem biztos, hogy helyes. Te milyen eszközöket használsz a munkád során?

OKM:
Mikroszkópok: a ciripelőcsap számoláshoz egy Studar M típusú, Lengyelországban készített sztereó mikroszkópot használok, a morfometriai mérésekhez pedig egy okullár mikrométerrel felszerelt MBC-10-es, szintén sztereó, orosz mikroszkópot. Mikroszkópi fotókat pedig az MTA-NKI kutatóinak jóvoltából egy Olympus mikroszkópra szerelt Olympus C4040Z digitális kamerával szoktam készíteni. Ezek mellett az ELTE Növényrendszertani Tanszékén csináltattam scanning elektronmikroszkópos fotókat a vizsgált szöcskék ciripelőcsapsoráról (2-3 mm hosszú *képlet a bal szárny hasi oldalán, 60-300 kitincsapot tartalmaz fajra jellemző számban és mintázatban). Jelenleg már a MTM-nak is van elektronmikroszkópja, ezt még nem próbáltam.
Gyűjtőútjaim dokumentálásához, élő szöcskepéldányok terepi makrózásához egy Nikon Coolpix 4300-as kamerát használok. Alapjában véve elégedett vagyok ezzel a masinával, a makróképességeit tekintve az én céljaimnak megfelel. Talán két dolog van, amivel elégedetlen vagyok. Egyrészt – főként gyengébb fényviszonyok mellett – előfordul, hogy nem az általam kiszemelt témára, hanem valamilyen háttérelemre fókuszál. A másik elképzelhető, hogy az én hibám, de egyszerűen nem tudok olyan éles képet készíteni vele, hogy a 4 megapixeles felbontása kihasználható legyen: nagyításkor még a kép legélesebb területén is hamarabb válnak a részletek életlenné, minthogy pixelekre esne a kép. A manapság tapasztalható pixelszám növelési trend mellett egy 4 Mp-es gép már gyengének számít, de nekem az a gyanúm, hogy az optika, vagy valamilyen más paraméter (pl. az érzékelő sajátzaja) lehet a gyenge láncszem.

BZ:
Igen, a kompaktok előnye egyben a hátránya is. A kis, könnyű géphez nagy zajszint és gyenge felbontású optika társul a dslr-ekhez képest. Ugyanakkor, ha nem kompaktot választ az ember, makró-optika, kis mélységélesség, állvány, többletsúly és a porszennyeződés a szenzoron okozhat gondokat.

Biztos vagyok benne, hogy a segítségeddel megismert kutatói szemlélet a "hétköznapi" fotósokat is ösztönzi, elgondolkodtatja majd. Külön megtiszteltetés, hogy egy eleddig leíratlan faj képeit is először közölhettük, ezzel is felkeltve az érdeklődést e tudományág iránt.

* képlet = Valamilyen testrész alakilag elkülönült vagy feltűnő részletét jelenti. Akkor célszerű használni, ha valamiféle morfológiai struktúrát akarunk megnevezni. Például a fülünk cimpájára is mondhatjuk, hogy egy képlet…