Atracția „fatală” a insectelor către lumina artificială – Știință Știri

Cine nu a văzut molii și alte „gângănii” fluturând în jurul luminilor stradale? Se știe de mult că lumină artificială Atrage insecte zburătoare și chiar a fost folosit pentru a le prinde în capcană în timpul Imperiului Roman. Cu toate acestea, motivul din spatele acestui comportament nu este bine cunoscut, și s-au propus diverse posibilități: folosirea luminii ca cale de evacuare, ca sursa de lumină să orbească insectele sau să o confunde cu luna, printre altele.multe alte teorii.

Pentru a investiga acest mister, o echipă internațională de cercetători, condusă de Samuel Fabian de la Imperial College London (Regatul Unit) și Yash Sondhi de la Universitatea Internațională din Florida (SUA) au folosit camere de mare viteză. Cu ei au urmat zborul tridimensional al diferitelor specii de moliialții fluturi, libelule și muște de fructeatât în ​​condiții de laborator, cât și în mediu natural: Stația Biologică Monteverde, în Costa Rica.

Cercetătorii i-au studiat zborul în diferite condiții de iluminare, inclusiv surse punctuale de lumină ultravioletă și suprafețe cu o strălucire mai difuză. În acest fel, au verificat că insectele au un „răspuns dorsal la lumină“, corectându-și traiectoria în așa fel încât spatele său să fie orientat spre sursa de lumină. Acest lucru îi reduce capacitatea de a se orienta, potrivit studiului publicat în această săptămână deschis în jurnal. Comunicarea naturii.

Cu surse de lumină naturală, precum soarele sau o noapte înstelată, acest răspuns face ca insecta să mențină o traiectorie de zbor stabilă și corect orientată cu orizontul său. Cu toate acestea, lumina artificială face ca zborul său să devieze și se corectează în mod neregulat, adesea învârtindu-se în jurul focalizării.

„Principala constatare este că insectele confundă lumina cu direcția în sus a cerului„, spune Fabian SINC și explică: „A ști unde este cerul este esențial pentru a zbura, deoarece trebuie să generezi forțele care contracarează gravitația”.

Constatarea principală este că insectele confundă lumina cu direcția în sus a cerului, ceva esențial pentru zbor, deoarece trebuie să generezi forțe care contracarează gravitația.

Samuel Fabian (Colegiul Imperial din Londra)

„De aceea”, continuă el, „acesta confuzie Determină insectele să-și încline corpul spre lumină și să-și orienteze forțele de zbor în direcția opusă gravitației. Acest lucru duce la căile lor orbitale întortocheate pe care le observăm adesea lângă luminile stradale. Cea mai sigură dovadă a acestui lucru este că atunci când zboară deasupra unei lumini strălucitoare, se întorc și cad din aer.”

Sam Fabian ține un fluture în timpul capturilor de zbor în laboratorul de la Imperial College London. /Thomas Angus

Rezultatele au permis și ele exclude unele ipoteze care au fost luate în considerare și nu au fost testate: „Nu credem că este vorba de navigație folosind luna și am văzut, de asemenea, că insectele nu zboară direct spre lumină. Mai degrabă, îi dezorientează pe verticală și îi prinde în capcană pe cei care trec întâmplător”, spune cercetătorul.

Apare la diferite insecte

Echipa a verificat același comportament în 10 ordine diferite de insecte. „Acest lucru are sens, deoarece toată lumea se confruntă cu aceeași problemă de a afla unde este gravitația. Când zboară, ei nu pot folosi forțele de reacție a solului (cum facem noi când mergem), iar atunci când întorc colțurile experimentează tot felul de accelerații (forțe g), care sunt de obicei mai mari decât cele ale gravitației și nu distincția. Detectarea directă prin picioarele atârnate, de exemplu, este un mecanism inexact”, explică Fabian.

„Dar aplecarea cu spatele spre lumină și, prin urmare, spre locul în care crezi că este cerul, este o modalitate bună de a rămâne în poziția corectă în aer”, subliniază el. E o mecanism robust si rapid care nu necesită senzori suplimentari. „Insectele (printre alte animale, cum ar fi peștii și nevertebratele marine) folosesc acest răspuns tot timpul în jurul nostru pentru a se înclina rapid în direcția corectă, un mecanism care rămâne foarte util în timpul zilei.”

Răspunsul dorsal la lumină pare a fi un răspuns atât ziua cât și noapteapotrivit autorilor, care au folosit insecte diurne și nocturne pentru a verifica acest lucru.

Două excepții

Cu toate acestea, cercetătorii au găsit două excepții de la acest comportament. Primul a fost musculiță de oțet (Drosophila), care a zburat deasupra focarului ultraviolet fără să se aplece spre el sau să se inverseze. Motivul acestui comportament diferit este necunoscut, dar cercetătorii din întreaga lume profită de el atunci când folosesc aceste muște pentru experimente de zbor, unde iluminarea sau mediul vizual nu par să interfereze.

A doua excepție a fost sfinx oleander (Daphnis nerii), care nu s-a întors sub lumina ultravioletă și nu a arătat modele de zbor modificate în laborator. „Acest lucru este deosebit de ciudat, deoarece această specie ajunge la capcane luminoase pe teren, dar nu în laborator”, spune Fabian, „și un posibil motiv este că aceste molii au moduri de zbor diferite (de exemplu, planare versus viteză mare). „Este clar că insectele au capacitatea de a opri răspunsul luminii dorsale uneori când le convine, lucru pe care vrem să îl examinăm mai îndeaproape.”

Musca de fructe (Drosophila) și sfinxul oleandru (Daphnis nerii), două excepții care nu prezintă „răspunsul dorsal la lumină”. / Macrogiants/Sam Fabian

Problema poluării luminoase

În orice caz, zoologul își amintește că timp de 370 de milioane de ani, ușoară a fost un bine indicator de direcție pe care le iau insectele când zboară, dar recent noi, oamenii, l-am dat peste cap cu iluminatul pe timp de noapte: „După ce am început să punem lumini strălucitoare peste tot în apropierea caselor noastre, a devenit o problemă. Brusc, cele mai luminoase zone vizuale pe timp de noapte nu sunt cerul, ceva extrem de rar pentru ei. Dar vreau să precizez că insectele nu sunt proaste, sunt fantastic de bine adaptate pentru a funcționa în mediul natural. Chestia este că am schimbat mediul mai repede decât se pot adapta ei la el.”

Insectele nu sunt proaste: sunt fantastic de bine reglate pentru a funcționa în mediul natural. Chestia este că, cu luminile noastre, am schimbat mediul mai repede decât se pot adapta ei la el

Samuel Fabian (Colegiul Imperial din Londra)

Fabian subliniază efecte „foarte negative”. care are lumină de noapte pentru populațiile de insecte. „Nu numai că îi atrage și îi prinde în capcană, dar le întrerupe perioadele de activitate. Nocturnele merg adesea la culcare după ce se izbesc de o lumină, de exemplu. „Insecticidele și schimbările în utilizarea terenurilor sunt probabil să fie și mai devastatoare, dar încă nu știm exact cât de multe daune provoacă această lumină de noapte”.

Molia Attacus lorquini zboară cu spatele spre sursa de lumină. / Sam Fabian

Următorul pas: investigați distanța

Autorii concluzionează că este nevoie de mai multe lucrări care examinează efecte la distanță lungă de lumină artificială și că putem îmbunătăți habitatele acestor animale mici, reducând iluminatul artificial inutil pe timp de noapte.

„Următoarea noastră mare întrebare este să cunoaștem distanța la care acest efect începe să apară cu diferite lumini”, spune Fabian, care conchide: „Datele noastre actuale sunt de aproximativ 2 metri în jurul valorii maxime a sursei de lumină, dar nu știm ce se întâmplă la 20 m, 100 m sau 1 km. Înțelegerea acestui lucru este cheia eforturilor de conservare și reducerea efectului poluării luminoase asupra faunei noastre nocturne.”

Înregistrare în Monteverde, Costa Rica. Un tub ultraviolet central este iluminat de două iluminatoare cu infraroșu, astfel încât camerele de mare viteză să poată înregistra modelele de zbor ale insectelor prinse în jurul luminii. / Sam Fabian