昆虫が夜に光の周りを回る意外な理由:彼らは空を見失います

これは人類がキャンプファイヤーの周りに集まるのと同じくらい古い観察です。夜の光は、不規則に旋回する昆虫の群れを引き寄せることがあります。芸術、音楽、文学において、この光景は永遠に続く比喩です。 危険だが魅力的なアトラクション. 。そして、彼らの熱狂的な動きを見ていると、何かが間違っているという感覚が本当に伝わってきます。夜行性のパイロットたちは、食べ物を見つけたり捕食者から逃れたりする代わりに、光に閉じ込められているのです。

悲しいことに、何世紀にもわたって何が起こるかを目撃してきましたが、なぜそれが起こるのかについてほとんど確信が持てませんでした。シンプルなライトが、素早く正確なナビゲーターを、無力でフラフラする捕虜にどのように変えるのでしょうか?私たちは研究者です フライト, ビジョン そして 進化, で高速追跡技術を使用しました。 新しく発表された研究 答えを提供するために。

蛾が炎に？

この催眠行為に関する古い説明の多くは完全には解明されていません。初期の考えは、昆虫が炎の熱に引き寄せられるのではないかというものでした。いくつかの昆虫が本当にあったので、これは面白かったです 好火性です:彼らは火に引き寄せられ、最近焼けた地域の状況を利用するように進化しました。しかし、ライトの周りにいる昆虫のほとんどはこれに当てはまらず、冷たいライトは昆虫をよく引き寄せます。

もう一つの考えは、昆虫は単に光に直接引き寄せられるというものでした。 走光性と呼ばれる反応. 。多くの昆虫は、おそらく暗闇や閉じ込められた環境から逃れるために、光に向かって移動します。しかし、これがライトの周りのクラスターの説明である場合、それらが光源に直接ぶつかることを期待するかもしれません。この理論は、野生の旋回行動を説明するのにほとんど役に立ちません。

さらに別のアイデアは、昆虫が近くの光を月と間違える可能性があるというものでした。 天体のナビゲーション. 。多くの昆虫は月を参照して夜間の進路を維持します。

この戦略は、直線パスに沿って移動するときに、遠くにあるオブジェクトがその場にどのように浮かんでいるように見えるかに基づいています。月が安定しているということは、突風に吹かれて倒れるような意図しない方向転換をしていないことを示しています。ただし、近くにある物体は空を追いかけているようには見えず、通り過ぎていくと後ろに流れていきます。

天体航行理論では、昆虫はこの光源を安定させるために働き、まっすぐに飛ぼうとして失敗して急旋回すると考えられていました。洗練されたアイデアですが、このモデルは、多くの飛行が内側に螺旋を描いて衝突することを予測しており、これは通常、私たちが目にする軌道と一致しません。それで、実際に何が起こっているのでしょうか？

光に背を向けて

この疑問を詳細に調べるために、私たちと同僚は、飛行経路と体の姿勢を正確に決定するために、両方の研究所でさまざまな光源の周りの昆虫の高速ビデオを撮影しました。 インペリアル・カレッジ・ロンドン そしてコスタリカの2つの現場では、 CIEE そして エスタシオン バイオロジカ. 。その飛行パターンは既存のどのモデルとも一致しないことがわかりました。

むしろ、広範囲の昆虫が一貫して光に背中を向けていました。これは、と呼ばれる既知の動作です。 背側光反応. 。自然界では、地面から上る光よりも空から降りてくる光の方が多いと仮定すると、この反応は昆虫が飛行するのに適切な方向を保つのに役立ちます。

しかし、近くの人工光に背中を向けると、飛行経路が変わります。飛行機が傾いて旋回するのと同じように、地面が窓の外にほぼまっすぐに見えるまで回転することがありますが、傾く昆虫も同様に旋回します。彼らの背中が近くの光に向けられると、結果として生じる土手は彼らを光の周りに巻き付け、旋回しますが、衝突することはほとんどありません。

これらの周回軌道は、私たちが観察した挙動の 1 つにすぎません。昆虫がライトの下を直接飛ぶと、光が後ろを通過するときに上向きにアーチ状になり、電球に背を向けたままになり、最終的にはまっすぐ上に飛んで行き、失速して空中から落ちてしまいます。そしてさらに説得力があるのは、昆虫が光の真上を飛んでいるとき、ひっくり返り、再び光に背を向けた後、突然墜落する傾向があるということです。

なぜ背側に軽い反応があるのでしょうか?

夜の光は害を及ぼす可能性がありますが、 他の動物 – たとえば、 渡り鳥を都市部に誘導する – 大きな動物は垂直方向を失わないようです。では、なぜ最も古く、最も種が豊富な飛鳥のグループである昆虫は、自分たちをこれほど脆弱なままにする反応に依存しているのでしょうか?

それは彼らのサイズが小さいことに関係しているかもしれません。より大きな動物は、その加速度または任意の加速度に引っ張られる感覚器官によって重力を直接感じることができます。たとえば人間は、 私たちの内耳の前庭系, 、これは私たちの平衡感覚を調整し、通常、どちらが下であるかをよく認識します。

しかし、昆虫には小さな感覚構造しかありません。特に、急速な飛行操作を行う場合、加速度はどちらの方向に進んでいるかを示す不十分な指標しか提供しません。代わりに、彼らは空の明るさに賭けているようです。

近代的な照明が導入される前は、昼夜を問わず、空は通常地面よりも明るかったため、安定した方向を維持したい小型の活動的な飛行者にとって、空はかなり信頼できる合図となりました。昆虫が円を描くように飛ぶ合図をすることで、この能力を妨害する人工の光は比較的最近のものです。

増大する夜間照明の問題

新しいテクノロジーが普及するにつれ、夜に広がる光は かつてない速さで増殖している. 。安くて明るい、 広域スペクトルLED, 、大都市などの多くの地域では暗い夜が見られません。

影響を受ける生き物は昆虫だけではありません。光害は概日リズムや他の人の生理学的プロセスを混乱させます。 動物、植物 そして 人間, 、しばしば 深刻な健康被害

しかし、ライトの周りに閉じ込められた昆虫は最悪の事態を招くようです。食料を確保できず、捕食者に発見されやすく、疲労困憊しやすいため、多くの人が朝が来る前に命を落とします。

原則として、光害は最も簡単に解決できるものの 1 つです。 スイッチを入れる. 屋外照明の制限 必要以上に明るくせず、必要以上に長時間使用しない、目的を絞った有用な暖かい光を利用することで、夜の生態系の健全性を大幅に改善できます。そして、昆虫にとって良いことと同じ習慣が、夜空の景色を取り戻すのに役立ちます。世界人口の 3 分の 1 以上が、 天の川は決して見えません.

ライトの周りを旋回する昆虫は魅力的な光景ですが、昆虫にとっても人間にとっても良いことは確かです。 それらが人間にもたらす恩恵 夜を明かりをつけずに放置し、夜空の下で彼らが見事に行う活動をさせたとき。