Удивительная причина, почему насекомые кружат вокруг огней ночью:Они теряют связь с небом

Это наблюдение старо, как люди, собирающиеся у костров:Ночной свет может привлечь беспорядочно кружащую толпу насекомых.В искусстве, музыке и литературе это зрелище является устойчивой метафорой опасные, но непреодолимые достопримечательности.И наблюдение за их неистовыми движениями действительно дает ощущение, что что-то не так: вместо того, чтобы искать пищу и уклоняться от хищников, эти ночные пилоты попадают в ловушку света.

К сожалению, столетия наблюдения за тем, что происходит, не дали уверенности в том, почему это происходит.Как простой свет превращает быстрых и точных навигаторов в беспомощных порхающих пленников?Мы исследователи, изучающие полет, зрение и эволюция, и мы использовали методы высокоскоростного отслеживания в недавно опубликованное исследование чтобы дать ответ.

Мотыльки в пламя?

Многие старые объяснения этого гипнотического поведения не полностью оправдались.Раннее предположение заключалось в том, что насекомых может привлекать тепло пламени.Это было интересно, так как некоторые насекомые действительно пирофильные:Их привлекает огонь, и они научились использовать условия недавно выгоревших территорий.Но большинство насекомых вокруг источника света не относятся к этой категории, и прохладный свет их очень хорошо привлекает.

Другая мысль заключалась в том, что насекомых просто напрямую привлекает свет. реакция, называемая фототаксисом.Многие насекомые движутся к свету, возможно, чтобы избежать темноты или захватывающего окружения.Но если бы это было объяснением скоплений вокруг источника света, можно было бы ожидать, что они столкнутся прямо с источником.Эта теория мало что дает для объяснения поведения дикого кружения.

Еще одна идея заключалась в том, что насекомые могли принять ближайший свет за Луну, когда пытались использовать небесная навигация.Многие насекомые ориентируются на Луну, чтобы сохранить свой курс ночью.

Эта стратегия основана на том, как объекты на большом расстоянии кажутся зависающими на месте, когда вы двигаетесь по прямой траектории.Устойчивая Луна указывает на то, что вы не сделали никаких непреднамеренных поворотов, как если бы вас ударил порыв ветра.Однако более близкие объекты не следуют за вами по небу, а плывут позади, когда вы проходите мимо.

Теория небесной навигации утверждала, что насекомые стараются поддерживать этот источник света в устойчивом положении, резко поворачивая в неудачной попытке лететь прямо.Элегантная идея, но эта модель предсказывает, что многие полеты будут приближаться к столкновению, которое обычно не соответствует орбитам, которые мы видим.Так что же происходит на самом деле?

Повернувшись спиной к свету

Чтобы детально изучить этот вопрос, мы и наши коллеги сняли высокоскоростные видеоролики насекомых вокруг различных источников света, чтобы точно определить траектории полета и положения тела, как в лаборатории, так и в лаборатории. Имперский колледж Лондона и на двух полевых объектах в Коста-Рике, CIEE и Биологическая станция.Мы обнаружили, что их схемы полета не соответствуют ни одной существующей модели.

Скорее, широкая полоса насекомых постоянно направляла спину к свету.Это известное поведение, называемое реакция спинного света.В природе, если предположить, что больше света падает с неба, чем с земли, эта реакция помогает насекомым сохранять правильную ориентацию для полета.

Но направление их спины к ближайшим искусственным источникам света меняет траекторию их полета.Точно так же, как самолеты кренятся для поворота, иногда катясь до тех пор, пока земля не кажется почти прямой из вашего окна, насекомые тоже поворачивают.Когда их спины поворачиваются к ближайшему источнику света, образовавшаяся группа закольцовывает их вокруг света, кружась, но редко сталкиваясь.

Эти орбитальные траектории были лишь одним из наблюдаемых нами явлений.Когда насекомые летели прямо под светом, они часто выгибались вверх, когда он проходил позади них, держась спиной к лампочке до тех пор, пока, в конце концов, летя прямо вверх, они не останавливались и не падали в воздух.И что еще более интересно, пролетая прямо над источником света, насекомые имели тенденцию переворачиваться вверх тормашками, снова поворачиваясь спиной к свету, но затем резко падали.

Почему возникает реакция на дорсальный свет?

Хотя свет ночью может навредить другие животные - например, по отвлечение перелетных птиц в городские районы – более крупные животные, похоже, не теряют вертикальной ориентации.Так почему же насекомые, старейшая и самая богатая видами группа летающих, полагаются на реакцию, которая делает их такими уязвимыми?

Возможно, это связано с их небольшими размерами.Более крупные животные могут ощущать гравитацию непосредственно органами чувств, которые тянутся за счет ее ускорения или любого ускорения.Люди, например, используют вестибулярная система нашего внутреннего уха, который регулирует наше чувство равновесия и обычно дает нам четкое представление о том, какой путь лежит вниз.

Но у насекомых есть лишь небольшие сенсорные структуры.И особенно, когда они выполняют быстрые маневры в полете, ускорение дает лишь плохой индикатор того, в какую сторону они идут вниз.Вместо этого они, кажется, делают ставку на яркость неба.

До появления современного освещения небо обычно было ярче земли, днем ​​и ночью, поэтому оно служило довольно надежным сигналом для небольшого активного летчика, надеющегося сохранить устойчивую ориентацию.Искусственное освещение, которое саботирует эту способность, заставляя насекомых летать кругами, появилось относительно недавно.

Растущая проблема ночного освещения

По мере распространения новых технологий огни, которые пронизывают ночь, становятся все более популярными. размножается быстрее, чем когда-либо.С появлением дешевых, ярких, светодиоды широкого спектра, Во многих районах, например в крупных городах, никогда не бывает темной ночи.

Насекомые не единственные пострадавшие существа.Световое загрязнение нарушает циркадные ритмы и физиологические процессы в других животные, растения и люди, часто с серьезные последствия для здоровья

Но насекомым, попавшим в ловушку вокруг источника света, кажется, приходится больше всего.Не имея возможности добывать пищу, их легко заметить хищникам и они склонны к истощению, многие из них умирают до наступления утра.

В принципе, световое загрязнение — одна из самых простых вещей, которую можно исправить, зачастую всего лишь щелкнуть выключателем. Ограничение наружного освещения полезный, целенаправленный теплый свет, не ярче, чем необходимо, и не дольше, чем необходимо, может значительно улучшить здоровье ночных экосистем.А восстановить вид ночного неба помогают те же приемы, которые полезны для насекомых:Более трети населения мира проживает в районах, где Млечный Путь никогда не виден.

Хотя насекомые, кружащиеся вокруг источника света, представляют собой захватывающее зрелище, для насекомых и растений это, конечно, лучше. польза, которую они приносят человеку когда мы оставляем ночь неосвещенной и позволяем им заниматься делами, которые они так мастерски выполняют под ночным небом.