Хиљадагодишња мистерија о инсектима и светлости ноћу коначно је решена

Научници су открили да инсекти ноћу држе леђа изворима светлости, што указује на то да вештачко светло ремети њихову природну навигацију. Ово откриће, засновано на снимцима камере велике брзине, доводи у питање дуготрајна веровања и наглашава утицај вештачког осветљења на понашање и очување инсеката.

Ноћу у облачној шуми Костарике, мали тим међународних научника упалио је светло и чекао. Убрзо су се из мрака спустили велики и мали инсекти. Лептири са мрљама које подсећају на очи које не трепћу на сваком крилу. Сјајне оклопне бубе. Лети. Једном, чак и богомољка. Сваки од њих је изводио исти хипнотички, вртоглави плес око лампе као да су са њом повезани невидљивом нити.

Међу групом истраживача проширило се узбуђење, иако им овај феномен није био нов. Разлика је у томе што сада имају софистицирану технологију и камере велике брзине — способне да сниме брзе, френетичне орбите — да мапирају кретање стотина инсеката које је тешко пратити и открити тајне које окружују разлоге њихових лудорија око светлости. Ноћу.

Истраживачки пројекат је започео у Линовој лабораторији у којој ради Фабијан, која има арену за снимање покрета попут оне која се користи у филмовима, само величине инсеката. Кредит: Сем Фабијан

Детекција понашања инсеката

У подацима се појавио изненађујући детаљ: док су летели, инсекти су држали леђа окренута према вештачком извору светлости.

„Гледате успорене видео снимке и видите како се то дешава изнова и изнова“, каже Јаш Сонди, недавни доктор биолошких наука на Међународном универзитету Флориде. Дипломирани и актуелни постдокторски истраживач у Природњачком музеју Флориде. „Можда када људи то примете, на пример око светла на трему или уличних лампи, изгледа да лете право на то, али то није случај.

Ово понашање, које раније није било документовано, објављено је у часопису Натуре ЦоммуницатионсНуди ново објашњење, и док потврђује да светлост инактивира инсекте, такође нуди нови поглед на овај интерес за очување.

Мале ознаке у облику слова Л биле су залепљене дуж леђа многих мољаца и вретенаца, тако да су, када су летели око светлости, такође прикупљали податке о томе како су се котрљали, окретали и кретали кроз тродимензионални простор. Кредит: Сем Фабијан

Током милиона година, инсекти су еволуирали да савладају лет ослањајући се на најсветлију ствар коју могу да виде: на небо. Данас осветљени свет баца своје инстинкте за петљу. Инсекти верују да је преварантско „небо“ које пронађу право и постају заробљени у исцрпљујућем циклусу покушавајући да остану оријентисани. То је узалудан напор који резултира неспретним маневрима и повременим челним сударима у светлост.

хттпс://ввв.иоутубе.цом/ватцх?в=ФкНРДклВикк

Гравитација, лет и вештачко светло

Добро разумевање гравитације је обавезно за све животиње.

Нарочито они који лете, као што су инсекти који обављају летачке задатке који могу превазићи оне које обављају људски пилоти. Када лете, осећају тако брзо убрзање да њихов сензор гравитације постаје непоуздан. Небо им је потребно, чак и ноћу, да знају у ком правцу да се окрећу и навигирају, а да притом задрже контролу у ваздуху. Али вештачко светло квари овај систем.

Сонди је почео да повезује тачке између вида инсеката, светлости и лета када се придружио лабораторији Џејмија Теобалда, доцента биологије на Међународном универзитету Флориде, 2017.

Међутим, посао је заиста почео када је пронашао групу стручњака из области лета инсеката и сензорних система који су били одлучни да прикупе и проуче поплаву 3Д података о лету како би видели шта је, ако је било шта, откривено.

Инсекти лете у сложеним круговима око извора вештачке светлости, држећи леђа лампи коју као да не могу да разликују од ноћног неба. Кредит: Сем Фабијан

Пионирска открића и будућа разматрања

У овој групи су били Сунди и Теобалд, као и Сем Фабијан и Хуаи Ти Лин из Империал Цоллеге Лондони Пабло Ален из Савета за међународну образовну размену у Монтевердеу, Костарика.

Истраживачки пројекат је започео у Линовој лабораторији у којој ради Фабијан, која има арену за снимање покрета попут оне која се користи у филмовима, само величине инсеката.

Кредит: Музеј Флориде

Мале ознаке у облику слова Л биле су залепљене дуж леђа многих мољаца и вретенаца, тако да су, када су летели око светлости, такође прикупљали податке о томе како су се котрљали, окретали и кретали кроз тродимензионални простор.

„У једном од првих експеримената, пустио сам великог жутог лептира испод крила да ми полети из руке и прелети директно преко УВ лампе и он се моментално окренуо наопачке“, рекао је. „Али тада нисмо знали да ли се понашање које смо видели и измерили у лабораторији може видети и у дивљини.

Причвршћивање трагача на мале инсекте захтева стрпљење, спретност и праксу. Кредит: Музеј Флориде, фотографија Џефа Гејџа

Финансирање Натионал Геограпхиц-а помогло је тиму да отпутује у Костарику – земљу богату разноликим животом инсеката – са својим камерама да то сазна.

Укупно су прикупили више од 477 видео снимака који покривају више од 11 редова инсеката, а затим су користили компјутерске алате да реконструишу тачке дуж путање лета у 3Д. У комбинацији са подацима о снимању покрета, истраживачи су све схватили Класификујте У ствари, окренули су се наопачке када су били изложени светлости, баш као велико жуто крило у лабораторији.

Да би тестирали своју теорију у дивљини, тим је отпутовао на Естацион Биологица Монтеверде у Костарики, где су поставили светла испод крошње тропске кишне шуме. Заслуге: Иасх Сондхи

„Ово је било праисторијско питање. У раним писмима, људи би то приметили око ватре“, рекао је Теобалд. „Сва наша нагађања о томе зашто се то догодило су се показала погрешним, тако да је ово дефинитивно најслађи пројекат који сам икада био део.”

Док студија потврђује да светлост инактивира инсекте, она такође сугерише да је правац светлости битан. Најгоре је горење или само гола сијалица. Покривање или заштита може бити кључна за неутралисање негативних ефеката на инсекте.

Врста светлости која највише нервира инсекте долази од сијалица које су усмерене нагоре и оних које немају сенку. Покривање или заштита може бити кључна за неутралисање негативних ефеката на инсекте. Кредит: Сем Фабијан

Тим такође размишља о светлијим бојама, као да хладне и топле боје имају различите ефекте. Наравно, још увек необјашњена мистерија окружује привлачност светлости и како се она уопште јавља на тако великим удаљеностима.

„Раније су ми рекли да не можете да постављате питања зашто таква питања и да од њих нема сврхе“, рекао је Сонди. „Али, кроз нашу истрајност и проналажење правих људи, дошли смо до одговора о коме нико од нас није размишљао, али који је толико важан за подизање свести о томе како светлост утиче на популације инсеката и информисање о променама које им могу помоћи.

Референца: „Зашто се летећи инсекти скупљају под вештачким светлом“ од Семјуела Т. Фабијан, Јаш Сонди и Пабло Е. Ален и Џими Ц. Теобалд, Хуаи Ти Лин, 30. јануар 2024. Натуре Цоммуницатионс.
дои: 10.1038/с41467-024-44785-3