«Моль до полум’я»: наука розвінчує стару теорію
Поділитися електронною поштоюПоділитися в Twitter Поділитися на FacebookПоділитися на Linkedin(Автор зображення: Getty Images)
Автор: Еллісон Гіршлаг15 лютого 2024 рокуНове дослідження виявило, що штучне освітлення збиває з пантелику, а не приваблює комах.H
Високо в горах Монтеверде, Коста-Ріка, команда дослідників тягне важке обладнання, включаючи дві високошвидкісні камери, глибоко в хмарний ліс, схожий на мрію. Коли прохолодний туман згортається разом із темрявою сутінків, вони встановлюють джерело світла та камери за кілька метрів, потім увімкнули свої комп’ютери, синхронізували їх із камерами та чекали, дозволяючи своїм очам звикнути.
< p>Команда в Коста-Ріці провела кілька тижнів, тулячись під брезентом у товстих джемперах, зазнаючи укусів комарів і гедзів, щоб відповісти на запитання, яке сотні років вислизало від науки – чому комахи злітаються на світло вночі?< /p>
Деякі вчені вважали, що їх просто приваблює джерело світла. Інші вважали, що це може бути тепло від світла, яке притягує їх. Ще більше вважало, що вони плутають штучне світло зі світлом неба, яке вони використовують для навігації. Однак незвичайні моделі польоту, які спостерігали польові дослідники, вказують на іншу гіпотезу: комахи потрапляють у пастку штучного світла, оскільки, на їхню думку, це допоможе їх стабілізувати.
Зареєструватися на Future Earth
< h4>
Підпишіться на інформаційний бюлетень Future Earthщоб щовівторка отримувати важливі кліматичні новини та обнадійливі події на свою поштову скриньку від Карла Насмана. Цей електронний лист наразі доступний для читачів не з Великобританії. У Великобританії? Підпишіться на інформаційні бюлетені тут.
Вчені з Імперського коледжу Лондона та Міжнародного університету Флориди використовували камери з датчиками руху, які дозволили їм побачити, як комахи подорожують у 3D-просторі. Це виявило дивну поведінку: комахи здавалися захопленими на орбіті навколо джерела світла спиною до нього. Це називається дорсальною світловою реакцією, коли тварини тримають верхню сторону або спину обличчям до найяскравішого об’єкта в діапазоні свого зору. Оскільки комахи надто легкі, щоб використовувати сили реакції землі (силу, з якою земля діє на тіло), щоб орієнтуватися в просторі, як це роблять люди, і вони часто літають, їм потрібно покладатися на інше стабільне джерело, щоб знати, який шлях вгору. Вночі це був місяць і зірки, поки люди не винайшли штучне світло.
«Комахи ставляться до точкового джерела світла вночі так само, як вони ставляться до неба вдень. Тому небо, незалежно від того, де ви знаходитесь, завжди над головою», — каже Самуель Фабіан, співавтор книги дослідження та постдокторський науковий співробітник з біоінженерії в Імперському коледжі Лондона.
Камери з датчиками руху показали, що комахи здавалися в пастці на орбіті навколо джерела світла спиною до нього (Автор зображення: Самуель Фабіан)
Однак точкове джерело світла, таке як лампа, змушує комах продовжувати переорієнтовуватися, щоб відвернутися від нього та продовжувати вигинатися навколо нього у нескінченній петлі. Подумайте про це як про літак, коли він нахиляється, щоб повернути — сила прискорення вперед і підйому літака створює криволінійний рух. Тож те, що зазвичай допомагає комахам вирівнюватися з горизонтом, буквально перевертає їх на голову.
Фабіан брав участь як у польовому дослідженні в Коста-Ріці разом зі своїм дослідницьким партнером Яшем Сонді, науковим співробітником з ентомології в Університеті Флориди, так і в лабораторному дослідженні. Лабораторне дослідження проводилося аналогічно, але на великій арені з вісьмома високошвидкісними інфрачервоними камерами. Замість того, щоб просто спостерігати за поведінкою комах у їхньому природному середовищі існування, він міг фактично перетворити менших жуків на точки даних, помістивши 1-міліметрові маркери на їхніх спинах.
Оскільки камери мають стробоскопи, які стріляють в ті самі коли вони фотографують, крихітні маркери [стають] яскравими плямами для камери», — каже Фабіан. Це дозволяє камерам потім надсилати те, що вони зчитують як точки даних, прямо на комп’ютер, що призводить до того, що Фабіан називає «божевільним рівнем точності».
Вам також може сподобатися:
- < li>Білка та японський спориш: шкідники в меню
- США готуються до великого зграї цикад
- Чи можуть замінити коники яловичина?
Незважаючи на розбіжності в методології, дослідники знову і знову спостерігали однакову поведінку десятків різних видів комах, від бабок до плодових мушок. Схоже, орбіта, що обертається назад, спростовує попередні теорії про те, чому комахи скупчуються за допомогою штучного освітлення вночі (ALAN), навіть одну з найпопулярніших теорій про те, що комахи помилково приймали ALAN за Місяць, який, як стверджують вчені, вони використовують як своєрідний компас. .
«Спосіб орієнтування за місяцем полягає в тому, що він настільки далекий, що коли ви йдете, здається, що місяць просто ширяє в небі для вас, тому це хороший показник того, повернули ви чи ні, особливо для польоту», — каже Джеймі Теобальд, співавтор нещодавнього дослідження та ад’юнкт-професор біологічних наук Міжнародного університету Флориди.
Однак ця теорія не пояснює всіх дивних закономірностей, які спостерігали дослідники під час роботи в полі та лабораторії. працювати. Крім орбіти, Фабіан каже, що вони були свідками зупинки (де комаха, здається, летить прямо вгору навколо сторони світла, потім втрачає імпульс і падає назад, ніби це був маятник), і летить прямо над світлом у перевернутому стані.
Через цю останню поведінку Фабіан і Сонді вважають прожектори найгіршими порушниками світлового забруднення – промені світла, що заповнюють велику площу, змушують комах різко перевертатися догори ногами, що призводить до багатьох катастрофічних аварійних посадок. (Докладніше про як світлове забруднення впливає на органи чуття рослин).
Світлове забруднення може заплутати комах і відвернути їх від спаровування, запилення та уникнення хижаків (Авторство зображення: Getty Images)
ALAN шкідливий для комах у всіх напрямках; це відволікає їх від діяльності, яка підтримує їхнє здоров’я та життя – запилення або їжі, спарювання та уникнення хижаків. «Штучне світло також може заплутати відчуття часу комахами та ускладнити визначення їхнього місцезнаходження протягом дня чи року, що, відповідно, має всілякі наслідки для активності та розвитку», — говорить Авалон Оуенс, ентомолог і науковий співробітник. в Інституті Роуленда Гарвардського університету.
Огляд 229 досліджень світлового забруднення показав, що ALAN є основним фактором втрати популяції комах. І, оскільки світлове забруднення продовжує зростати в тандемі з постійно зростаючою урбанізацією (близько 10% на рік), згодом будуть зростати втрати. Це може серйозно вплинути на культури, які покладаються на комах для запилення, скорочуючи запаси їжі для більших тварин, у тому числі людей.
Фабіан, Сонді та Оуенс підкреслюють, що є просте рішення: використовувати менше ALAN. Або, якщо вам потрібно його використовувати, уникайте прожекторів, використовуйте світлодіоди на тепліших налаштуваннях і встановіть світло на таймерах. Сонді також вказує на незабаром опубліковане німецьке дослідження, яке показало, що екрануючі або огортаючі світла, які мінімізують відблиски, світячи вниз, «допомогли зменшити кількість комах навколо світла [приблизно] на 70–80%».
Кілька міст у всьому світі вже вживають заходів щодо скорочення ALAN. Міддлтаун, штат Огайо, переробляє тисячі вуличних ліхтарів на світлодіоди, які можна запрограмувати на тепліше світло. У дев’ятнадцяти інших штатах діють закони щодо зменшення або захисту ALAN, і кілька країн ЄС запровадили подібні загальнонаціональні закони.
Наступний розділ цієї роботи для Фабіана та Сонді включатиме перевірку параметрів того, наскільки далеко заходить цей світловий ефект; воно тягне комах за кілометри чи лише за метри? «Я не думаю, що на сьогоднішній день ніхто задовільно пояснив це – це захоплююче, тому що на цю тему ще багато чого потрібно дізнатися», — каже Оуенс.
«Напрямок світла дуже важливий», каже Фабіан. «Якщо ми не хочемо впливати на велику кількість популяцій комах, ми не повинні мати вогні, що сяють у небо».
—
Якщо вам сподобалася ця історія, < strong>підпишіться на інформаційний бюлетень The Essential List – підібрані функції, відео та новини, які не можна пропустити, надходять на вашу поштову скриньку щоп’ятниці.
Приєднайтесь до мільйона шанувальників Future, поставивши нам лайк у Facebook або слідкуйте за нами в Twitter чи Instagram.
Поділіться за допомогою Електронна поштаПоділитися у TwitterПоділитися у FacebookПоділитися на LinkedinПоділитися
