В жизни каждого из нас возникал вопрос: почему насекомые ночью слетаются к искусственному освещению? Теперь ученые нашли ответ, используя высокоскоростные камеры и технологию захвата движения для картирования траекторий полета насекомых в трех измерениях.
Было предложено множество объяснений такому поведению насекомых: насекомые могут принять свет за луну, цветы или щели в листьях, через которые они могут пройти. Возможно, они были ослеплены ярким светом и заблудились. Возможно, им просто нравится свет и тепло как убежище от холодных ночей. Их также могут привлечь другие насекомые для спаривания и/или питания. Это также может быть смесь вышеперечисленного.
Но как мы узнаем, какое из утверждений верно, не спрашивая усталых мотыльков на крыльце? Чтобы выяснить это раз и навсегда, исследователи из Международного университета Флориды (ПФР) и Имперского колледжа Лондона использовали высокоскоростные трехмерные камеры в лаборатории и в джунглях Коста-Рики, чтобы разгадать траектории полета насекомых в условиях искусственного освещения.
Оказывается, сами насекомые не «привлекаются» к искусственному свету. Светильники на вашем крыльце просто портят свою навигационную систему, отточенную десятками миллионов лет эволюции. По сути, поскольку насекомые совершают воздушные маневры, которые вызвали бы тошноту даже у самых опытных пилотов реактивных истребителей, они не могут полагаться на свое обычное чувство гравитации, чтобы определить, где вверху, а где внизу. Поэтому они учатся позволять небу – самому яркому ночному свету природы – находиться за спиной, чтобы помочь им оставаться в вертикальном положении.
Проблема, конечно, в том, что небо уже не является самым ярким светом. Это означает, что когда насекомое пролетает мимо уличного фонаря или другой лампочки, оно инстинктивно меняет свое направление так, чтобы свет падал ему в спину. Пролетая мимо, они постоянно корректируют траекторию полета, чтобы поддерживать один и тот же угол, заставляя их кружить вокруг лампочки. В конце концов, у них закружится голова, и они начнут хаотично бежать на свет, а удар, жара или просто истощение окажут свое воздействие.
Ученые, стоящие за новым исследованием, впервые нашли это объяснение в лабораторных тестах, прикрепив метки захвата движения к мотылькам и стрекозам, чтобы реконструировать, как они летают вокруг источников света, включая их перекатывающиеся и вращательные движения.
«В одном из первых экспериментов я позволил большой желтой подкрылковой бабочке вылететь из моей руки и пролететь прямо над ультрафиолетовой лампочкой, и она тут же сделала сальто», — рассказал автор исследования Сэм Фабиан. «Но в то время мы не знали, будет ли поведение, которое мы видели и измеряли в лаборатории, проявляться и в дикой природе».
Чтобы выяснить это, они отправились в Коста-Рику, одну из стран с самым большим разнообразием видов насекомых в мире, и установили в джунглях свет, окруженный высокоскоростными камерами, чтобы аналогичным образом запечатлеть активность насекомых. Вскоре местность закипела насекомыми, в том числе мотыльками, мухами, стрекозами, жуками и даже богомолами.
Исследователи засняли 477 видео 10 различных видов насекомых, взаимодействующих со светом. Не вызывает сомнений то, что все виды насекомых поворачиваются спиной к свету и переворачиваются, пролетая над источником света.
«Эта проблема уходит корнями в доисторические времена», — сказал автор исследования Джейми Теоболд. В самых ранних писаниях люди замечали это явление возле огня. Оказывается, все наши догадки о том, почему происходит это явление, оказались ошибочными, так что это определенно самый крутой проект, в котором я когда-либо участвовал. "
Далее исследователи планируют выяснить, влияет ли прохладное или теплое освещение на насекомых по-разному, и изучить способы потенциально минимизировать беспокойство.
Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.