Vi har alle opplevd det. Du sitter ute – kanskje camping med en lykt, kanskje slapper av i hagen din, eller kanskje går hjem med en lommelykt – og så plutselig er det svermer av insekter som samler seg rundt lyset. Det er et fenomen som har vært sett i mange år, og en tilnærming som har blitt brukt til å fange insekter siden romertiden. Men til nå har grunnen til at insekter viser denne oppførselen unngått forskere.
Sam Fabian fra Imperial College London, Yash Sondhi fra Florida International University, og deres bredere forskerteam har nå løst dette mysteriet. På spørsmål om hvorfor det har tatt så lang tid, er Fabian og Sondhi enige om at «det har vært tekniske problemer med å prøve å spore dyr i rask bevegelse, spesielt om natten».
«En husflue reiser med hundrevis av kroppslengder per sekund. For størrelsen er dette en størrelsesorden mer enn de raskeste jagerflyene, sier Fabian. "Til en viss grad var det denne troen på at det var et så vanskelig spørsmål, at det ikke var mye vits i å prøve å svare på det, fordi så mange mennesker hadde prøvd og tatt feil," legger Sondhi til.
Mange teorier har blitt fremsatt om hvordan og hvorfor insekter samles rundt kunstig lys og blir der, fra Månen som fungerer som et himmelsk kompass, til termisk stråling som tiltrekker seg innfellinger, til øynene deres blir blendet av kunstig lys. Imidlertid forteller Sondhi Fysikkens verden, "ideen om at alle insekter, spesielt møll, trengte å fly i en rett linje og bruke månens posisjon til å navigere føltes som om den ignorerte mye grunnleggende økologi og følte ikke at den skulle forklare et så stort spekter av atferd. . 3D-bane og videodata ville kaste lys over hva som kan skje."
Inntil nylig var 3D-sporing av små flygende insekter i miljøer med lite lys teknisk utfordrende, og det fantes ikke verktøyene tilgjengelig for å få et realistisk bilde av hva som skjedde. Men å forstå hvordan og hvorfor insekter interagerer med kunstig lys har blitt en mer presserende sak de siste årene på grunn av økningen i urban lysforurensning som bidrar til insektnedgang.
Hvilken vei er opp?
Mange flygende insekter viser en rygglysrespons, en oppførsel der ryggsiden (øverst) vender mot det lyseste området. For å forstå dette brukte forskerne høyoppløselig bevegelsesfangst i laboratoriet og stereovideo med høy bildefrekvens i felten for å fange effekten av kunstig lys på forskjellige flybaner for insekter om natten.
Forskerne fanget flydata på både flyveiene til ville insekter nær en kunstig lyskilde i felten og kroppsorienteringene til fangede insekter. De brukte dataene fra disse to prosessene til å rekonstruere 3D-kinematikken til insektsflyvninger rundt kunstig lys.
Mens mange teorier har vært sentrert rundt attraksjon, fant teamet ut at insektene ikke styrer direkte mot lyset, men i stedet vender ryggen mot lyset. I naturlig lys hjelper denne vippingen insekter med å opprettholde riktig flyholdning og kontroll. Modellene utviklet av forskerne viste imidlertid at dorsal vipping skaper de uberegnelige flyveiene rundt kunstig lys, noe som får insektene til å kontinuerlig styre rundt lyset og bli fanget i en konstant bevegelse.
"Det er ideen at kortdistanse lysinnfanging ikke er en navigasjonsforstyrrelse, men i stedet undergraving av en grunnleggende flystabilitetsrefleks, som forutsier at krav til stabil flyging kan forklare dette fenomenet," sier Sondhi.
"Det mest fremtredende resultatet er at kunstig lys forvirrer insekter med hensyn til hvilken vei som er opp," forteller Fabian Fysikkens verden. «På bakken finner vi dette åpenbart. I luften er dette mye mer utfordrende. Akselerasjoner under flyging kan ikke skilles fra akselerasjon på grunn av tyngdekraften. Bare å ta lysretningen som himmelen fungerer, selv om natten. Natten har tydeligvis mye mindre lys, men kontrasten mellom himmel og jord er like sterk. Dette er en vakker, robust måte å finne ut hvilken vei som er opp – helt til vi begynte å lyse opp natten.»
Hva kommer neste?
Selv om denne forskningen har klart å løse et eldgammelt spørsmål, er det fortsatt mer arbeid som kan gjøres. På spørsmål om fremtiden til denne forskningen, påpeker Fabian og Sondhi at "vi vet ikke hva som skjer lenger unna lyskilder, siden studien vår fokuserte på insekter innen noen få meter fra lyset, så vi ønsker å forbedre sporingen teknologi for å se om vi kan svare på dette, samt for å se hvordan responsen deres varierer med ulik belysning».
Lidar sporer myggadferd ved å overvåke vingeslag
Utover dette sier Fabian at teamet ønsker å "bruke dette svaret til å forstå mer om insektsflykontroll. Vi kan bruke lys for å få insekter til å justere holdningen sin under flukt, og ved å gjøre det lære om vinge- og kroppsbevegelsene som skaper denne responsen."
"Vi ønsker å undersøke hvordan mekanismen for dette har utviklet seg på tvers av forskjellige insekter, og hvilke ikke-visuelle mekanismer som kan overstyre eller virke overflødig når visuell vertikalitetsføling blir forstyrret," sier Sondhi. Det er klart at det fortsatt er mye forskning i pipelinen.
Forskningen ble publisert i Nature Communications.
- SEO-drevet innhold og PR-distribusjon. Bli forsterket i dag.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrk deg selv. Tilgang her.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Kunnskap forsterket. Tilgang her.
- PlatoESG. Karbon, CleanTech, Energi, Miljø, Solenergi, Avfallshåndtering. Tilgang her.
- PlatoHelse. Bioteknologisk og klinisk etterretning. Tilgang her.
- kilde: https://physicsworld.com/a/researchers-solve-mystery-of-why-flying-insects-gather-at-artificial-light/
