Investigadores resuelven el misterio de por qué los insectos voladores se reúnen con luz artificial – Physics World

<a href="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/researchers-solve-mystery-of-why-flying-insects-gather-at-artificial-light-physics-world-3.jpg" data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/researchers-solve-mystery-of-why-flying-insects-gather-at-artificial-light-physics-world-3.jpg" data-caption="Seguimiento del vuelo de los insectos Una polilla lunar africana queda atrapada mientras vuela alrededor de un tubo de luz actínica ultravioleta en el laboratorio de Neuromecánica y Tecnologías Bioinspiradas (NBIT) del Imperial College de Londres. (Cortesía: Thomas Angus)”>

Todos lo hemos experimentado. Estás sentado afuera, tal vez acampando con una linterna, tal vez relajándote en tu jardín, o tal vez incluso caminando a casa con una antorcha, y de repente, hay enjambres de insectos reuniéndose alrededor de la luz. Es un fenómeno que se ha observado desde hace muchos años y un método que se ha utilizado para atrapar insectos desde la época romana. Pero hasta ahora, la razón por la cual los insectos exhiben este comportamiento ha eludido a los científicos.

Sam Fabián del Imperial College de Londres, Yash Sondhi de la Universidad Internacional de Florida y sus equipos de investigación más amplios ahora han resuelto este misterio. Cuando se les preguntó por qué se había tardado tanto, Fabián y Sondhi coincidieron en que "ha habido una dificultad técnica al intentar rastrear animales que se mueven rápidamente, especialmente de noche".

“Una mosca doméstica viaja a cientos de longitudes de cuerpo por segundo. Por su tamaño, esto es un orden de magnitud mayor que el de los aviones de combate más rápidos”, afirma Fabián. "Hasta cierto punto, se creía que era una pregunta tan difícil, que no tenía mucho sentido intentar responderla, porque mucha gente lo había intentado y se había equivocado", añade Sondhi.

Se han propuesto muchas teorías sobre cómo y por qué los insectos se reúnen alrededor de la luz artificial y permanecen allí, desde la Luna que actúa como una brújula celeste hasta la radiación térmica que atrae a los insectos y sus ojos quedan cegados por la luz artificial. Sin embargo, Sondhi dice Mundo de la física, “la idea de que todos los insectos, especialmente las polillas, necesitaban volar en línea recta y usar la posición de la Luna para navegar parecía que ignoraba gran parte de la ecología básica y no parecía que debiera explicar una gama tan amplia de comportamientos”. . La trayectoria 3D y los datos de vídeo arrojarían luz sobre lo que podría estar sucediendo”.

Hasta hace poco, el seguimiento 3D de pequeños insectos voladores en entornos con poca luz era un desafío técnico y no había herramientas disponibles para obtener una imagen realista de lo que estaba sucediendo. Sin embargo, comprender cómo y por qué los insectos interactúan con la luz artificial se ha convertido en una cuestión más apremiante en los últimos años debido al aumento de la contaminación lumínica urbana que está contribuyendo a la disminución de los insectos.

¿Qué camino está arriba?

Muchos insectos voladores muestran una respuesta a la luz dorsal, un comportamiento en el que su lado dorsal (superior) mira hacia la región más brillante. Al comprender esto, los investigadores utilizaron captura de movimiento de alta resolución en el laboratorio y estereovideografía de alta velocidad de fotogramas en el campo para capturar los efectos de la luz artificial en diferentes trayectorias de vuelo de los insectos durante la noche.

Los investigadores capturaron datos de vuelo tanto de las trayectorias de vuelo de los insectos salvajes cerca de una fuente de luz artificial en el campo como de las orientaciones del cuerpo en vuelo libre de los insectos cautivos. Utilizaron los datos de estos dos procesos para reconstruir la cinemática 3D del vuelo de los insectos alrededor de luces artificiales.

<a data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/researchers-solve-mystery-of-why-flying-insects-gather-at-artificial-light-physics-world-1.jpg" data-caption="En el campo El equipo utilizó una sábana de algodón blanca sobre una luz ultravioleta cubierta para crear un pasillo con un techo brillante y difuso. Esta fuente de luz difusa coincide con el efecto del cielo, permitiendo que los insectos vuelen debajo sin quedar atrapados. (Cortesía: Sam Fabian)” title=”Haga clic para abrir la imagen en la ventana emergente” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/researchers-solve-mystery-of-why-flying- insectos-se-reúnen-en-luz-artificial-mundo-de-física-1.jpg”>

Si bien muchas teorías se han centrado en la atracción, el equipo descubrió que los insectos no se dirigen directamente hacia la luz, sino que giran su dorso hacia la luz. Con luz natural, esta inclinación ayuda a los insectos a mantener la actitud y el control de vuelo adecuados. Sin embargo, los modelos desarrollados por los investigadores mostraron que la inclinación dorsal crea trayectorias de vuelo erráticas alrededor de la luz artificial, lo que hace que los insectos giren continuamente alrededor de la luz y queden atrapados en un movimiento constante.

"La idea de que el atrapamiento de luz de corto alcance no es una interrupción de la navegación, sino una subversión de un reflejo básico de estabilidad del vuelo, predice que los requisitos para un vuelo estable pueden explicar este fenómeno", dice Sondhi.

“El resultado más destacado es que las luces artificiales confunden a los insectos en cuanto a hacia dónde subir”, dice Fabián. Mundo de la física. “En el terreno, esto nos parece obvio. En el aire, esto es mucho más desafiante. Las aceleraciones en vuelo son indistinguibles de la aceleración debida a la gravedad. Simplemente tomar la dirección de la luz como si fuera el cielo funciona, incluso de noche. La noche tiene mucha menos luz, obviamente, pero el contraste entre el cielo y el suelo es igual de fuerte. Esta es una manera hermosa y sólida de determinar en qué dirección está arriba, hasta que comenzamos a iluminar la noche”.

¿Que viene despues?

Si bien esta investigación ha logrado resolver una antigua pregunta, aún queda mucho trabajo por hacer. Cuando se les preguntó sobre el futuro de esta investigación, Fabián y Sondhi señalan que “no sabemos qué sucede más lejos de las fuentes de luz, ya que nuestro estudio se centró en insectos que se encuentran a pocos metros de la luz, por lo que nos gustaría mejorar el seguimiento. tecnología para ver si podemos responder a esto, así como para ver cómo varía su respuesta con diferentes luces”.

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Más allá de esto, Fabián dice que al equipo le gustaría “utilizar esta respuesta para comprender más sobre el control del vuelo de los insectos. Podemos usar luces para hacer que los insectos ajusten su postura en vuelo y, al hacerlo, aprender sobre los movimientos de las alas y del cuerpo que crean esta respuesta”.

"Nos gustaría examinar cómo ha evolucionado el mecanismo para esto en diferentes insectos, y qué mecanismos no visuales pueden anular o actuar de manera redundante cuando se altera la detección visual de la verticalidad", dice Sondhi. Claramente, todavía hay mucha investigación en proceso.

La investigación fue publicada en Nature Communications.

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