محققان معمای این که چرا حشرات پرنده در نور مصنوعی جمع می شوند را حل کردند - دنیای فیزیک

<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="ردیابی پرواز حشرات یک شب پره ماه آفریقایی در حالی که در اطراف یک نور لوله اکتینیک UV در آزمایشگاه نورومکانیک و فناوری های الهام گرفته از زیست (NBIT) در امپریال کالج لندن پرواز می کند، به دام افتاده است. (با احترام: توماس آنگوس)”>

همه ما آن را تجربه کرده ایم. شما بیرون نشسته‌اید – شاید با فانوس کمپینگ می‌کنید، شاید در باغتان استراحت می‌کنید، یا شاید حتی با مشعل به خانه راه می‌روید – و سپس ناگهان، انبوهی از حشرات در اطراف نور جمع شده‌اند. این پدیده ای است که سال هاست دیده می شود و رویکردی که از زمان رومیان برای به دام انداختن حشرات استفاده شده است. اما تاکنون، دلیل این که حشرات این رفتار را از خود نشان می دهند، دانشمندان را نادیده گرفته است.

سام فابیان از امپریال کالج لندن، یاش سوندی از دانشگاه بین المللی فلوریدا، و تیم های تحقیقاتی گسترده تر آنها اکنون این معما را حل کرده اند. وقتی از فابیان و سوندی پرسیده شد که چرا اینقدر طولانی شده است، فابیان و سوندی موافقند که "در تلاش برای ردیابی حیوانات سریع در حال حرکت، به ویژه در شب، یک مشکل فنی وجود دارد".

«یک مگس خانگی با صدها طول بدن در ثانیه حرکت می کند. فابیان می‌گوید، از نظر اندازه، این یک مرتبه بزرگتر از سریع‌ترین جت‌های جنگنده است. سوندی می افزاید: «تا حدی این باور بود که آنقدر سؤال سخت بود، که تلاش برای پاسخ دادن به آن فایده ای نداشت، زیرا افراد زیادی تلاش کرده بودند و آن را اشتباه گرفته بودند».

تئوری های زیادی در مورد چگونگی و چرایی جمع شدن حشرات در اطراف نور مصنوعی و ماندن در آنجا ارائه شده است، از ماه که به عنوان قطب نما آسمانی عمل می کند، تشعشعات حرارتی که درونی ها را جذب می کند، تا چشمان آنها توسط نور مصنوعی کور می شود. با این حال، سوندی می گوید دنیای فیزیک"این ایده که همه حشرات، به ویژه پروانه ها، نیاز به پرواز در یک خط مستقیم و استفاده از موقعیت ماه برای جهت یابی دارند، احساس می کرد که بسیاری از اکولوژی اولیه را نادیده می گیرد و احساس نمی کند که باید چنین طیف وسیعی از رفتارها را توضیح دهد. . مسیر 3 بعدی و داده های ویدیویی می تواند آنچه را که ممکن است اتفاق بیفتد روشن کند.

تا همین اواخر، ردیابی سه بعدی حشرات پرنده کوچک در محیط های کم نور از نظر فنی چالش برانگیز بود و ابزارهایی برای دریافت تصویر واقعی از آنچه اتفاق می افتاد وجود نداشت. با این حال، درک چگونگی و چرایی تعامل حشرات با نور مصنوعی در سال‌های اخیر به دلیل افزایش آلودگی نوری شهری که به کاهش حشرات کمک می‌کند، به موضوع مبرم‌تری تبدیل شده است.

کدام سمت بالاست؟

بسیاری از حشرات پرنده پاسخ نور پشتی را نشان می دهند، رفتاری که در آن سمت پشتی (بالا) آنها به سمت روشن ترین منطقه است. با درک این موضوع، محققان از ضبط حرکت با وضوح بالا در آزمایشگاه و فیلمبرداری استریو با نرخ فریم بالا در میدان برای ثبت اثرات نور مصنوعی بر مسیرهای مختلف پرواز حشرات در شب استفاده کردند.

محققان داده های پرواز را در مسیرهای پرواز حشرات وحشی در نزدیکی منبع نور مصنوعی در میدان و جهت گیری بدن حشرات اسیر در پرواز آزاد ثبت کردند. آنها از داده های این دو فرآیند برای بازسازی سینماتیک سه بعدی پرواز حشرات در اطراف نورهای مصنوعی استفاده کردند.

<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="در زمینه این تیم از یک ورقه پنبه ای سفید در بالای نور UV پوشیده شده برای ایجاد راهرویی با سقف روشن پراکنده استفاده کردند. این منبع نور پراکنده با اثر آسمان مطابقت دارد و به حشرات اجازه می‌دهد بدون گیر افتادن در زیر آن پرواز کنند. (با احترام: Sam Fabian)” title=”برای باز کردن تصویر در پنجره بازشو کلیک کنید” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/researchers-solve-mystery-of-why-flying- insects-gather-at-artificial-light-physics-world-1.jpg”>

در حالی که نظریه‌های زیادی حول جاذبه متمرکز شده‌اند، تیم دریافتند که حشرات مستقیماً به سمت نور هدایت نمی‌شوند، بلکه پشت بدن خود را به سمت نور می‌چرخانند. در نور طبیعی، این کج شدن به حشرات کمک می کند تا حالت پرواز و کنترل مناسب خود را حفظ کنند. با این حال، مدل‌های توسعه‌یافته توسط محققان نشان داد که کج شدن پشتی مسیرهای پرواز نامنظمی را در اطراف نور مصنوعی ایجاد می‌کند و باعث می‌شود حشرات به طور مداوم در اطراف نور هدایت شوند و در یک حرکت ثابت به دام بیفتند.

سوندی می‌گوید: «این عقیده است که گیر افتادن نور با برد کوتاه یک اختلال ناوبری نیست، بلکه در عوض یک رفلکس پایه پایداری پرواز را تخریب می‌کند و پیش‌بینی می‌کند که الزامات پرواز پایدار می‌تواند این پدیده را توضیح دهد.»

فابیان می‌گوید: «بارزترین نتیجه این است که نورهای مصنوعی حشرات را گیج می‌کنند تا بدانند کدام مسیر بالاست. دنیای فیزیک. «در زمین، ما این را آشکار می‌یابیم. در هوا، این بسیار چالش برانگیزتر است. شتاب های حین پرواز به دلیل گرانش از شتاب قابل تشخیص نیستند. به سادگی جهت نور را به عنوان آسمان کار می کند، حتی در شب. روشن است که شب نور بسیار کمتری دارد، اما تضاد بین آسمان و زمین به همان اندازه قوی است. این یک راه زیبا و قوی برای تعیین مسیر بالا است - تا زمانی که شروع به روشن کردن شب کردیم.

بعدش چی پیش میاد؟

در حالی که این تحقیق موفق به حل یک سوال قدیمی شده است، هنوز کارهای بیشتری می توان انجام داد. هنگامی که از فابیان و سوندی درباره آینده این تحقیق پرسیده شد، خاطرنشان کردند که «ما نمی دانیم دورتر از منابع نور چه اتفاقی می افتد، زیرا مطالعه ما بر روی حشرات در فاصله چند متری نور متمرکز شده است، بنابراین مایلیم ردیابی را بهبود بخشیم. فن آوری برای دیدن اینکه آیا ما می توانیم به این پاسخ دهیم یا خیر، و همچنین ببینیم که چگونه پاسخ آنها با نورهای مختلف متفاوت است.

لیدار رفتار پشه ها را با نظارت بر ضربان بال ها ردیابی می کند

فراتر از این، فابیان می‌گوید که تیم مایل است «از این پاسخ برای درک بیشتر در مورد کنترل پرواز حشرات استفاده کند. ما می‌توانیم از چراغ‌ها استفاده کنیم تا حشرات وضعیت خود را در هنگام پرواز تنظیم کنند و با انجام این کار در مورد حرکات بال و بدن که این واکنش را ایجاد می‌کنند، بیاموزیم.

سوندی می‌گوید: «ما می‌خواهیم بررسی کنیم که چگونه مکانیسم این امر در بین حشرات مختلف تکامل یافته است، و چه مکانیسم‌های غیربصری می‌توانند در هنگام اختلال در حس عمودی بصری نادیده گرفته شوند یا بیش از حد عمل کنند. واضح است که هنوز تحقیقات زیادی در حال انجام است.

این تحقیق در طبیعت ارتباطات.

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
• PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• PlatoESG. کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
• PlatoHealth. هوش بیوتکنولوژی و آزمایشات بالینی. دسترسی به اینجا.
• منبع: https://physicsworld.com/a/researchers-solve-mystery-of-why-flying-insects-gather-at-artificial-light/