Peneliti memecahkan misteri mengapa serangga terbang berkumpul di cahaya buatan – Dunia Fisika

<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="Melacak penerbangan serangga Ngengat bulan Afrika terperangkap saat terbang mengelilingi lampu tabung aktinik UV di laboratorium Neuromechanics & Bioinspired Technologies (NBITs) di Imperial College London. (Atas izin: Thomas Angus)”>

Kita semua pernah mengalaminya. Anda sedang duduk di luar – mungkin berkemah dengan lentera, mungkin bersantai di taman, atau bahkan berjalan pulang dengan membawa obor – dan tiba-tiba, ada segerombolan serangga berkumpul di sekitar lampu. Ini adalah fenomena yang telah terjadi selama bertahun-tahun, dan merupakan pendekatan yang telah digunakan untuk menjebak serangga sejak zaman Romawi. Namun hingga saat ini, alasan mengapa serangga menunjukkan perilaku tersebut masih belum diketahui oleh para ilmuwan.

Sam Fabian dari Imperial CollegeLondon, Yash Sondhi dari Florida International University, dan tim peneliti mereka yang lebih luas kini telah memecahkan misteri ini. Ketika ditanya mengapa hal ini memakan waktu begitu lama, Fabian dan Sondhi setuju bahwa “ada kesulitan teknis dalam mencoba melacak hewan yang bergerak cepat, terutama pada malam hari”.

“Seekor lalat terbang dengan kecepatan ratusan panjang tubuhnya per detik. Dari segi ukurannya, ini jauh lebih besar daripada jet tempur tercepat,” kata Fabian. “Sampai batas tertentu, ada keyakinan bahwa ini adalah pertanyaan yang sulit, sehingga tidak ada gunanya mencoba menjawabnya, karena begitu banyak orang yang telah mencoba dan mendapatkan jawaban yang salah,” tambah Sondhi.

Banyak teori telah dikemukakan tentang bagaimana dan mengapa serangga berkumpul di sekitar cahaya buatan dan tinggal di sana, mulai dari Bulan yang bertindak sebagai kompas langit, hingga radiasi termal yang menarik sisipan, hingga mata mereka dibutakan oleh cahaya buatan. Namun, Sondhi menceritakan Dunia Fisika, “Gagasan bahwa semua serangga, terutama ngengat, perlu terbang dalam garis lurus dan menggunakan posisi Bulan untuk bernavigasi terasa seperti mengabaikan banyak ekologi dasar dan tidak merasa harus menjelaskan sejumlah besar perilaku. . Lintasan 3D dan data video akan menjelaskan apa yang mungkin terjadi.”

Sampai saat ini, pelacakan 3D terhadap serangga terbang kecil di lingkungan dengan cahaya redup merupakan tantangan teknis, dan tidak ada alat yang tersedia untuk mendapatkan gambaran realistis tentang apa yang terjadi. Namun, memahami bagaimana dan mengapa serangga berinteraksi dengan cahaya buatan telah menjadi masalah yang lebih mendesak dalam beberapa tahun terakhir karena meningkatnya polusi cahaya perkotaan yang berkontribusi terhadap penurunan jumlah serangga.

Jalan mana yang naik?

Banyak serangga terbang menampilkan respons cahaya punggung, suatu perilaku dimana sisi punggungnya (atas) menghadap ke wilayah paling terang. Memahami hal ini, para peneliti menggunakan penangkapan gerak resolusi tinggi di laboratorium dan stereo-videografi kecepatan bingkai tinggi di lapangan untuk menangkap efek cahaya buatan pada berbagai lintasan penerbangan serangga di malam hari.

Para peneliti menangkap data penerbangan pada jalur terbang serangga liar di dekat sumber cahaya buatan di lapangan dan orientasi tubuh terbang bebas serangga yang ditangkap. Mereka menggunakan data dari dua proses ini untuk merekonstruksi kinematika 3D penerbangan serangga di sekitar cahaya buatan.

<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="Di lapangan Tim menggunakan kain katun putih di atas sinar UV yang terselubung untuk menciptakan koridor dengan langit-langit terang yang menyebar. Sumber cahaya yang menyebar ini cocok dengan efek langit, memungkinkan serangga terbang di bawahnya tanpa terjebak. (Atas izin: Sam Fabian)” title=”Klik untuk membuka gambar dalam popup” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/researchers-solve-mystery-of-why-flying- serangga-berkumpul-di-cahaya-buatan-dunia-1.jpg”>

Meskipun banyak teori berpusat pada daya tarik, tim menemukan bahwa serangga tidak langsung mengarah ke cahaya, melainkan mengarahkan punggungnya ke arah cahaya. Dalam cahaya alami, kemiringan ini membantu serangga mempertahankan sikap dan kendali terbang yang tepat. Namun, model yang dikembangkan oleh para peneliti menunjukkan bahwa kemiringan punggung menciptakan jalur terbang yang tidak menentu di sekitar cahaya buatan, menyebabkan serangga terus-menerus berputar di sekitar cahaya dan terjebak dalam gerakan konstan.

“Ini adalah gagasan bahwa jebakan cahaya jarak pendek bukanlah gangguan navigasi, melainkan subversi dari refleks stabilitas penerbangan dasar, sehingga memperkirakan bahwa persyaratan untuk penerbangan yang stabil dapat menjelaskan fenomena ini,” kata Sondhi.

“Hasil yang paling menonjol adalah lampu buatan membingungkan serangga dalam menentukan arah mana yang harus diambil,” kata Fabian Dunia Fisika. “Di lapangan, kami melihat hal ini jelas. Di udara, tantangannya jauh lebih besar. Percepatan dalam penerbangan tidak dapat dibedakan dengan percepatan gravitasi. Cukup mengambil arah cahaya sebagai cara kerja langit, bahkan di malam hari. Tentu saja cahaya malam jauh lebih sedikit, tetapi kontras antara langit dan tanah sama kuatnya. Ini adalah cara yang indah dan kuat untuk mengetahui arah mana yang harus diambil – sampai kita mulai menerangi malam.”

Apa yang terjadi selanjutnya?

Meskipun penelitian ini telah berhasil memecahkan pertanyaan kuno, masih banyak pekerjaan yang bisa dilakukan. Ketika ditanya tentang masa depan penelitian ini, Fabian dan Sondhi menyatakan bahwa “kami tidak tahu apa yang terjadi jauh dari sumber cahaya, karena penelitian kami berfokus pada serangga dalam jarak beberapa meter dari cahaya, jadi kami ingin meningkatkan pelacakan. teknologi untuk melihat apakah kita dapat menjawab hal ini, serta untuk melihat bagaimana respons mereka bervariasi dengan pencahayaan yang berbeda”.

Lidar melacak perilaku nyamuk dengan memantau kepakan sayap

Selain itu, Fabian mengatakan bahwa tim ingin “menggunakan respons ini untuk memahami lebih banyak tentang pengendalian penerbangan serangga. Kita dapat menggunakan cahaya untuk membuat serangga menyesuaikan postur mereka saat terbang, dan dengan melakukan hal tersebut kita belajar tentang gerakan sayap dan tubuh yang menciptakan respons ini”.

“Kami ingin memeriksa bagaimana mekanisme ini telah berevolusi pada berbagai serangga, dan mekanisme non-visual apa yang dapat mengesampingkan atau bertindak secara berlebihan ketika penginderaan vertikalitas visual terganggu,” kata Sondhi. Jelas, masih banyak penelitian yang sedang dilakukan.

Penelitian ini dipublikasikan di Alam Komunikasi.

• Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
• PlatoData.Jaringan Vertikal Generatif Ai. Berdayakan Diri Anda. Akses Di Sini.
• PlatoAiStream. Intelijen Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
• PlatoESG. Karbon, teknologi bersih, energi, Lingkungan Hidup, Tenaga surya, Penanganan limbah. Akses Di Sini.
• PlatoHealth. Kecerdasan Uji Coba Biotek dan Klinis. Akses Di Sini.
• Sumber: https://physicsworld.com/a/researchers-solve-mystery-of-why-flying-insects-gather-at-artificial-light/