Cercetătorii rezolvă misterul de ce insectele zburătoare se adună la lumină artificială – 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="Urmărirea zborului insectelor O molie lunară africană este prinsă în timp ce zboară în jurul unui tub actinic UV în laboratorul de Neuromechanics & Bioinspired Technologies (NBITs) de la Imperial College London. (Cu amabilitatea: Thomas Angus)”>

Cu toții am experimentat-o. Ești așezat afară – poate camping cu un felinar, poate relaxându-te în grădina ta sau poate chiar mergi acasă cu o torță – și apoi, deodată, se adună roiuri de insecte în jurul luminii. Este un fenomen care a fost văzut de mulți ani și o abordare care a fost folosită pentru a prinde insecte încă din epoca romană. Dar până acum, motivul pentru care insectele prezintă acest comportament a eludat oamenilor de știință.

Sam Fabian de la Colegiul Imperial din Londra, Yash Sondhi de la Universitatea Internațională din Florida și echipele lor mai largi de cercetare au rezolvat acum acest mister. Întrebați de ce a durat atât de mult, Fabian și Sondhi sunt de acord că „a existat o dificultate tehnică în încercarea de a urmări animalele care se mișcă rapid, în special pe timp de noapte”.

„O muscă de casă călătorește cu sute de lungimi de corp pe secundă. Pentru dimensiunea sa, aceasta este cu un ordin de mărime mai mare decât cele mai rapide avioane de luptă”, spune Fabian. „Într-o oarecare măsură a fost această convingere că era o întrebare atât de grea, că nu avea prea mult rost să încerci să răspund, pentru că atât de mulți oameni au încercat și au greșit”, adaugă Sondhi.

Au fost oferite multe teorii despre cum și de ce insectele se adună în jurul luminii artificiale și rămân acolo, de la Luna care acționează ca o busolă cerească, până la radiația termică care atrage inserții, până la ochii lor fiind orbiți de lumina artificială. Cu toate acestea, spune Sondhi Lumea fizicii, „ideea că toate insectele, în special moliile, trebuiau să zboare în linie dreaptă și să folosească poziția Lunii pentru a naviga a simțit că ignoră multă ecologie de bază și nu ar trebui să explice o gamă atât de mare de comportamente. . Traiectoria 3D și datele video ar face lumină asupra a ceea ce s-ar putea întâmpla.”

Până de curând, urmărirea 3D a micilor insecte zburătoare în medii cu lumină scăzută era o provocare tehnic și nu existau instrumentele disponibile pentru a obține o imagine realistă a ceea ce se întâmplă. Cu toate acestea, înțelegerea modului și de ce interacționează insectele cu lumina artificială a devenit o chestiune mai presantă în ultimii ani din cauza creșterii poluării luminoase urbane care contribuie la declinul insectelor.

În ce sens este sus?

Multe insecte zburătoare prezintă un răspuns la lumină dorsal, un comportament în care partea lor dorsală (sus) este orientată spre regiunea cea mai strălucitoare. Înțelegând acest lucru, cercetătorii au folosit captarea mișcării de înaltă rezoluție în laborator și stereo-videografie cu viteză ridicată de cadre în teren pentru a surprinde efectele luminii artificiale asupra diferitelor traiectorii de zbor ale insectelor pe timp de noapte.

Cercetătorii au capturat date de zbor atât pe traseele de zbor ale insectelor sălbatice în apropierea unei surse de lumină artificială în câmp, cât și pe orientările corpului de zbor liber ale insectelor captive. Ei au folosit datele din aceste două procese pentru a reconstrui cinematica 3D a zborurilor insectelor în jurul luminilor artificiale.

<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="În teren The team used a white cotton sheet above a shrouded UV light to create a corridor with a diffuse bright ceiling. This diffuse light source matches the effect of the sky, allowing insects to fly underneath without becoming trapped. (Courtesy: Sam Fabian)” title=”Click to open image in popup” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/researchers-solve-mystery-of-why-flying-insects-gather-at-artificial-light-physics-world-1.jpg”>

Deși o mulțime de teorii s-au centrat în jurul atracției, echipa a descoperit că insectele nu se îndreaptă direct către lumină, ci în schimb își întorc dorsul spre lumină. În lumină naturală, această înclinare ajută insectele să mențină atitudinea și controlul adecvate de zbor. Cu toate acestea, modelele dezvoltate de cercetători au arătat că înclinarea dorsală creează căi de zbor neregulate în jurul luminii artificiale, determinând insectele să se deplaseze continuu în jurul luminii și să rămână prinse într-o mișcare constantă.

„Este ideea că captarea luminii pe rază scurtă de acțiune nu este o perturbare a navigației, ci în schimb o subversie a unui reflex de bază de stabilitate a zborului, care prevede că cerințele pentru zbor stabil pot explica acest fenomen”, spune Sondhi.

„Cel mai remarcabil rezultat este că luminile artificiale confundă insectele cu privire la direcția de sus”, spune Fabian. Lumea fizicii. „Pe teren, considerăm acest lucru evident. În aer, acest lucru este mult mai provocator. Accelerațiile în zbor nu se pot distinge de accelerația datorată gravitației. Pur și simplu luând direcția luminii ca fiind cerul funcționează, chiar și noaptea. Noaptea are mult mai puțină lumină, evident, dar contrastul dintre cer și pământ este la fel de puternic. Acesta este un mod frumos și robust de a afla care este drumul până când am început să luminăm noaptea.”

Ce urmeaza?

Deși această cercetare a reușit să rezolve o întrebare veche, există încă mai multe lucruri de făcut. Întrebați despre viitorul acestei cercetări, Fabian și Sondhi subliniază că „nu știm ce se întâmplă mai departe de sursele de lumină, deoarece studiul nostru s-a concentrat pe insecte la câțiva metri de lumină, așa că ne-am dori să îmbunătățim urmărirea. tehnologie pentru a vedea dacă putem răspunde la aceasta, precum și pentru a vedea cum variază răspunsul lor în funcție de iluminare diferită”.

Lidar urmărește comportamentul țânțarilor prin monitorizarea bătăilor aripilor

Dincolo de aceasta, Fabian spune că echipa ar dori „să folosească acest răspuns pentru a înțelege mai multe despre controlul zborului insectelor. Putem folosi lumini pentru a determina insectele să își ajusteze postura în zbor și, făcând acest lucru, să învățăm despre mișcările aripilor și ale corpului care creează acest răspuns”.

„Am dori să examinăm modul în care mecanismul pentru aceasta a evoluat la diferite insecte și ce mecanisme non-vizuale pot trece peste sau pot acționa redundant atunci când detectarea verticalității vizuale este perturbată”, spune Sondhi. În mod clar, există încă o mulțime de cercetări în curs.

Cercetarea a fost publicată în Natura Comunicaţii.

• Distribuție de conținut bazat pe SEO și PR. Amplifică-te astăzi.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Împuterniciți-vă. Accesați Aici.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Cunoștințe amplificate. Accesați Aici.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Mediu inconjurator, Solar, Managementul deșeurilor. Accesați Aici.
• PlatoHealth. Biotehnologie și Inteligență pentru studii clinice. Accesați Aici.
• Sursa: https://physicsworld.com/a/researchers-solve-mystery-of-why-flying-insects-gather-at-artificial-light/