Insekts beteende nära ljus handlar inte om attraktion, säger forskare

Anmäl dig till CNN:s Wonder Theory vetenskapsnyhetsbrev. Utforska universum med nyheter om fascinerande upptäckter, vetenskapliga framsteg och mer.

På natten är det inte ovanligt att hitta en hord av nattfjärilar och andra insekter som cirkulerar runt en veranda eller gatlykta – men anledningarna till att de är där är förmodligen helt annorlunda än vad de flesta antar, som nya undersökningar har visat.

Insekterna attraheras faktiskt inte av ljus som “fjärilar till en låga”, som det gamla talesättet antyder, utan fångas snarare i en förvirrande bana runt det artificiella ljuset, rapporterar forskare i en studie publicerad 30 januari i tidskriften Nature Communications.

Genom att använda motion capture-kameror – och filma med infraröd belysning för att inte skymma varelsernas syn – visade forskarna att när insekterna flög runt en ljuskälla lutade de ryggen mot ljuset och deras kroppar höll riktning. Genom att behålla denna orientering skapade de olyckliga djuren konstiga banor och styrmönster, enligt studien.

En bättre förståelse av effekterna av artificiellt ljus på dessa bevingade varelser är avgörande eftersom ljusföroreningar spelar en allt större roll i nedgången av globala insektspopulationer, skrev forskarna.

Artificiellt ljus förvirrar nattaktiva insekter

När artificiellt ljus inte stör, vänder nattaktiva insekter ryggen åt den riktning där det är som ljusast, vilket vanligtvis är himlen mot marken.

Detta evolutionära trick har hjälpt varelser att veta vilken väg som är upp och hålla dem upprätt under sina nattflyg. Men när insekterna passerar en artificiell ljuskälla blir de desorienterade och tror att den mänskliga belysningen är himlen, sa studiens medledare Samuel Fabian, en entomolog och postdoktor vid Imperial Colleges Department of Bioengineering London.

Med hjälp av rörelsefångande kameror i insektsskala fann forskarna att de flygande insekterna uppvisade tre konsekventa beteenden: kretsar, stannar och backar.  -Sam Fabian

Med hjälp av rörelsefångande kameror i insektsskala fann forskarna att de flygande insekterna uppvisade tre konsekventa beteenden: kretsar, stannar och backar. -Sam Fabian

“Insekter i luften vet inte i sig vilken väg som är uppåt, de har inte ett särskilt bra sätt att mäta det.”…Man antar att ljuset pekar uppåt, men det är fel. Och när du lutar, skapar det slags konstiga styrmönster, som när du lutar dig åt sidan på en cykel och styr i en stor cirkel, börjar allt bli lite funky, sa Fabian.

Cirkulera, stanna, vända

Studieteamet sammanställde hundratals slowmotion-videor som fångade beteendet hos fjärilar, nattfjärilar, bin, getingar, trollsländor och damselflies och fann att varelserna inte attraherades av avlägsna ljus. Insekterna verkade bara attraheras när de passerade ett närliggande ljus. Följaktligen lutade den överväldigande majoriteten av försökspersonerna ryggen mot ljuset, även om detta förhindrade ihållande flyg.

“När folk lägger märke till det, säg nära deras verandalampor eller en gatlykta, kan det se ut som att de flyger rakt mot det, men det är inte fallet”, säger medstudieförfattaren Yash Sondhi, en postdoktor vid Florida Museum of Naturhistoria, i ett pressmeddelande. Sondhi bidrog till forskningen som doktorand i biologi vid Florida International University i Miami.

Studieteamet registrerade beteendet hos fjärilar, nattfjärilar, bin, getingar, trollsländor och damselflies.  Oleanderhökmalen var ett undantag från det ljusorienteringsbeteende som observerades i laboratoriet.  -Sam FabianStudieteamet registrerade beteendet hos fjärilar, nattfjärilar, bin, getingar, trollsländor och damselflies.  Oleanderhökmalen var ett undantag från det ljusorienteringsbeteende som observerades i laboratoriet.  -Sam Fabian

Studieteamet registrerade beteendet hos fjärilar, nattfjärilar, bin, getingar, trollsländor och damselflies. Oleanderhökmalen var ett undantag från det ljusorienteringsbeteende som observerades i laboratoriet. -Sam Fabian

De allra flesta försökspersoner observerades luta ryggen mot ljuset.  En Atlas-fjäril visas.  -Sam FabianDe allra flesta försökspersoner observerades luta ryggen mot ljuset.  En Atlas-fjäril visas.  -Sam Fabian

De allra flesta försökspersoner observerades luta ryggen mot ljuset. En Atlas-fjäril visas. -Sam Fabian

Teamet observerade tre vanliga reaktioner från insekterna på ljuskällan, inklusive att cirkla runt ljuset, stanna – vilket fick insekten att klättra brant över ljuset – och backa, där insekten välte och kraschade mot marken.

Vissa snabbt flygande insekter, som trollsländor, förblev i omloppsbana i minuter och cirkulerade snabbt runt ljuset, sa Fabian.

I ett experiment efterliknade forskare natthimlen genom att lysa ett ljus på ett vitt ark ovanför det, och fann att insekterna kunde navigera under det utan problem. Om insekterna naturligt sökt ljus, skulle de ha kraschat in i bladet, sa Fabian.

“Beteendet hos flygande insekter i artificiellt ljus nära marken är inkonsekvent och förvånansvärt komplext på ett sätt som inte riktigt har dokumenterats väl”, säger Floyd Shockley, samlingschef för Entomology Division vid Smithsonian National Museum of Natural History i Washington. DC

Mal och andra insekter kan fastna i en förvirrande omloppsbana runt artificiella ljuskällor som gatlyktor och verandalampor.  -Sam FabianMal och andra insekter kan fastna i en förvirrande omloppsbana runt artificiella ljuskällor som gatlyktor och verandalampor.  -Sam Fabian

Mal och andra insekter kan fastna i en förvirrande omloppsbana runt artificiella ljuskällor som gatlyktor och verandalampor. -Sam Fabian

“Insekterna flyger inte direkt mot ljuset, utan orienterar sig snarare så att de förblir vinkelräta mot det, vilket ger intrycket av attraktion”, tillade Shockley, som inte är involverad i studien, via e-post.

Fler teorier om det konstiga beteendet

Tidigare teorier om varför många insekter flyger oregelbundet runt ljuskällor tyder på att de attraheras av värme och att varelserna – särskilt de som en gång levde i grottor och trädhålor – tror att ljuskällan är en fristad för utomhusbruk.

Oftast förväxlar insekter ljus med månen, som de använder som kompassguide. Eftersom varelserna inte flyger direkt mot ljuset, och beteendet har också observerats hos arter som inte vandrar och inte använder kompasssignaler, verkar dessa gamla teorier inte längre troliga, sa Fabian.

“Jag tror att det största hindret för att lösa det här problemet så länge är att hantera svagt ljus, små djur, höga hastigheter och oförutsägbara rörelser,” sa entomolog Jason Dombroskie, chef för Cornell University Insect Collection and Insect Diagnostic Lab, involverad i studien . “Resultaten talar för sig själva. De gör ett ganska övertygande argument att vi kan, du vet, förkasta många av de andra teorierna, åtminstone generellt.”

Ljusföroreningar och insektsnedgång

Världen har upplevt en utbredd “förlust av natt” – forskare fann i en rapport från november 2017 att ljusföroreningarna ökade med 2,2 % årligen. Världens strålningsdensitet undersöktes med den första kalibrerade satellitradiometern för nattljus.

Enligt en artikel från mars 2022 citerad av National Wildlife Foundation har ökningen av artificiellt ljus flera skadliga effekter på vilda djur, inklusive förlust av livsmiljöer och fragmentering.

Författarna till den nya studien noterade att ljusföroreningar är en växande orsak till insektsnedgång, och pekar på en rapport från september 2020 som fann att artificiellt ljus påverkar nattfjärils beteende under reproduktion och larverutveckling.

De nya rönen kan bidra till bevarande genom att främja forskning om hur man minimerar effekterna av ljusföroreningar på insekterna, sa Dombroskie. “Jag förespråkar alltid att släcka lamporna när de inte gör någonting.”

För fler CNN-nyheter och nyhetsbrev, skapa ett konto på CNN.com

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *