Χάνεις από τα μάτια σου τον ουρανό

By | January 30, 2024

Ein Mehrfachbelichtungsfoto von Insekten, die nachts ein Licht umkreisen.  Samuel Fabian, <a href=CC BY-ND” src=”https://s.yimg.com/ny/api/res/1.2/RE7KLDeWBf35L9T1oezuQQ–/YXBwaWQ9aGlnaGxhbmRlcjt3PTk2MDtoPTYzOQ–/https://media.zenfs.com/convers35L9T1oezuQQ–/YXBwaWQ9aGlnaGxhbmRlcjt3PTk2MDtoPTYzOQ–/https://media.zenfs.com/convers35L9T1oezuQQ–/YXBwaWQ9aGlnaGxhbmRlcjt3PTk2MDtoPTYzOQ–/https://media.zenfs.com/ 5b6 5f14e4b3dfab237″ data-src =” 5f14 e4b3dfab237″/>
Μια φωτογραφία πολλαπλής έκθεσης εντόμων που κάνουν κύκλους γύρω από ένα φως τη νύχτα. Samuel Fabian, CC BY-ND

Είναι μια παρατήρηση τόσο παλιά όσο άνθρωποι που μαζεύονται γύρω από τις φωτιές: Τη νύχτα, το φως μπορεί να προσελκύσει ένα πλήθος εντόμων που κάνει ακανόνιστα κύκλους. Στην τέχνη, τη μουσική και τη λογοτεχνία, αυτό το θέαμα είναι μια διαρκής μεταφορά για επικίνδυνα αλλά ακαταμάχητα ερεθίσματα. Και παρακολουθώντας τις ξέφρενες κινήσεις τους, έχεις πραγματικά την αίσθηση ότι κάτι δεν πάει καλά – ότι αντί να βρουν τροφή και να αποφύγουν τα αρπακτικά, αυτοί οι νυχτερινοί πιλότοι παγιδεύονται από ένα φως.

Δυστυχώς, αιώνες παρατηρήσεων για το τι συμβαίνει δεν παρέχουν λίγη βεβαιότητα ως προς το γιατί συμβαίνει. Πώς ένα απλό φως μετατρέπει γρήγορους, ακριβείς πλοηγούς σε αβοήθητους, περιπλανώμενους κρατούμενους; Είμαστε ερευνητές που μελετάμε την πτήση, την όραση και την εξέλιξη, και σε πρόσφατα δημοσιευμένη έρευνα χρησιμοποιήσαμε τεχνικές παρακολούθησης υψηλής ταχύτητας για να βρούμε μια απάντηση.

Σκόρος σε φλόγα;

Πολλές παλιές εξηγήσεις για αυτή την υπνωτική συμπεριφορά δεν έχουν εξιχνιαστεί πλήρως. Μια πρώιμη ιδέα ήταν ότι τα έντομα μπορούσαν να έλκονται από τη θερμότητα μιας φλόγας. Αυτό ήταν ενδιαφέρον γιατί ορισμένα έντομα είναι στην πραγματικότητα πυρόφιλα: έλκονται από τη φωτιά και έχουν εξελιχθεί για να εκμεταλλεύονται τις συνθήκες σε πρόσφατα καμένες περιοχές. Αλλά τα περισσότερα έντομα κοντά σε μια λάμπα δεν εμπίπτουν σε αυτή την κατηγορία και τα ψυχρά φώτα τα προσελκύουν αρκετά καλά.

Μια άλλη σκέψη ήταν ότι τα έντομα απλώς έλκονταν απευθείας από το φως, μια αντίδραση που ονομάζεται φωτοταξία. Πολλά έντομα κινούνται προς το φως, ίσως για να ξεφύγουν από το σκοτάδι ή ένα συναρπαστικό περιβάλλον. Αλλά αν αυτή ήταν η εξήγηση για τα σμήνη γύρω από ένα φως, θα περίμενε κανείς να χτυπήσουν απευθείας στην πηγή. Αυτή η θεωρία δεν εξηγεί την άγρια ​​κυκλική συμπεριφορά.

Μια άλλη ιδέα ήταν ότι τα έντομα μπορεί να μπερδέψουν ένα κοντινό φως με το φεγγάρι όταν προσπαθούσαν να χρησιμοποιήσουν την ουράνια πλοήγηση. Πολλά έντομα χρησιμοποιούν το φεγγάρι για να προσανατολιστούν για να διατηρήσουν την πορεία τους τη νύχτα.

Αυτή η στρατηγική βασίζεται στο γεγονός ότι τα αντικείμενα σε μεγάλες αποστάσεις φαίνεται να επιπλέουν στη θέση τους όταν κινούνται σε ευθεία διαδρομή. Ένα σταθερό φεγγάρι δείχνει ότι δεν έχετε κάνει ακούσιες στροφές, όπως θα συνέβαινε σε μια ριπή ανέμου. Ωστόσο, πιο κοντινά αντικείμενα δεν φαίνεται να σας ακολουθούν στον ουρανό, αλλά αντίθετα παρασύρονται πίσω σας καθώς περνάτε.

Η θεωρία της ουράνιας ναυσιπλοΐας υπέθεσε ότι τα έντομα εργάστηκαν για να διατηρήσουν αυτή την πηγή φωτός σταθερή στρέφοντας απότομα σε μια αποτυχημένη προσπάθεια να πετάξουν ευθεία. Μια κομψή ιδέα, αλλά αυτό το μοντέλο προβλέπει ότι θα συμβεί μια σύγκρουση σε πολλές πτήσεις, η οποία συνήθως δεν ταιριάζει με τις τροχιές που βλέπουμε. Τι πραγματικά συμβαίνει λοιπόν;

Wissenschaftler nutzten Hochgeschwindigkeits-Stereo-Bewegungserfassung, um zu dokumentieren, wie sich das Vorhandensein von künstlichem Licht in der Nacht auf das Flugverhalten von Insekten auswirkt.  Samuel Fabian, <a href=CC BY-ND“data-src=”https://s.yimg.com/ny/api/res/1.2/5wGWuPs2LhAklGRxfaCFLg–/YXBwaWQ9aGlnaGxhbmRlcjt3PTcwNTtoPTkzOQ–/https://media.zenfs.com/conversation_f1000000000000000000 f 2bb1a1515c5f05ffe9″/ >
Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν στερεοφωνική λήψη κίνησης υψηλής ταχύτητας για να τεκμηριώσουν πώς η παρουσία τεχνητού φωτός τη νύχτα επηρεάζει τη συμπεριφορά πτήσης των εντόμων. Samuel Fabian, CC BY-ND

Γυρίστε την πλάτη σας στο φως

Για να μελετήσουμε λεπτομερώς αυτό το ερώτημα, εμείς και οι συνάδελφοί μας καταγράψαμε βίντεο υψηλής ταχύτητας με έντομα κοντά σε διάφορες πηγές φωτός για να προσδιορίσουμε με ακρίβεια τα μονοπάτια πτήσης και τις στάσεις, τόσο στο εργαστήριο στο Imperial College του Λονδίνου όσο και σε δύο τοποθεσίες πεδίου στην Κόστα Ρίκα, το CIEE και το Estacion Biologica. Διαπιστώσαμε ότι τα μοτίβα πτήσης τους δεν ταίριαζαν πολύ με αυτά ενός υπάρχοντος μοντέλου.

Αντίθετα, ένα μεγάλο πλήθος εντόμων πάντα γύριζε την πλάτη του στα φώτα. Αυτή είναι μια πολύ γνωστή συμπεριφορά που ονομάζεται ραχιαία απόκριση φωτός. Υποθέτοντας ότι στη φύση υπάρχει περισσότερο φως που κατεβαίνει από τον ουρανό παρά ανεβαίνει από το έδαφος, αυτή η αντίδραση βοηθά να διατηρηθούν τα έντομα στον σωστό προσανατολισμό για πτήση.

Αλλά όταν στρέφουν την πλάτη τους σε κοντινά τεχνητά φώτα, οι διαδρομές πτήσης τους αλλάζουν. Ακριβώς όπως τα αεροπλάνα γέρνουν για να στρίψουν, μερικές φορές κυλούν μέχρι το έδαφος να φαίνεται σχεδόν κατευθείαν έξω από το παράθυρο, έτσι και τα έντομα που γέρνουν για να στρίψουν. Προσανατολιζόμενοι με την πλάτη τους σε ένα κοντινό φως, περιφέρονται γύρω από το φως στην όχθη που προκύπτει, κάνοντας κύκλους αλλά σπάνια συγκρούονται.

Αυτές οι τροχιές ήταν μόνο μία από τις συμπεριφορές που παρατηρήσαμε. Όταν τα έντομα πετούσαν κατευθείαν κάτω από ένα φως, συχνά καμπυλόντουσαν προς τα πάνω καθώς το φως περνούσε από πίσω τους, γυρνώντας την πλάτη τους στον λαμπτήρα, μέχρι που τελικά πέταξαν ευθεία προς τα πάνω, στάθηκαν και έπεσαν από τον αέρα. Ακόμη πιο δελεαστικό, όταν τα έντομα πετούσαν κατευθείαν πάνω από ένα φως, είχαν την τάση να γυρίζουν ανάποδα, να γυρίσουν την πλάτη τους πίσω στο φως και μετά να πέφτουν απότομα κάτω.

Drei verschiedene beobachtete Wendeverhalten, bei denen fliegende Insekten dem künstlichen Licht den Rücken kehren.  Jamie Theobald, <a href=CC BY-ND“data-src=”https://s.yimg.com/ny/api/res/1.2/T2hKEq8o.RPno.qj61M0Hg–/YXBwaWQ9aGlnaGxhbmRlcjt3PTk2MDtoPTY1Ng–/https://media.zenfs_convers_500_00_00 7796d753004637c8029bf4e879eb7f74″/>
Παρατηρήθηκαν τρεις διαφορετικές συμπεριφορές στροφής κατά τις οποίες τα ιπτάμενα έντομα γυρίζουν την πλάτη τους στο τεχνητό φως. Jamie Theobald, CC BY-ND

Γιατί εμφανίζεται μια απόκριση στο ραχιαίο φως;

Αν και το νυχτερινό φως μπορεί να βλάψει άλλα ζώα – για παράδειγμα, ανακατευθύνοντας αποδημητικά πουλιά σε αστικές περιοχές – τα μεγαλύτερα ζώα δεν φαίνεται να χάνουν τον κατακόρυφο προσανατολισμό τους. Γιατί τα έντομα, η παλαιότερη και πιο ποικιλόμορφη ομάδα πουλιών, βασίζονται σε μια απόκριση που τα κάνει τόσο ευάλωτα;

Μπορεί να οφείλεται στο μικρό τους μέγεθος. Τα μεγαλύτερα ζώα μπορούν να αντιληφθούν τη βαρύτητα απευθείας με αισθητήρια όργανα που έλκονται από την επιτάχυνσή της ή οποιαδήποτε άλλη επιτάχυνση. Για παράδειγμα, οι άνθρωποι χρησιμοποιούν το αιθουσαίο σύστημα του εσωτερικού μας αυτιού, το οποίο ρυθμίζει την αίσθηση της ισορροπίας μας και συνήθως μας δίνει μια καλή αίσθηση για το πώς πάνε τα πράγματα παρακάτω.

Αλλά τα έντομα έχουν μόνο μικρές αισθητηριακές δομές. Και ειδικά κατά τη διάρκεια ελιγμών γρήγορης πτήσης, η επιτάχυνση είναι μόνο μια κακή ένδειξη για την κατεύθυνση που πηγαίνετε. Αντίθετα, φαίνεται να βασίζονται στη φωτεινότητα του ουρανού.

Πριν από τον σύγχρονο φωτισμό, ο ουρανός ήταν συνήθως πιο φωτεινός από το έδαφος κατά τη διάρκεια της ημέρας και της νύχτας, και ως εκ τούτου παρείχε μια αρκετά αξιόπιστη ένδειξη για ένα μικρό ενεργό ιπτάμενο που ελπίζει να διατηρήσει έναν σταθερό προσανατολισμό. Τα τεχνητά φώτα που σαμποτάρουν αυτή την ικανότητα ξεγελώντας τα έντομα να πετούν σε κύκλους είναι σχετικά νέα.

Το αυξανόμενο πρόβλημα του νυχτερινού φωτισμού

Καθώς οι νέες τεχνολογίες πολλαπλασιάζονται, τα φώτα που διαπερνούν τη νύχτα πολλαπλασιάζονται πιο γρήγορα από ποτέ. Με την εισαγωγή φθηνών, φωτεινών, ευρέος φάσματος LED, δεν θα υπάρξει ποτέ ξανά σκοτεινή νύχτα σε πολλές περιοχές, όπως οι μεγάλες πόλεις.

Dieser Blick nach oben auf den Feldforschungsstandort der Autoren in Monteverde, Costa Rica, zeigt, wie künstliches Licht mit dem Nachthimmel konkurriert.  Samuel Fabian, <a href=CC BY-ND“data-src=”https://s.yimg.com/ny/api/res/1.2/IJtNJFOUssg5rlhAsiqgZA–/YXBwaWQ9aGlnaGxhbmRlcjt3PTk2MDtoPTY0MA–/https://media.zenfs.com/10000000000000000000000000000/en/100000/100000000/ 3a 2ba580a9bc8ec54f”/ >
Αυτή η ανασκόπηση στον ιστότοπο επιτόπιας εργασίας των συγγραφέων στο Μοντεβέρντε της Κόστα Ρίκα δείχνει πώς το τεχνητό φως ανταγωνίζεται τον νυχτερινό ουρανό. Samuel Fabian, CC BY-ND

Τα έντομα δεν είναι τα μόνα πλάσματα που επηρεάζονται. Η φωτορύπανση διαταράσσει τους κιρκάδιους ρυθμούς και τις φυσιολογικές διεργασίες σε άλλα ζώα, φυτά και ανθρώπους, συχνά με σοβαρές συνέπειες για την υγεία

Αλλά τα έντομα που είναι παγιδευμένα γύρω από μια λάμπα φαίνεται να υποφέρουν τα χειρότερα. Επειδή δεν μπορούν να εξασφαλίσουν τροφή, εντοπίζονται εύκολα από τα αρπακτικά και είναι επιρρεπείς στην εξάντληση, πολλοί πεθαίνουν πριν έρθει το πρωί.

Κατ’ αρχήν, η φωτορύπανση είναι ένα από τα πιο εύκολα προβλήματα που επιλύονται, συχνά απλώς γυρίζοντας έναν διακόπτη. Ο περιορισμός του εξωτερικού φωτισμού σε χρήσιμο, στοχευμένο θερμό φως, όχι περισσότερο από όσο χρειάζεται και όχι περισσότερο από όσο χρειάζεται, μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την υγεία των νυχτερινών οικοσυστημάτων. Και οι ίδιες πρακτικές που είναι καλές για τα έντομα βοηθούν στην αποκατάσταση της θέας του νυχτερινού ουρανού: Πάνω από το ένα τρίτο του παγκόσμιου πληθυσμού ζει σε περιοχές όπου ο Γαλαξίας δεν είναι ποτέ ορατός.

Αν και τα έντομα που κάνουν κύκλους γύρω από ένα φως είναι ένα συναρπαστικό θέαμα, είναι σίγουρα καλύτερο για τα έντομα και τα οφέλη που προσφέρουν στον άνθρωπο αν αφήσουμε τη νύχτα άσβεστη και τους αφήσουμε να κάνουν τις δραστηριότητες που κάνουν κάτω από τον νυχτερινό ουρανό να εκτελέσουν αριστοτεχνικά.

Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύτηκε από το The Conversation, έναν μη κερδοσκοπικό, ανεξάρτητο ειδησεογραφικό οργανισμό που σας φέρνει γεγονότα και αναλύσεις για να σας βοηθήσει να κατανοήσετε τον περίπλοκο κόσμο μας.

Το έγραψε ο: Samuel Fabian, Imperial College του Λονδίνου; Jamie Theobald, Διεθνές Πανεπιστήμιο της Φλόριντακαι ο Yash Sondhi, Πανεπιστήμιο της Φλόριντα.

Διαβάστε περισσότερα:

Ο Samuel Fabian λαμβάνει χρηματοδότηση από το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο Έρευνας και ένα Grant του National Geographic Explorer.

Ο Jamie Theobald λαμβάνει χρηματοδότηση από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών και το Γραφείο Επιστημονικής Έρευνας της Πολεμικής Αεροπορίας των ΗΠΑ.

Ο Yash Sondhi λαμβάνει χρηματοδότηση από τη Σχολή Μεταπτυχιακών Σπουδών του Διεθνούς Πανεπιστημίου της Φλόριντα, το Ίδρυμα Susan Levine, το National Geographic Explorer Grant, την American Philosophical Society και το Kimberly-Green Latin-American and Caribbean Center.