“العث أمام اللهب”: يقول العلماء إن سلوك الحشرات حول الضوء لا يتعلق بالجاذبية

قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بمعلومات عن الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي وغير ذلك الكثير..

سي إن إن
—

في الليل، ليس من غير المألوف أن تجد حشدًا من العث والحشرات الأخرى تدور حول ضوء الشرفة أو عمود المصباح – ولكن من المحتمل أن تكون أسباب وجودها مختلفة تمامًا عما يعتقده معظم الناس، حسبما أظهر بحث جديد.

أفاد العلماء في دراسة نشرت اليوم في 30 يناير في المجلة أن الحشرات لا تنجذب في الواقع إلى الوهج مثل “الفراشات إلى اللهب”، كما يوحي المثل القديم، ولكنها تنجذب إلى مدار مربك حول الضوء الاصطناعي. الاتصالات الطبيعية.

وباستخدام كاميرات التقاط الحركة – والتصوير باستخدام إضاءة الأشعة تحت الحمراء حتى لا تعطل رؤية المخلوقات – أظهر الباحثون أنه عندما طارت الحشرات حول مصدر ضوء، فإنها كانت تميل ظهورها نحو الضوء وتبقي أجسامها في هذا الاتجاه. . ومن خلال الحفاظ على هذا الاتجاه، خلقت المخلوقات المؤسفة مدارات وأنماط اتجاه غريبة، وفقا للدراسة.

ومن الأهمية بمكان أن نفهم تأثير الضوء الاصطناعي على هذه المخلوقات المجنحة بشكل أفضل، حيث يلعب التلوث الضوئي دورًا متزايدًا في ذلك انخفاض أعداد الحشرات على مستوى العالمكتب الباحثون.

عندما لا يتداخل الضوء الاصطناعي، تبقي الحشرات الليلية ظهورها موجهة نحو الاتجاه الأكثر سطوعًا، والذي عادة ما يكون السماء بالنسبة إلى الأرض.

ساعدت هذه الخدعة التطورية المخلوقات على معرفة اتجاه القمة والحفاظ على مستواها أثناء رحلاتها الليلية. ومع ذلك، عندما تمر الحشرات أمام مصدر ضوء صناعي، فإنها تصبح مشوشة، معتقدة أن الإضاءة الاصطناعية هي السماء، كما قال صامويل فابيان، المؤلف الرئيسي المشارك للدراسة، وعالم الحشرات وباحث ما بعد الدكتوراه في قسم البيولوجيا. الهندسة من إمبريال كوليدج لندن.

“الحشرات الموجودة في الهواء لا تعرف بطبيعتها الطريق إلى الأعلى، وليس لديها طريقة جيدة لقياس ذلك. …هذا يفترض أن الضوء في الاتجاه العلوي، لكن هذا خطأ. وإذا قمت بالإمالة، فسوف تخلق نوعًا من أنماط التوجيه الغريبة، بنفس الطريقة التي إذا كنت تركب دراجة وقمت بالإمالة إلى جانب واحد، فستكون قادرًا على توجيه دائرة كبيرة، وسيسير كل شيء قال فابيان: “لنذهب قليلاً. غير تقليدي”.

وقام فريق الدراسة بتجميع مئات من مقاطع الفيديو بالحركة البطيئة التي تلتقط سلوكيات الفراشات والعث والنحل والدبابير واليعسوب والحشرات، ووجدوا أن المخلوقات لم تنجذب إلى الأضواء البعيدة. يبدو أن الحشرات تنجذب فقط عن طريق تمرير ضوء قريب. وبشكل ثابت، كانت الغالبية العظمى من الأشخاص الذين شملتهم الدراسة يميلون ظهورهم نحو الضوء، على الرغم من أن هذا منع الطيران المستمر.

وقال ياش سوندي، المؤلف الرئيسي المشارك للدراسة، وباحث ما بعد الدكتوراه في جامعة كاليفورنيا: “ربما عندما يلاحظ الناس ذلك، كما هو الحال حول أضواء الشوارع أو أضواء الشوارع، يبدو أنهم يطيرون نحوها مباشرة، ولكن هذا ليس هو الحال”. متحف فلوريدا للتاريخ الطبيعي. تاريخ، في بيان صحفي. ساهم سوندي في البحث عندما كان طالبًا للدكتوراه في علم الأحياء بجامعة فلوريدا الدولية في ميامي.

لاحظ الفريق ثلاثة ردود فعل شائعة لمصدر الضوء الذي تنتجه الحشرات، بما في ذلك الدوران حول الضوء، والمماطلة – التي تسببت في تسلق الحشرة فجأة فوق الضوء – والانعكاس، حيث استدارت الحشرة واصطدمت بالأرض.

وقال فابيان إن بعض الحشرات السريعة الطيران، مثل اليعسوب، بقيت في المدار لمدة دقائق، وتدور بسرعة حول المركبة.

وفي إحدى التجارب، قام الباحثون بمحاكاة سماء الليل من خلال إضاءة ورقة بيضاء متجهة للأعلى، ووجدوا أن الحشرات كانت قادرة على التنقل تحتها دون مشكلة. وقال فابيان إنه لو كانت الحشرات تبحث عن الضوء بشكل طبيعي، فإنها كانت ستصطدم بالغطاء.

وقال فلويد شوكلي، مدير المجموعات بقسم علم الحشرات: “إن سلوكيات الحشرات الطائرة في وجود الضوء الاصطناعي بالقرب من الأرض غير موحدة ومعقدة بشكل مدهش، بطريقة لم يتم توثيقها بشكل جيد من قبل”. المعهد. متحف سميثسونيان الوطني للتاريخ الطبيعي في واشنطن العاصمة.

وأضاف شوكلي، وهو غير مشارك في الدراسة، عبر البريد الإلكتروني: “الحشرات لا تطير مباشرة نحو الضوء ولكنها توجه نفسها بطريقة تظل متعامدة معه، مما يعطي وهم الانجذاب”.

تضمنت النظريات السابقة حول سبب طيران العديد من الحشرات بشكل غير منتظم حول مصادر الضوء فكرة أنها تنجذب للحرارة وأن المخلوقات – وخاصة تلك التي عاشت في الكهوف والثقوب في الأشجار – تعتقد أن مصدر الضوء كان بمثابة هروب إلى الخارج.

والحالة الأكثر شيوعًا هي أن الحشرات تخلط بين الضوء والقمر الذي تستخدمه كدليل للبوصلة. وقال فابيان: بما أن المخلوقات لا تطير مباشرة نحو الضوء، وقد لوحظ هذا السلوك أيضًا في الأنواع غير المهاجرة ولا تستخدم إشارات البوصلة، فإن هذه النظريات القديمة لم تعد محتملة.

وقال عالم الحشرات: “أعتقد أن أكبر عقبة أمام حل هذه المشكلة لفترة طويلة كانت ظروف الإضاءة المنخفضة والحيوانات الصغيرة والسرعات العالية والحركات غير المتوقعة”. جيسون دومبروسكي، رئيس مختبر جمع الحشرات وتشخيص الحشرات بجامعة كورنيل، والذي لم يشارك في الدراسة. “النتائج تتحدث عن نفسها. إنها تقدم حجة مقنعة جدًا، كما تعلمون، يمكننا استبعاد الكثير من النظريات الأخرى، على الأقل بشكل عام.

التلوث الضوئي وتراجع الحشرات

شهد العالم “فقدان الليل” على نطاق واسع: فقد وجد العلماء أن التلوث الضوئي زاد بمعدل 2.2% سنويًا خلال عام واحد. تقرير نوفمبر 2017 الذي درس إشعاع العالم من خلال أول مقياس إشعاعي عبر الأقمار الصناعية تم معايرته للأضواء الليلية.

توصلت دراسة إلى أن زيادة الإضاءة الاصطناعية لها العديد من التأثيرات الضارة على الحياة البرية، بما في ذلك فقدان الموائل وتفتيتها. مقال من مارس 2022 نقلا عن المؤسسة الوطنية للحياة البرية.

وأشار مؤلفو الدراسة الجديدة إلى أن التلوث الضوئي يعد سببا متزايدا لانخفاض أعداد الحشرات، في إشارة إلى أ تقرير سبتمبر 2020 الذي اكتشف أن الضوء الاصطناعي يؤثر على سلوك الفراشات من حيث التكاثر وتطور اليرقات.

وقال دومبروسكي إن النتائج الجديدة يمكن أن تساعد في الحفاظ على البيئة من خلال تعزيز الأبحاث حول كيفية تقليل آثار التلوث الضوئي على الحشرات. “أنا أؤيد دائمًا أنه إذا لم يفعل الضوء أي شيء، قم بإطفائه.”