Sie verlieren den Himmel aus den Augen

Es ist eine Beobachtung, die so alt ist wie Menschen, die sich um Lagerfeuer versammeln: Nachts kann Licht eine unregelmäßig kreisende Schar von Insekten anlocken. In Kunst, Musik und Literatur ist dieses Spektakel eine bleibende Metapher für gefährliche, aber unwiderstehliche Attraktionen. Und wenn man ihre hektischen Bewegungen beobachtet, hat man wirklich das Gefühl, dass etwas nicht stimmt – dass diese nachtaktiven Piloten, anstatt Nahrung zu finden und Raubtieren auszuweichen, von einem Licht gefangen werden.

Leider haben jahrhundertelange Beobachtungen dessen, was passiert, wenig Gewissheit darüber gebracht, warum es passiert. Wie verwandelt ein einfaches Licht schnelle, präzise Navigatoren in hilflose, umherirrende Gefangene? Wir sind forschende Forscher Flug, Vision Und Evolutionund wir haben Hochgeschwindigkeits-Tracking-Techniken eingesetzt Forschung veröffentlicht in Naturkommunikation eine Antwort zu geben.

Motten zu einer Flamme?

Viele alte Erklärungen für dieses hypnotische Verhalten sind nicht vollständig aufgegangen. Eine frühe Vorstellung war, dass die Insekten von der Hitze einer Flamme angezogen werden könnten. Das war interessant, da es einige Insekten wirklich gab sind pyrophil: Sie fühlen sich vom Feuer angezogen und haben sich so entwickelt, dass sie die Bedingungen in kürzlich verbrannten Gebieten ausnutzen. Aber die meisten Insekten in der Nähe einer Lampe fallen nicht in diese Kategorie, und kühle Lichter locken sie recht gut an.

Ein anderer Gedanke war, dass Insekten einfach direkt vom Licht angezogen würden, a Reaktion namens Phototaxis. Viele Insekten bewegen sich in Richtung Licht, vielleicht um der Dunkelheit oder einer fesselnden Umgebung zu entkommen. Aber wenn dies die Erklärung für die Cluster um ein Licht wäre, könnte man erwarten, dass sie direkt auf die Quelle treffen. Diese Theorie trägt wenig dazu bei, das wilde Kreisverhalten zu erklären.

Eine weitere Idee war, dass Insekten ein Licht in der Nähe mit dem Mond verwechseln könnten, als sie versuchten, es zu nutzen Navigation nach den Gestirnen. Viele Insekten orientieren sich am Mond, um nachts ihren Kurs zu halten.

Diese Strategie beruht darauf, dass Objekte in großer Entfernung an Ort und Stelle zu schweben scheinen, wenn Sie sich auf einem geraden Weg bewegen. Ein stetiger Mond zeigt an, dass Sie keine unbeabsichtigten Kurven gemacht haben, wie es bei einer Windböe der Fall wäre. Nähere Objekte scheinen Ihnen am Himmel jedoch nicht zu folgen, sondern treiben im Vorbeigehen hinterher.

Die Theorie der Himmelsnavigation ging davon aus, dass Insekten daran arbeiteten, diese Lichtquelle stabil zu halten, indem sie bei einem fehlgeschlagenen Versuch, geradeaus zu fliegen, scharf drehten. Eine elegante Idee, aber dieses Modell sagt voraus, dass es bei vielen Flügen zu einer Kollision kommen wird, die normalerweise nicht mit den Umlaufbahnen übereinstimmt, die wir sehen. Was ist also wirklich los?

Dem Licht den Rücken kehren

Um diese Frage im Detail zu untersuchen, haben wir und unsere Kollegen im Labor Hochgeschwindigkeitsvideos von Insekten in der Nähe verschiedener Lichtquellen aufgenommen, um Flugwege und Körperhaltungen genau zu bestimmen Imperial College London und an zwei Feldstandorten in Costa Rica, CIEE und das Estación Biológica. Wir haben festgestellt, dass ihre Flugmuster nicht annähernd mit denen eines bestehenden Modells übereinstimmten.

Vielmehr richtete eine breite Schar von Insekten den Lichtern stets den Rücken zu. Dies ist ein bekanntes Verhalten namens dorsale Lichtreaktion. Unter der Annahme, dass in der Natur mehr Licht vom Himmel herabkommt als vom Boden herauf, hilft diese Reaktion dabei, Insekten in der richtigen Ausrichtung zum Fliegen zu halten.

Aber wenn sie mit dem Rücken auf nahegelegene künstliche Lichter richten, ändern sich ihre Flugrouten. So wie Flugzeuge sich neigen, um sich zu drehen, und manchmal so lange rollen, bis der Boden fast gerade aus dem Fenster zu sehen scheint, so drehen sich auch Insekten, die sich neigen, umzudrehen. Wenn sie sich mit dem Rücken zu einem nahegelegenen Licht orientieren, umkreisen sie die entstehende Bank um das Licht, kreisen, kollidieren aber selten.

Diese Umlaufbahnen waren nur eines der Verhaltensweisen, die wir beobachteten. Wenn Insekten direkt unter einem Licht flogen, krümmten sie sich oft nach oben, während das Licht hinter ihnen vorbeizog, wobei sie der Glühbirne den Rücken zuwandten, bis sie schließlich gerade nach oben flogen, abwürgten und aus der Luft fielen. Und was noch verlockender ist: Wenn Insekten direkt über ein Licht flogen, neigten sie dazu, sich auf den Kopf zu stellen, dem Licht wieder den Rücken zuzudrehen, dann aber abrupt abzustürzen.

Warum kommt es zu einer dorsalen Lichtreaktion?

Obwohl Licht in der Nacht schädlich sein kann andere Tiere– zum Beispiel von Umleitung von Zugvögeln in städtische Gebiete– Größere Tiere scheinen ihre vertikale Ausrichtung nicht zu verlieren. Warum verlassen sich Insekten, die älteste und artenreichste Fluggruppe, auf eine Reaktion, die sie so verletzlich macht?

Es könnte an ihrer geringen Größe liegen. Größere Tiere können die Schwerkraft direkt mit Sinnesorganen wahrnehmen, die durch ihre Beschleunigung oder jede andere Beschleunigung angezogen werden. Menschen nutzen zum Beispiel das Vestibularsystem unseres Innenohrsdas unseren Gleichgewichtssinn reguliert und uns normalerweise ein gutes Gespür dafür gibt, wo unten ist.

Doch Insekten haben nur kleine Sinnesstrukturen. Und gerade bei schnellen Flugmanövern ist die Beschleunigung nur ein schlechter Hinweis darauf, in welche Richtung es geht. Stattdessen scheinen sie auf die Helligkeit des Himmels zu setzen.

Vor der modernen Beleuchtung war der Himmel tagsüber und nachts normalerweise heller als der Boden und bot daher einem kleinen aktiven Flieger, der darauf hoffte, eine stabile Orientierung zu behalten, einen ziemlich zuverlässigen Hinweis. Die künstlichen Lichter, die diese Fähigkeit sabotieren, indem sie Insekten dazu verleiten, im Kreis zu fliegen, sind relativ neu.

Das wachsende Problem der Nachtbeleuchtung

Mit der Verbreitung neuer Technologien tauchen Lichter auf, die die Nacht durchdringen sich schneller vermehren als je zuvor. Mit der Einführung günstiger, heller, Breitband-LEDsIn vielen Gebieten, beispielsweise in Großstädten, gibt es nie eine dunkle Nacht.

Insekten sind nicht die einzigen betroffenen Lebewesen. Lichtverschmutzung stört den Tagesrhythmus und physiologische Prozesse in anderen Bereichen Tiere, Pflanzen Und Menschenoft mit schwerwiegenden gesundheitlichen Folgen

Aber Insekten, die um eine Lampe herum gefangen sind, scheinen das Schlimmste zu erleiden. Da sie nicht in der Lage sind, sich Nahrung zu sichern, leicht von Raubtieren entdeckt werden und anfällig für Erschöpfung sind, sterben viele, bevor der Morgen kommt.

Im Prinzip ist Lichtverschmutzung eines der am einfachsten zu behebenden Probleme, oft sogar mit nur wenigen Handgriffen einen Schalter umlegen. Einschränkung der Außenbeleuchtung Nützliches, gezieltes warmes Licht, nicht heller als nötig und nicht länger als nötig, kann die Gesundheit nächtlicher Ökosysteme erheblich verbessern. Und die gleichen Praktiken, die gut für Insekten sind, tragen dazu bei, den Blick auf den Nachthimmel wiederherzustellen: Über ein Drittel der Weltbevölkerung lebt in Gebieten, in denen die Die Milchstraße ist niemals sichtbar.

Obwohl Insekten, die um ein Licht kreisen, ein faszinierendes Schauspiel darstellen, ist es auf jeden Fall besser für die Insekten und die Umgebung welche Vorteile sie den Menschen bieten wenn wir die Nacht unbeleuchtet lassen und sie ihren Aktivitäten nachgehen lassen, die sie so meisterhaft unter dem Nachthimmel ausführen.

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