Je verliest de lucht uit het oog

By | February 3, 2024

Dit artikel is beoordeeld in overeenstemming met het redactionele proces en de richtlijnen van Science X. De redactie heeft de volgende kenmerken benadrukt en tegelijkertijd de geloofwaardigheid van de inhoud gewaarborgd:

op feiten gecontroleerd

peer-reviewed publicatie

betrouwbare bron

geschreven door onderzoekers

Proeflezen


Het effect van het gereflecteerde licht was sterk afhankelijk van de vraag of het van onder of boven het insect kwam. Credit: Communicatie over de natuur (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-44785-3

× dichtbij


Het effect van het gereflecteerde licht was sterk afhankelijk van de vraag of het van onder of boven het insect kwam. Credit: Communicatie over de natuur (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-44785-3

Het is een observatie zo oud als mensen die zich rond kampvuren verzamelen: ‘s Nachts kan licht een onregelmatig cirkelende menigte insecten aantrekken. In de kunst, muziek en literatuur is dit spektakel een blijvende metafoor voor gevaarlijke maar onweerstaanbare prikkels. En als je naar hun uitzinnige bewegingen kijkt, krijg je echt het gevoel dat er iets mis is: dat deze nachtelijke piloten in plaats van voedsel te vinden en roofdieren te ontwijken, vast komen te zitten in een licht.

Helaas hebben eeuwenlange observaties van wat er gebeurt weinig zekerheid opgeleverd over de vraag waarom dit gebeurt. Hoe verandert een eenvoudig licht snelle, nauwkeurige navigators in hulpeloze, rondzwervende gevangenen? Wij zijn onderzoekers die vlucht, zicht en evolutie bestuderen en hebben hogesnelheidsvolgtechnieken gebruikt in onderzoek dat is gepubliceerd in Communicatie over de natuur een antwoord te geven.

Motten voor een vlam?

Veel oude verklaringen voor dit hypnotische gedrag zijn nog niet volledig opgehelderd. Een vroeg idee was dat de insecten aangetrokken konden worden door de hitte van een vlam. Dit was interessant omdat sommige insecten eigenlijk pyrofiel zijn: ze worden aangetrokken door vuur en zijn geëvolueerd om te profiteren van de omstandigheden in recentelijk verbrande gebieden. Maar de meeste insecten in de buurt van een lamp vallen niet in deze categorie, en koel licht trekt ze vrij goed aan.

Een andere gedachte was dat insecten eenvoudigweg rechtstreeks door licht werden aangetrokken, een reactie die fototaxis wordt genoemd. Veel insecten bewegen zich in de richting van het licht, misschien om te ontsnappen aan de duisternis of een dwingende omgeving. Maar als dit de verklaring zou zijn voor de clusters rond een licht, zou je verwachten dat ze rechtstreeks op de bron inslaan. Deze theorie doet weinig om het wilde circulaire gedrag te verklaren.


Fotocredit: FIU

Een ander idee was dat insecten een nabijgelegen licht voor de maan zouden kunnen aanzien wanneer ze hemelnavigatie proberen te gebruiken. Veel insecten gebruiken de maan om zich te oriënteren en ‘s nachts op koers te blijven.

Deze strategie is gebaseerd op het feit dat objecten op grote afstanden op hun plaats lijken te zweven wanneer ze zich in een recht pad bewegen. Een constante maan geeft aan dat je geen onbedoelde bochten hebt gemaakt, zoals bij een windvlaag het geval zou zijn. Objecten die dichterbij zijn, lijken u echter niet in de lucht te volgen, maar drijven in plaats daarvan achter u aan terwijl u passeert.

De hemelnavigatietheorie ging ervan uit dat insecten deze lichtbron stabiel hielden door scherp te draaien in een mislukte poging om rechtdoor te vliegen. Een elegant idee, maar dit model voorspelt dat er op veel vluchten een botsing zal plaatsvinden, wat meestal niet overeenkomt met de banen die we zien. Dus wat is er echt aan de hand?

Keer het licht de rug toe

Om deze vraag in detail te bestuderen, hebben wij en onze collega’s hogesnelheidsvideo’s gemaakt van insecten in de buurt van verschillende lichtbronnen om vliegroutes en -houdingen nauwkeurig te bepalen, zowel in het laboratorium van het Imperial College London als op twee veldlocaties in Costa Rica, CIEE en de Estación Biologica. We ontdekten dat hun vluchtpatronen niet nauw overeenkwamen met die van een bestaand model.


Kunstlicht ‘s nachts verstoort het normale vliegpatroon van insecten. Deze compilatievideo toont een ronddraaiend gedragsmotief waarbij insecten in een baan om het licht draaien.

Integendeel, een grote menigte insecten keerde altijd de lichten de rug toe. Dit is een bekend gedrag dat de dorsale lichtreactie wordt genoemd. Ervan uitgaande dat er in de natuur meer licht uit de lucht komt dan uit de grond, helpt deze reactie insecten in de juiste richting te houden om te kunnen vliegen.

Maar wanneer ze hun rug naar kunstlicht in de buurt richten, veranderen hun vliegroutes. Net zoals vliegtuigen kantelen om te draaien en soms rollen totdat de grond bijna recht uit het raam lijkt te komen, zo doen insecten dat ook kantelen om te draaien. Ze oriënteren zich met hun rug naar een nabijgelegen licht en draaien rond de resulterende oever rond het licht, cirkelend maar zelden botsend.

Deze banen waren slechts een van de gedragingen die we observeerden. Wanneer insecten direct onder een lamp vlogen, bogen ze vaak naar boven terwijl het licht achter hen voorbijging, waarbij ze hun rug naar de lamp draaiden, totdat ze uiteindelijk recht omhoog vlogen, tot stilstand kwamen en uit de lucht vielen. Nog verleidelijker was dat wanneer insecten recht over een licht vlogen, ze de neiging hadden om ondersteboven te draaien, hun rug naar het licht te keren en dan abrupt neer te storten.

Waarom vindt er een dorsale lichtreactie plaats?

Hoewel licht ‘s nachts andere dieren kan schaden, bijvoorbeeld door trekvogels naar stedelijke gebieden te leiden, lijken grotere dieren hun verticale oriëntatie niet te verliezen. Waarom vertrouwen insecten, de oudste en meest diverse groep vogels, op een reactie die hen zo kwetsbaar maakt?


Er zijn drie verschillende draaigedragingen waargenomen waarbij vliegende insecten kunstlicht de rug toekeren. Credit: Communicatie over de natuur (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-44785-3

× dichtbij


Er zijn drie verschillende draaigedragingen waargenomen waarbij vliegende insecten kunstlicht de rug toekeren. Credit: Communicatie over de natuur (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-44785-3

Het kan te wijten zijn aan hun kleine formaat. Grotere dieren kunnen de zwaartekracht rechtstreeks waarnemen met sensorische organen die worden aangetrokken door de versnelling of enige andere versnelling. Mensen gebruiken bijvoorbeeld het vestibulaire systeem van ons binnenoor, dat ons evenwichtsgevoel reguleert en ons meestal een goed idee geeft van welke kant het op gaat.

Maar insecten hebben slechts kleine sensorische structuren. En vooral tijdens snelle vliegmanoeuvres is acceleratie slechts een slechte indicatie van welke richting je op gaat. In plaats daarvan lijken ze te vertrouwen op de helderheid van de lucht.

Vóór de moderne verlichting was de lucht overdag en ‘s nachts gewoonlijk helderder dan de grond, en bood daarom een ​​redelijk betrouwbare aanwijzing voor een kleine actieve vlieger die hoopte een stabiele oriëntatie te behouden. Het kunstlicht dat dit vermogen saboteert door insecten ertoe te bewegen in cirkels te vliegen, is relatief nieuw.

Het groeiende probleem van nachtverlichting

Naarmate nieuwe technologieën zich verspreiden, vermenigvuldigen de lichten die de nacht doordringen zich sneller dan ooit tevoren. Met de introductie van goedkope, heldere breedspectrum-LED’s zal er in veel gebieden, zoals grote steden, nooit meer een donkere nacht zijn.

Insecten zijn niet de enige getroffen wezens. Lichtvervuiling verstoort het circadiaanse ritme en de fysiologische processen bij andere dieren, planten en mensen, wat vaak ernstige gevolgen voor de gezondheid heeft

Maar insecten die rond een lamp gevangen zitten, lijken het ergste te lijden. Omdat ze niet in staat zijn voedsel te bemachtigen, gemakkelijk door roofdieren worden opgemerkt en vatbaar zijn voor uitputting, sterven velen voordat de ochtend aanbreekt.

In principe is lichtvervuiling een van de gemakkelijkste problemen om op te lossen, vaak door simpelweg een schakelaar om te zetten. Het beperken van buitenverlichting tot nuttig, gericht warm licht, niet helderder dan nodig en niet langer dan noodzakelijk, kan de gezondheid van nachtelijke ecosystemen aanzienlijk verbeteren. En dezelfde praktijken die goed zijn voor insecten helpen het zicht op de nachtelijke hemel te herstellen: meer dan een derde van de wereldbevolking leeft in gebieden waar de Melkweg nooit zichtbaar is.

Hoewel insecten die rond een lamp cirkelen een fascinerend schouwspel is, is het zeker beter voor de insecten en de voordelen die ze aan de mens bieden als we de nacht onverlicht laten en ze hun activiteiten onder de nachtelijke hemel meesterlijk laten uitvoeren.

Meer informatie:
Samuel T. Fabian et al., Waarom vliegende insecten zich verzamelen in kunstlicht, Communicatie over de natuur (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-44785-3

Tijdschriftinformatie:
Communicatie over de natuur

Leave a Reply

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