Мотыльки летят на свет из-за феномена, называемого светолюбием. А мы решили разобраться, почему же мотыльки так настойчиво летят на свет. Ученые, участвовавшие в новом исследовании, впервые выявили это в лабораторных тестах, прикрепив маркеры захвата движения к мотылькам и стрекозам, чтобы реконструировать, как они летали вокруг источника света, включая их перекатывающиеся и вращающиеся движения.
Почему мотыльки как магнит летят на свет лампы научное объяснение
На чтение 3 мин Просмотров 1 Опубликовано 27 ноября 2023 Они носятся вокруг прожекторов, вспыхивающих огней, они неустанно стремятся к свету. Их нежно-хрупкое тело притягивается этим прекрасным и загадочным светилом, они переполняются желанием исследовать и покорить этот источник света. Казалось бы, такое стремление лететь на свет — это красиво и возвышенно, но почему они не летают днем? Ответ на этот вопрос кроется в природе и устройстве мотыльков. Летающие существа воспринимают свет и ориентируются в пространстве с помощью фототаксиса — это способность реагировать на световые раздражители. Мотыльки, такие целиком светящиеся, летят ночью, потому что это время насыщено невероятными объемами света. Днем свет достаточно яркий и интенсивный, поэтому такие создания, как мотыльки, просто не выдерживают его и прячутся в укрытии. Основной причиной, почему мотыльки летают на свет ночью, является способность этих существ ориентироваться в темноте. Чтобы понять это, нужно немного обратиться к генетике и анатомии.
Однако наука до сих пор до конца не разобралась в таких наклонностях насекомых. Одна из теорий объясняет стремление мотыльков к свету особенностями навигации. Ученые называют это поперечной ориентацией — движением животных под некоторым углом к направлению стимула.
Насекомые же могут достаточно активно реагировать на ультрафиолетовое излучение. Получается, что ночная бабочка, которая попала в комнату, станет биться в окно, стремясь попасть к источнику ультрафиолета.
В нашем случае это солнце. Повторимся, что точного ответа на этот вопрос пока не знает никто. Зато теперь у вас появился повод для размышления. Вам будет интересно почитать:.
Эксперимент показал, что моль из популяций, которые подвергались воздействию сильного светового загрязнения на протяжении многих поколений, имеет значительно меньшую склонность лететь к источникам света, чем та, что обитала в районах с низким уровнем светового загрязнения. Кроме того, исследование выявило, что в обоих типах популяций самок свет привлекает гораздо меньше, чем самцов. Таким образом, результаты исследования позволяют сделать вывод, что естественный отбор изменил поведение насекомых. Адаптированная моль стала избегать света и тем самым приобрела преимущество в выживании.
Но даже если это эволюционное изменение снижает высокую смертность мотыльков при искусственном освещении, оно также может иметь негативные последствия. В частности, из-за такого поведения уменьшается общая подвижность насекомых, что может привести к менее активному опылению растений.
Ученые разобрались, почему мотыльки летят на свет
Например, самцы некоторых видов бабочек находят самок не только по запаху, но и по теплу, исходящему от них. В городских условиях мотыльки могут ошибочно принять искусственный свет за источник тепла и лететь к нему, чтобы найти партнера или пищу. Ориентируясь в пространстве Другая гипотеза предполагает, что по свету мотыльки ориентируются в пространстве. В природе они используют для этих целей Солнце и Луну. Искусственный свет может сбить их с толку и привести к гибели. Ведь используя космические светила в качестве ориентира, они летают под определенным углом к ним.
Об этом пишет The Guardian. До появления искусственного освещения летающие ночью насекомые ориентировались по небу, так как оно светлее, чем земля. После того, как люди начали устанавливать фонари, способность понимать где верх, а где низ, сбилась. Чтобы доказать это, ученые использовали систему видеонаблюдения и отслеживали движения насекомых. На видеозаписях ученые увидели, что мотыльки инстинктивно поворачивают голову и все тело перпендикулярно к самому светлому участку в небе. Это позволяет насекомым отслеживать положение горизонта и удерживаться в одном положении относительно этой линии.
Особенности окраса Взрослые особи и гусеницы ночных мотыльков имеют два варианта окраски: покровительственная; предупреждающая. Покровительственная окраска позволяет насекомым отлично маскироваться в окружающем пространстве, делаясь незаметными. Некоторые виды фантастически научились сливаться с фоном. Например, мотылек может затеряться среди листвы или стать практически невидимым на фоне древесной коры. Гусеницы принимают вид веточек, сучков, цветов, сливаются с корой, хвоей или камнями. Гусеница Предупреждающая окраска более яркая. Она либо отпугивает потенциальных врагов, либо наоборот привлекает их внимание. Во втором случае насекомое демонстрирует, что обладает какими-либо защитными средствами. Это может быть выделяемый железами едкий секрет или жгучие волоски, покрывающие тело. Органы чувств Мотыльки имеют в арсенале следующие органы чувств: органы обоняния; органы зрения; органы слуха. Органы обоняния — клиновидные или шишковидные выросты, находящиеся на усиках. Связь с нервной системой обеспечивается за счет сенсорных клеток, которые расположены в более глубоких слоях кожи и соединяются с ветвями нервов. У бабочек очень тонкий нюх. Именно он позволяет им даже на большом расстоянии находить еду или партнеров для спаривания.
Когда они использовали крошечные датчики для отслеживания их движения, команда увидела, что это тоже происходит. Насекомые знают разницу между верхом и низом. Этот же инстинкт может создать им проблемы ночью, когда они сталкиваются с горизонтально установленными или лежащими на полу источниками света. Мотыльки будут выравниваться для бокового полета, а затем делать кувырок, если лампочка не видна сразу. Некоторые насекомые будут лететь так долго, как только смогут, прежде чем упасть.
Ультрафиолетовые светодиоды ответят на загадку, почему мотыльки тянутся к огню
Мотыльки летят на свет из-за феномена, называемого светолюбием. Специалисты обратили внимание, что многие насекомые летят к источнику света не прямо, а перпендикулярно, поворачиваясь к нему спиной. Ученые, участвовавшие в новом исследовании, впервые выявили это в лабораторных тестах, прикрепив маркеры захвата движения к мотылькам и стрекозам, чтобы реконструировать, как они летали вокруг источника света, включая их перекатывающиеся и вращающиеся движения. Новости, статьи и анонсы публикаций.
Ультрафиолетовые светодиоды ответят на загадку, почему мотыльки тянутся к огню
Но в чём же причина смертельной одержимости насекомых фотонами? Дело в ориентации животных в пространстве. Запоминай термин: фототаксис. Это перемещение по отношению к источнику света. Когда вампир пятится от солнца, фототаксис отрицательный, а когда ты стремишься к светящемуся экрану — фототаксис положительный. Так как свет от небесных светил рассеивается равномерно — животинки летят по прямой. Гомо сапиенс же эту систему сломал.
Эти источники света находятся далеко от Земли, и испускаемые ими лучи практически параллельны. Чтобы лететь по прямой, насекомое выдерживает постоянный угол между направлением своего движения и направлением на светило. А лучи света от искусственных источников расходятся во все стороны. Поэтому, выдерживая по отношению к ним постоянный угол, насекомое летит не по прямой, а по логарифмической изогональной спирали.
Если спираль пересекает лучи под острым углом , она будет стягиваться к источнику лучей, если под тупым - расходиться. Если угол прямой, то спираль выродится в окружность. Действительно, проследив за полетом насекомых, можно заметить, что обычно они летят не прямо к источнику света, а приближаются к нему по сходящейся спирали или летают кругами. На самом деле насекомые стремятся двигаться прямо, но законы геометрической оптики удерживают их около лампы. Иногда, правда, они резко сворачивают в сторону, но и новое направление опять закручивается в спираль. Если насекомое выбрало курс под углом больше прямого, то оно полетит по расходящейся спирали, пока не потеряет из виду источник света. Таких мотыльков мы около ламп не наблюдаем. В 1960г. Мазохин-Поршняков предположил что насекомые летят на свет, так как он является универсальным и наиболее надежным индикатором открытого пространства. Это может объяснять особую привлекательность ультра-фиолетового излучения именно на него особенно активно реагируют насекомые , так как оно почти не отражается наземными предметами.
Так бабочка, залетевшая в комнату, будет биться в окно, направляясь к источнику УФ излучения - солнцу. Тогда, попадая ночью в луч света, насекомое может воспринимать окружающую его темноту как замкнутое пространство и, стремясь вырваться, лететь к свету. Вот еще одна версия. Плавный переход цвета воспринимается как полосы. На границе белого видна еще более белая полоса, а на границе черного - еще более черная. Причиной возникновения данной иллюзии является латеральное торможение в сетчатке. Есть версия противоположная, что мотыльки летят в самую темную, как ни странно, зону, то есть хотят улететь от света. Эта зона рядом с источником, на границе света и тени, кажется мотыльку самой черной в связи с распространенной оптической иллюзией, известной как полосы Маха. Из-за оптичекой иллюзии - полос Маха, мотыльку кажется что самая темная темнота вокруг него - рядом с лампочкой - и он пытается туда и залететь. Мы подвержены той же самой иллюзии - если нарисовать белую и серую полосу рядом- между ними мы увидим черную Внутренние квадраты идентичны по яркости.
Кажется, что прямоугольники подчеркнуты. Кажется что левые границы светлее правых, хотя они окрашены равномерно. Корни фототактиса пока не выяснены, но удивительно, что даже разные виды одного рода могут различно реагировать на свет: некоторые виды летят активно, а некоторые не летят совсем. И мотылек живет целую жизнь. Несмотря на то, что ученые с давних пор интересуются такой особенностью насекомых, до сих пор не удалось до конца разобраться, что именно заставляет их прилетать к фонарям, светящимся окнам домов и прочим источникам света. У большинства ночных бабочек на свет прилетают именно женские особи , у некоторых — только самки в период размножения. Особенно высока для некоторых насекомых привлекательность УФ излучения. В народе существует примета, что бабочки летят на свет перед дождем. На самом деле свет сам по себе мало интересует мотыльков. Многие тысячелетия ночные насекомые в полете учились ориентироваться по Луне.
Мотыльки во время передвижения располагают свое тело под определенным углом к лунным лучам, что позволяет им лететь по прямой линии. Искусственные источники света на Земле появились относительно недавно.
Свет же, как справедливо отмечает известный энтомолог Георгий Мазохин-Поршняков, является универсальным индикатором открытого пространства. Вот и бросается испуганное насекомое к световому пятну, как к спасительному выходу.
Свет является универсальным индикатором открытого пространства Иное дело — ночные формы. На протяжении миллионов лет они использовали Луну для ориентации в пространстве. Замечено, что, если быстро двигаться по прямой, пейзажи вокруг так и мелькают, а луна перемещается как бы параллельно. Это происходит оттого, что расстояние до нее по сравнению с преодолеваемым человеком или, как в данном случае, насекомым огромно и направление к ней практически не меняется.
Именно это и делает Луну прекрасным ориентиром: двигаясь под определенным углом к ночному светилу, выбранное направление сохраняется. С появлением искусственных источников света все усложнилось.
Единого мнения по поводу того, почему бабочки летят на свет, нет. Начнем с первой теории, которая может объяснить это явление. Ночные насекомые во время полетов ориентируются по луне и звездам.
Эти источники света находятся далеко от Земли, и испускаемые ими лучи практически параллельны. Чтобы лететь по прямой, насекомое выдерживает постоянный угол между направлением своего движения и направлением на светило. А лучи света от искусственных источников расходятся во все стороны. Поэтому, выдерживая по отношению к ним постоянный угол, насекомое летит не по прямой, а по логарифмической изогональной спирали. Если спираль пересекает лучи под острым углом, она будет стягиваться к источнику лучей, если под тупым — расходиться.
Если угол прямой, то спираль выродится в окружность. Действительно, проследив за полетом насекомых, можно заметить, что обычно они летят не прямо к источнику света, а приближаются к нему по сходящейся спирали или летают кругами.
Ученые узнали, почему мотыльков привлекает свет
Например, линейчатые бражники на плантациях жасмина в условиях низкой сумеречной освещенности продолжают кормиться на цветах, не реагируя на находящиеся поблизости кварцевые лампы. Их лёт на свет начинается, когда природная освещенность становится уже настолько низкой, что они не могут находить нектар на цветках [5]. Причины лёта на свет[ править править код ] Поиск научных причин лёта на свет ночных насекомых привлекает внимание исследователей с XIX века. За обозримый научный период изучение лёта насекомых на свет послужило основой для публикации более чем 2,5 тысяч публикаций, преимущественно статей и заметок [10]. Существует ряд гипотез, которые пытаются объяснить явление лёта насекомых на свет [5] , однако единой теории до сих пор не существует [10].
Современные теории в полной мере не могут объяснить природу данного явления и тот факт, что в одной систематической группе на уровне рода одни его представители летят на свет, а другие — нет [10]. Жак Лёб Одна из самых первых принадлежит биологу Жаку Лёбу. В 1924 году он обратил внимание на взаимосвязь между тонусом конечностей насекомых и потока света, падающего на их глаза. С помощью экспериментов он показал, что освещение левого глаза приводит к увеличению тонуса мышц с правой стороны и наоборот.
Соответственно, увеличение тонуса вызывает к более энергичной работе мускулатуры с неосвещенной стороны, в результате чего насекомое поворачивается к источнику света тропотаксис. Однако, в современных опытах насекомые, у которых один глаз замазывали непрозрачным лаком, в результате более высокого тонуса конечностей с одной стороны тела, описывали круги плоскости т. Но спустя некоторое время ослепленное на один глаз насекомое переставало двигаться по кругу и начинало вести себя так, будто у него сохранились видящими оба глаза — они летели к источнику света подобно насекомым с двумя функционирующими глазами. Таким образом, механизм, описанный Лёбу, недостаточен для объяснения привлечения насекомых к источникам искусственного света.
Он не позволяет обосновать, почему насекомое, прилетевшее к источнику искусственного света, со временем может покидать освещенную зону, а также обосновать особую привлекательность ультрафиолетового излучения, чувствительность глаз насекомого которому не является сильно высокой. Также в дикой природе насекомые летают под различными углами по отношению к свету от Солнца и Луны и не поворачивают к этим источникам света, как должно было бы быть на основании механизмов Лёба [5]. Другая гипотеза была предложена Вольфгангом Будденброком в 1917 году [11]. У насекомых иногда может наблюдаться менотаксис — движение под определенным углом к лучам света.
Насекомое легко осуществляет это, сохраняя изображение источника света в одном определённом или нескольких омматидиях своего глаза. Если насекомое движется, ориентируясь при этом по свету Солнца или Луны, которые считаются параллельными друг другу, то направление его движения является прямой линией. Но при попытке сохранить постоянный угол по отношению к радиально расходящимся лучам искусственного источника света, направление движения неизбежно подвергается искривлению и превращается в логарифмическую спираль [11]. В результате этого насекомое неизбежно движется к источнику света [11].
Случайные отклонения и повороты при этом не меняют окончательного итога [10]. Однако данная теория также не объясняет привлечение насекомых не только точечными источниками света, но и «экраном», а также почему прилетевшие насекомые могут потом улететь от источника света. Менотаксическая ориентация по лучам Солнца и Луны возникает только в особых случаях. Обычно же насекомые в природных условиях пользуются различными наземными ориентирами, обследуют привлекающие их предметы, а направление движения их полёта обычно представляет собой сложную и относительно беспорядочную кривую [5].
Отечественные энтомологи Борис Николаевич Шванвич и Григорий Яковлевич Бей-Биенко объясняли лёт ночных насекомых на искусственный свет следствием «светокомпасной ориентации», беря в основу гипотезу Будденброка. Они указывали на то, что для целого ряда насекомых выявлено изменение движения в зависимости от направления солнечных лучей, то есть ориентация по т.
Кроме того, испытывая точно такое же чувство, насекомые стремятся к мерцающему монитору и просто какой-либо освещенной зоне.
Достигнув цели, бабочки успокаиваются и замирают, считая, что наступил день и можно смело отдохнуть и не попасться в лапы хищников. Привлеченная светом, бабочка теряет контроль над собственной безопасностью Ну, а если лампа оказывается слишком горячей… Что ж, результат такого взаимодействия между бабочкой и лампочкой мы можем наблюдать каждое лето в ночное время. Если вам понравилась данная статья, приглашаю вас в наш Telegram-чат , где вы сможете найти еще больше новостей из мира популярной науки и техники.
Но при наличии искусственного освещения в воздухе у насекомых возникает замешательство», — объясняет Сэм Фабиан, энтомолог Имперского колледжа Лондона, один из авторов исследования, опубликованного в Nature Communications. Исследователи прикрепили крошечные датчики к мотылькам и стрекозам в лаборатории, чтобы снимать видео полета — аналогично тому, как кинематографисты прикрепляют датчики к актерам, чтобы отслеживать их движения. Авторы также использовали камеры высокого разрешения, чтобы заснять насекомых, кружащихся вокруг огней в естественной среде. Оказалось, что стрекозы и мотыльки кружат вокруг источников света, располагаясь спиной к нему.
Яркий свет, наоборот, воспринимается как безопасное место. Когда мотылек оказывается в луче света, он кружится вокруг него, пытаясь найти выход, но при этом только все больше приближается к источнику. В результате насекомое может обжечься и умереть. Скорее всего, на поведение мотыльков в той или иной степени влияют все вышеперечисленные причины. Это и приводит к гибели насекомых. Правда, ученые отмечают, что со временем многие мотыльки и бабочки адаптируются к условиям ночного города и сейчас их гибнет гораздо меньше, чем это было десятилетия назад.
Для чего мотыльки летят на свет?
У большинства ночных бабочек на свет прилетают именно женские особи, у некоторых — только самки в период размножения. Особенно высока для некоторых насекомых привлекательность УФ излучения. В народе существует примета, что бабочки летят на свет перед дождём. На самом деле свет сам по себе мало интересует мотыльков. Многие тысячелетия ночные насекомые в полёте учились ориентироваться по Луне. Мотыльки во время передвижения располагают своё тело под определённым углом к лунным лучам, что позволяет им лететь по прямой линии. Потеря ориентации у мотыльков Искусственные источники света на Земле появились относительно недавно. Установлено, что насекомые летят всегда в таком положении, чтобы луч источника света приходился перпендикулярно оси их тела. Но светящиеся многочисленные фонари, лампы и окна домов являются точечными источниками света. Поэтому лучи от них исходят радиально, то есть расходятся в разные стороны. Это сбивают мотыльков с толку, так как не даёт им возможность расположить своё тело перпендикулярно лучам.
Исследователи смогли выявить три характерные особенности в их движениях: Насекомые поднимали свое тело, пролетая мимо источника света. Насекомые пролетали над лампой света, переворачивались, а затем падали на пол. Интересно, что насекомые предпочитают лететь лицом в сторону от света. Когда они использовали крошечные датчики для отслеживания их движения, команда увидела, что это тоже происходит.
Насекомые знают разницу между верхом и низом.
Беспорядочно кружась вокруг огня, они рискуют опалить крылышки и «забывают» обо всем, так что могут просто не дожить до утра. Имеется несколько гипотез относительно влечения насекомых к искусственным источникам света. Во-первых, тепло — некоторые из них действительно «любят погорячее» и даже селятся на территориях недавних лесных пожаров. Но большинство насекомых привлекает и прохладный свет. Есть мнение, что речь идет об известной реакции фототаксиса, то есть движения к свету.
Но тогда насекомые должны прямо лететь на источник света, а не облетать его кругами, как это бывает. Еще один вариант — насекомые ошибочно принимают источники света за Луну, которую используют для навигации как относительно неподвижный ориентир. Но наблюдения за их поведением опровергают и эту гипотезу.
Современные светодиоды позволяют контролировать выходную мощность. Когда белый, зеленый, синий и ультрафиолетовый свет включаются одновременно, подавляющее большинство мотыльков летят на ультрафиолетовое излучение. Однако, если заменить ультрафиолет красным светом, большинство бабочек полетят уже на синий. Когда коротковолнового источника нет, мотыльки будут тянуться к желтому свету даже тусклого, как свеча, источника.
Ученые выяснили, что мотыльки не летят на свет
Третья теория и наиболее убедительным является то, что — мотыльков изначально привлекает источник света и они перенаправлено летят именно к нему, но рядом с этим источником, он старается избежать прямого света и пытается остаться на границе светового пятна. Но на самом деле объяснение почему мотыльки летят на свет это сложная задача, так как даже ученым до сегодняшнего дня толком не понятна истина этой природы. Животный мир - Почему мотыльки летят на свет? Одна из теорий объясняет стремление мотыльков к свету особенностями навигации. Мотыльки будут выравниваться для бокового полета, а затем делать кувырок, если лампочка не видна сразу. Несмотря на то, что от света мотыльки умирают, они все равно летят на него.
Городские мотыльки эволюционируют больше не летят на свет
Зоологи из Имперского колледжа Лондона выяснили, что мотыльки на самом деле не стремятся к свету, а путают верх и низ, тем самым сбиваясь с курса. Любовь к свету здесь ни при чем, и причин, заставляющих мотыльков лететь на яркую и горячую лампу или прямо в пламя костра, две. Мотыльки будут выравниваться для бокового полета, а затем делать кувырок, если лампочка не видна сразу. Почему мотыльков тянет к свету? Почему кошки боятся воды? Зачем в хрущёвках делали окно между ванной и кухней? Задать свой вопрос можно по адресу eyakovleva@
Ученые решили выяснить, почему мотыльки летят на свет фонарей
Но на самом деле объяснение почему мотыльки летят на свет это сложная задача, так как даже ученым до сегодняшнего дня толком не понятна истина этой природы. Искусственный свет «морочит» мотылькам головы, принуждает к бессмысленным корректировкам курса. Сначала разберемся со второй частью вопроса — зачем вообще бабочкам летать ночью, почему бы не делать это днем, когда и так светло? Дело в том, что в природе каждое животное занимает свою экологическую нишу. Вопрос о том, почему мотыльки летят на свет, до сих пор остается загадкой для ученых. Мотыльку кажется, что вблизи фонаря находится самый тёмный участок, и поэтому он реагирует на свет.
Городские мотыльки эволюционируют больше не летят на свет
Научное понимание причин, по которым мотыльки летят на свет, помогает разработать меры по снижению негативного воздействия искусственного освещения и сохранению биоразнообразия насекомых. Зачем ночные бабочки и мотыльки летят на свет. Если мотылёк замечает свет горящей лампы или свечки, то он летит к нему в надежде как следует подкрепиться. Ученые с давних времен пытаются найти ответ на то, почему некоторые насекомые, ведущие преимущественно ночной образ жизни, буквально гипнотизируются каким-либо источником света. Летом частенько можно наблюдать ситуацию, когда мотыльки слетаются на свет от лампочки. Одной из гипотез, причин лета насекомых на свет, является предположение, что мотылек использует источник света, как ориентир. Наиболее распространенной версией, в соответствии с которой мотыльки летят на свет, является их связь с ночным светилом.