Почему летающие насекомые собираются при искусственном освещении?

Imperial College London

Ночью в облачном лесу Коста-Рики небольшая международная группа ученых включила свет и стала ждать. Вскоре из темноты появились большие и маленькие насекомые. Все они совершали один и тот же гипнотический, головокружительный танец вокруг лампы, словно привязанные к ней невидимой нитью.

Волнение охватило группу исследователей, хоть и это явление, «фототаксис насекомых», было для них не ново. Разница в том, что теперь у них есть передовые технологии и высокоскоростные камеры, способные запечатлеть быстрые, бешеные орбиты, чтобы составить карту трудноотслеживаемых движений сотен насекомых и разгадать секрет, почему они так странно ведут себя на свету в ночное время.

В полученных данных всплыла удивительная деталь: В полете насекомые держались спиной к источнику искусственного света.

«Вы смотрите видео в замедленном режиме и видите, что это происходит снова и снова», — говорит Яш Сондхи, недавний выпускник факультета биологических наук FIU и нынешний постдокторский исследователь в Музее естественной истории Флориды. «Возможно, когда люди замечают это, например, около крыльца или уличного фонаря, кажется, что они летят прямо на него, но это не так».

В общей сложности ученые собрали более 477 видеозаписей, охватывающих более 11 отрядов насекомых, а затем с помощью компьютерных инструментов восстановили точки на трехмерных траекториях полета. Благодаря данными захвата движения исследователи подтвердили свои выводы о том, что все виды действительно переворачиваются вверх ногами под воздействием света.

«Этот вопрос был доисторическим. В самых ранних записях люди замечали это вблизи огня», — говорит соавтор работы Джейми Теобальд. «Оказалось, что все наши предположения о том, почему так происходит, были неверны, так что это, безусловно, самый крутой проект, в котором я участвовал».

При естественном освещении неба наклон спины в сторону наиболее яркого полушария помогает поддерживать правильное положение и управление полетом. Однако вблизи искусственных источников этот высококонсервативный спинно-световой отклик может привести к постоянному перемещению вокруг света и заманить насекомое в ловушку.

Модель ученых демонстрирует, что этот спинной наклон достаточен для создания кажущихся неустойчивыми траекторий полета насекомых вблизи света и является наиболее правдоподобной моделью того, почему летающие насекомые собираются у искусственных источников света.

Исследование Fabian, S.T., Sondhi, Y., Allen, P.E. et al. Why flying insects gather at artificial light. Nat Commun 15, 689 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-44785-3