Мотыльки и другие летающие насекомые с упорством движутся к искусственным источникам света. Это поведение остается загадкой, однако новое исследование связало его со сбоем в работе механизмов, благодаря которым насекомые различают верх и низ, удерживая правильную ориентацию тела в полете.
С появлением ярких источников света обнаружилось, что насекомые демонстрируют странную тягу к ним. Ученые пытаются объяснить этот феномен уже около полутора веков, однако до сих пор однозначного ответа нет. Самая распространенная гипотеза связывает лет насекомых на свет с тем, что они путают искусственные источники с Луной, которая служит для них естественным ориентиром. Однако это не объясняет такое поведение во всех деталях.
Новую версию выдвинули ученые из Имперского колледжа Лондона и Международного университета Флориды, которые впервые рассмотрели лет насекомых на свет с помощью высокоскоростной видеокамеры. «Наши данные показывают, что искусственный свет “улавливает” пролетающих мимо насекомых, а не “притягивает” их издалека», — пишут Сэмуель Фабиан (Samuel Fabian) и его соавторы. Их статья готовится к публикации в рецензируемом журнале, а пока доступна в открытой библиотеке препринтов bioRxiv.org.
Рассмотрев видеозаписи, биологи обнаружили странные детали полета насекомых близ яркого искусственного источника. Если они оказывались над ним, то переворачивались вверх ногами и падали на свет. Пролетая под источником, насекомые начинали описывать в воздухе петли, и при неудобных углах также падали. А двигаясь сбоку, они принимались описывать круги вокруг источника света.
Ученые заметили, что в большинстве случаев насекомые летели так, чтобы удерживать источник со стороны спины. Поэтому они связали это поведение с «дорсальным ответом на свет» (dorsal light response) — одной из базовых и консервативных реакций, позволяющих определять направления вверх и вниз. В естественных условиях, как днем, так и ночью, верхняя часть поля зрения почти всегда светится ярче нижней. Чтобы в полете удерживать тело в нужном положении, достаточно сохранять свет ближе к задней части тела. Так поступают насекомые и в присутствии искусственного источника: тот не привлекает их сам по себе, но нарушает механизмы ориентации.
Фабиан и его коллеги проверили свою гипотезу с помощью компьютерной симуляции. Виртуальные насекомые двигались вокруг условного источника света в соответствии с дорсальной реакцией — и их полет оказался точно таким же, как и в реальных наблюдениях. Ученые добавляют, что для защиты насекомых от гибели при падении на лампу стоит использовать источники, направленные сверху вниз, а не вверх или в стороны.
Автор: Сергей Васильев