Чтобы лететь по прямой, насекомое фиксирует какой-либо источник света и выдерживает постоянный угол между ним и своим курсом. В итоге оказалось, что насекомые не летят к свету напрямую, а следуя по траектории, перпендикулярно источнику, поворачиваются к нему верхней частью тела. На сегодняшний день существует несколько версий того, почему мотыльки летят на свет, и ученые не могут определиться, какая из них наиболее вероятная. А еще одна теория говорит именно о том, что мотылькам присущ отрицательный фототаксис, то есть они стараются не лететь на свет, а наоборот – «убежать» от него.
Почему мотыльки летят на свет, но не летают днём?
Команда под руководством биоинженера Самуэля Фабиана из Имперского колледжа Лондона изучала полетные движения в замедленном режиме. В лесах Коста-Рики и в лаборатории регистрировались полеты светлячков, мотыльков и бабочек. 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.
Эти существа более охотно летят к хорошо освещенным предметам. Если где-то на поле или на лесной поляне установить две лампочки — одну на 250, другую на 1000 ватт, то ко второй лампочке прилетит больше бабочек. Однако если обратить внимание на видовой состав этих полуночников, то здесь никакой закономерности обнаружить невозможно. Прилетая к горящему фонарю, бабочки начинают живо описывать круги.
Оказывается, во время полета эти насекомые ориентируются по лучу света, летят всегда в таком положении, чтобы луч приходился перпендикулярно оси их тела. Поскольку светящиеся лампы являются точечными источниками света, то лучи от них исходят радиально. Подлетая к такому источнику, насекомое стремится поставить свое тело перпендикулярно лучам, а они располагаются кругом. Поэтому-то бабочки начинают летать вокруг светящихся фонарей Особенности навигации.
Чтобы лететь по прямой, насекомое фиксирует какой-либо источник света и выдерживает постоянный угол между ним и своим курсом. В те времена, когда формировался этот способ, иных источников света кроме космических на Земле практически не было, и поэтому такая навигация гарантировала движение по прямой. Однако при применении такого способа к источнику, находящемуся на относительно малом расстоянии курс будет представлять из себя спираль или окружность. Если угол изначально был выбран больше 90 градусов, то бабочка полетит по раскручивающейся спирали и мы ее никогда не увидим.
Если точно равен 90 - будет нарезать круги вокруг лампочки - ее мы тоже не увидим. А вот если меньше 90 градусов, то бабочка или жук полетит по скручивающейся спирали, постепенно приближаясь к лампочке, пока не упрется в нее. Единого мнения по этому вопросу у ученых не существует. Возможно, что насекомые просто используют Луну в качестве навигации.
Приняв за это небесное тело за лампочку, они путаются и начинают кружить вокруг нее, причем делают они это достаточно хаотично. По другой версии, двукрылые ориентируются по внутреннему геомагнитому компасу даже в самые темные ночи. Очень интересен следующий вариант.
Мы наблюдаем это явление настолько часто, что оно уже не вызывает никакого интереса. Однако наука до сих пор до конца не разобралась в таких наклонностях насекомых. Одна из теорий объясняет стремление мотыльков к свету особенностями навигации.
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. 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 дает им возможность расположить свое тело перпендикулярно лучам. Они пытаются ориентироваться по свету фонаря и стремятся расположить свое тело под нужным углом , однако как ни стараются — лучи располагаются кругом. По этой причине ночные бабочки начинают летать вокруг светящегося фонаря, описывать спирали вокруг него, ничего не понимая и не имея возможности вырваться из этой западни.
Ультрафиолетовые светодиоды ответят на загадку, почему мотыльки тянутся к огню
Так почему же всё-таки насекомые летят на свет? Не задавался вопросом почему мухи, бабочки и каларадские жуки на свет не летят, а вот комаров и мотыльков не отгонишь от сетки открытого окна комнаты где горит свет? 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. Мотыльки будут выравниваться для бокового полета, а затем делать кувырок, если лампочка не видна сразу. 27 авг. 2020 г. — Самым распространенным объяснением, почему мотылек летит на свет, является гипотеза, связанная с Луной. А еще одна теория говорит именно о том, что мотылькам присущ отрицательный фототаксис, то есть они стараются не лететь на свет, а наоборот – «убежать» от него.
Учёные выяснили, почему бабочки летят на свет
Пример того, как выглядит логарифмическая спираль Известный ученый XX века Владимир Борисович Чернышев высказал теорию о том, что бабочки, теряющие контроль над органами чувств из-за яркого света, испытывают инстинктивное желание как можно скорее уйти от возможной опасности. Из-за того, что в нормальных условиях подобная защитная реакция всегда направлена в сторону света, насекомые теряются, и, вместо того, чтобы отлететь на безопасное расстояние, бабочки попадают в замкнутый круг, продолжая лететь к лампе или огню, считая их единственной безопасной зоной. 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. В Origin Access не будет раннего доступа 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.
Именно по этой причине, оказавшись в закрытом пространстве, они стучатся в стекло. Таким образом, свет является самым лучшим индикатором свободного пространства. Фототаксизм Подмечено: чем ярче источник света, тем большее количество насекомых он привлекает. Не все виды ночных бабочек проявляют интерес к свету или огню. Однако изучение их видового состава не позволило обнаружить чёткой закономерности. Явление непроизвольного движения тела по направлению к источнику света или в противоположном направлении называется фототаксизм. Ночные бабочки обладают положительным фототаксизмом стремятся к свету , тараканы — отрицательным скрываются от источника света. Зная об этой особенности насекомых, чтобы обезопасить урожай от таких вредителей, как бабочки плодожорки и листовёртки, садоводы изобретают различные хитроумные ловушки с использованием светового эффекта. Положительный фототаксизм — это общебиологическое явление, характерное не только для насекомых. Например, рыбу-сайру вылавливают сетями, привлекая её туда с помощью мощных источников света. Иногда птицы во время сезонных миграций массово прилетают на свет маяков.
В новом исследовании учёные использовали захват движения с высоким разрешением в лаборатории, а также стереовидеосъёмку в полевых условиях для изучения трёхмерной кинематики полёта насекомых вокруг искусственного света. Выяснилось, что насекомые не летят по пути к свету, а следуют по траектории, перпендикулярной источнику и поворачиваются к нему верней частью тела.
Есть несколько теорий относительно того, почему мотыльки заниматься этой часто опасной для жизни практикой. Традиционная гипотеза, что бабочки путают источник света с Луной. Бабочки мигрируют на большие расстояния, и считается, что они используют для навигации Луну, которая будучи относительно неподвижной системой, дает возможность, чтобы определить направление. Когда бабочки путают искусственный источник света с луной, он продолжает держаться под постоянным углом к свету.
Ученые решили выяснить, почему мотыльки летят на свет фонарей
Этот эффект заманивает насекомых в ловушку вокруг искусственного освещения. Исследователи обнаружили, что когда многие насекомые пролетают мимо искусственного освещения, они буквально переворачиваются, чтобы оставаться спиной к свету, в тот момент, когда свет начинает находиться не у них за спиной.
А вот при приближении к фонарю или лампе он меняется. Поэтому насекомые и начинают описывать круги, пытаясь «взять» нужный курс.
Чтобы избежать опасности Еще одна гипотеза заключается в том, что мотыльки летят на свет, пытаясь избежать опасности. В природе темнота — это почти всегда укрытие для хищника. 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.
При полете непосредственно под источником света они устремлялись в таком положении вверх до тех пор, пока в какой-то момент не «падали» вниз. А при пролете над источником света насекомые переворачивались вверх тормашками, то есть снова спиной к свету, а затем резко «падали». На основе новых данных появилась и новая гипотеза. Известно, что более крупные животные определяют свое расположение в пространстве благодаря гравитации — примером может служить вестибулярная система внутреннего уха человека, благодаря которой мы четко ориентируемся в окружающем нас мире. Но у насекомых, старейшей группы летающих организмов, ощущение гравитации «ослаблено» из-за небольших размеров, да и нужные сенсорные структуры у них отсутствуют. При этом на протяжении всей долгой эволюционной истории этих организмов и днем и ночью небо обычно бывало ярче освещено, чем земля, что, по-видимому, и служило им индикатором «верха» и «низа». И для правильной ориентации в полете насекомые, вероятно, используют именно этот ориентир. В пользу такого предположения говорят данные эксперимента, в котором с помощью тех же ламп исследователи сымитировали «небо».
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.
Ученые узнали, почему мотыльков привлекает свет
Мотыльки и другие летающие насекомые с упорством движутся к искусственным источникам света. Мотыльки летят на свет из-за феномена, называемого светолюбием. Почему мотыльков тянет к свету? Выяснилось, что насекомые не летят по пути к свету, а следуют по траектории, перпендикулярной источнику и поворачиваются к нему верней частью тела. Вопрос о том, почему мотыльки летят на свет, до сих пор остается загадкой для ученых.
Учёные выяснили, почему бабочки летят на свет
Любовь к свету здесь ни при чем, и причин, заставляющих мотыльков лететь на яркую и горячую лампу или прямо в пламя костра, две. Ученые с давних времен пытаются найти ответ на то, почему некоторые насекомые, ведущие преимущественно ночной образ жизни, буквально гипнотизируются каким-либо источником света. Научное понимание причин, по которым мотыльки летят на свет, помогает разработать меры по снижению негативного воздействия искусственного освещения и сохранению биоразнообразия насекомых.
Почему мотыльки летят на свет?
Источник света- это геомагнитный компас, на который мотыльки и ориентируются. Кстати, эта иллюзия применима и к человеческому сознанию например, нарисовав рядом 2 полоски — серую и белую, между ними человек можем увидеть черную. Свет- лучший индикатор свободного пространства. Насекомые мигом выдают реакцию на источник тепла и света, а именно на ультрафиолет. Можно подобным образом объяснить, что бабочка или мотылек, которые попали в закрытое пространство, стучатся в стекло, стремясь навстречу к источнику света, то есть на свободу.
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. В основе способности мотыльков ориентироваться в темноте лежит их сложная генетическая структура и очень чувствительные глаза, которые специально адаптированы к приему слабого света. Мотылек воспринимает световые раздражители благодаря своим сложным глазам.
Зрительные органы мотылька состоят из огромного количества маленьких глазочков, называемых омматидиями. Каждая омматидия представляет собой миниатюрный фоточувствительный элемент, способный реагировать на свет, и весь набор омматидий во многом похож на мозаику. Позволяя мотылкам видеть мир в его разнообразии цветов и форм, глаза мотылков помогают им активно ориентироваться в свете ночи. Примечательно, что мотыльки могут видеть сквозь дистанцию и проникать за пределы мглы и окружающего тумана, смотреть в пределах непроглядной зелени и ночных тьм.
А ещё почему насекомых привлекают источники УФ излучения, которые малозаметны для их глаза. Далее в тысяча девятьсот двадцать четвёртом году биолог Ж. Леб выдвинул свою теорию, согласно ей, имеется связь между световыми лучами и лапками насекомых, которые попадают им на глаза. Этот учёный экспериментально показал, что при попадании световых лучей на область правого глаза рефлекторно увеличивается мышечное напряжение левой половины и наоборот, что и приводит поворот тела насекомого к световому источнику. Вот только такая теория не объясняет множества фактов, таких как почему тогда насекомые не поворачиваются в сторону солнца или луны как должно быть по его теории.
Или, опять-таки, почему УФ излучение, не так уж сильно воспринимаемое их глазом, такое притягательное для насекомых. В тысяча девятьсот шестидесятом году Г. Мазохин-Поршняков выдвинул предположение, что свет- это универсальный индикатором открытого пространства. И именно он объяснил значение ультрафиолетового излучения. Это связано с его особыми свойствами, оно почти не отражается никакими предметами, находящимися на земле кроме поверхности воды. И ведь правда попавшие днём в помещение насекомые бьются о стеклянную поверхность окон, стараясь вылететь наружу. А ночью свет лампы воспринимается как тот же источник света, к которому они стремятся, а темнота выступает в роли замкнутого пространства, из которого им хочется вырваться.
Источник света, ультрафиолет, источник тепла — вот что привлекает насекомых. Если бабочка, к примеру, попадает в замкнутое темное пространство, то начинает биться и пытается вырваться туда, где свет, где Солнце. Жан-Анри Фабр, известный ученый, проводил в свое время немало опытов, пытаясь понять, почему бабочек так привлекают лампочки. Опыты показали, что насекомые имеют свою определенную последовательность действий, производимых в течение светового дня. У каждого вида насекомых она может отличаться. Но даже при вмешательстве человека в ход дневных событий насекомых они все равно восстанавливают его и идут по намеченному природой пути. Некоторые ученые пришли к выводу, что подобное поведение бабочек связано с каким-то природным сбоем, который у них появился в связи с появлением человека. Есть мнение, что через несколько сотен лет мотыльки, возможно, и перестанут стремиться по ночам к ярким лампочкам, висящим у наших домов. Со временем, бытует ученое мнение, мотыльки поймут, чем грозит им такое путешествие к «Луне» или «Солнцу», созданному человеком. Эта теория имеет место, ведь тараканы давно уже не реагируют на сахар и глюкозу.