Біологи з’ясували, чому комахи летять на світло

Метелики та інші літаючі комахи із завзятістю рухаються до штучних джерел світла. Ця поведінка залишається загадкою, проте нове дослідження пов’язало його зі збоєм в роботі механізмів, завдяки яким комахи розрізняють верх і низ, утримуючи правильну орієнтацію тіла в польоті.

З появою яскравих джерел світла виявилося, що комахи демонструють дивну тягу до них. Вчені намагаються пояснити цей феномен вже близько півтора століття, проте досі однозначної відповіді немає. Найпоширеніша гіпотеза пов’язує рух комах на світло з тим, що вони плутають штучні джерела з Місяцем, який служить для них природним орієнтиром. Однак це не пояснює таку поведінку у всіх деталях.

Нову версію висунули вчені з Імперського коледжу Лондона і Міжнародного Університету Флориди, які вперше розглянули рух комах на світло за допомогою високошвидкісної відеокамери. “Наші дані показують, що штучне світло “вловлює” комах, які пролітають повз, а не “притягує” їх здалеку”, — пишуть Семуель Фабіан (Samuel Fabian) і його співавтори. Їх стаття готується до публікації в рецензованому журналі, а поки доступна у відкритій бібліотеці препринтів bioRxiv.

Розглянувши відеозаписи, біологи виявили дивні деталі польоту комах поблизу яскравого штучного джерела. Якщо вони опинялися над ним, то переверталися догори ногами і падали на світло. Пролітаючи під джерелом, комахи починали описувати в повітрі петлі, і при незручних кутах також падали. А рухаючись збоку, вони приймалися описувати кола навколо джерела світла.

Вчені помітили, що в більшості випадків комахи летіли так, щоб утримувати джерело з боку спини. Тому вони пов’язали цю поведінку з “дорсальною відповіддю на світло” (dorsal light response) — однією з базових і консервативних реакцій, що дозволяють визначати напрямки вгору і вниз. У природних умовах, як вдень, так і вночі, верхня частина поля зору майже завжди світиться яскравіше нижньої. Щоб в польоті утримувати тіло в потрібному положенні, досить зберігати світло ближче до задньої частини тіла. Так чинять комахи і в присутності штучного джерела: воно не приваблює їх сам по собі, але порушує механізми орієнтації.

Фабіан та його колеги перевірили свою гіпотезу за допомогою комп’ютерного моделювання. Віртуальні комахи рухалися навколо умовного джерела світла відповідно до дорсальної реакції – і їх політ виявився точно таким же, як і в реальних спостереженнях. Вчені додають, що для захисту комах від загибелі при падінні на лампу варто використовувати джерела, спрямовані зверху вниз, а не вгору або в сторони.