La sorprendente razón por la que los insectos giran alrededor de las luces por la noche: Pierden la noción del cielo.

3 de febrero de 2024

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por Samuel Fabian, Jamie Theobald y Yash Sondhi, The Conversation

Es una observación tan antigua como los humanos reunidos alrededor de fogatas: la luz en la noche puede atraer una multitud de insectos que vuelan erráticamente en círculos. En el arte, la música y la literatura, este espectáculo es una metáfora duradera de atracciones peligrosas pero irresistibles. Y al observar sus movimientos frenéticos realmente se tiene la sensación de que algo está mal, que en lugar de encontrar alimentos y evadir depredadores, estos pilotos nocturnos están atrapados por la luz.

Lamentablemente, siglos de observar lo que sucede han producido poca certeza sobre por qué sucede. ¿Cómo es que una simple luz transforma a navegadores rápidos y precisos en cautivos que revolotean indefensos? Somos investigadores que estudiamos el vuelo, la visión y la evolución, y hemos utilizado técnicas de seguimiento de alta velocidad en investigaciones publicadas en Nature Communications para encontrar una respuesta.

Muchas explicaciones antiguas para este comportamiento hipnótico no han funcionado del todo. Una idea temprana era que los insectos podrían ser atraídos por el calor de una llama. Esto era interesante, ya que algunos insectos son realmente pirofílicos: son atraídos por el fuego y han evolucionado para aprovechar las condiciones en áreas recién quemadas. Pero la mayoría de los insectos alrededor de una luz no se encuentran en esta categoría, y las luces frías también los atraen bastante bien.

Otra idea era que los insectos eran simplemente atraídos directamente por la luz, una respuesta llamada fototaxis. Muchos insectos se mueven hacia la luz, tal vez como una forma de escapar de entornos oscuros o atrapantes. Pero si esta fuera la explicación para los grupos alrededor de una luz, se esperaría que se estrellaran directamente contra la fuente. Esta teoría hace poco para explicar el comportamiento circular y desenfrenado.

Otra idea era que los insectos podrían confundir una luz cercana con la luna, ya que intentaban utilizar la navegación celestial. Muchos insectos utilizan la luna como referencia para mantener su rumbo durante la noche.

Esta estrategia se basa en cómo los objetos a gran distancia parecen estar suspendidos en el aire mientras te mueves en línea recta. Una luna constante indica que no has girado involuntariamente, como podrías hacerlo si te golpearan por una ráfaga de viento. Sin embargo, los objetos más cercanos no parecen seguirte en el cielo, sino que se quedan atrás mientras te mueves.

La teoría de la navegación celeste sostenía que los insectos trabajaban para mantener constante esta fuente de luz, girando bruscamente en un intento fallido de volar en línea recta. Una idea elegante, pero este modelo predice que muchos vuelos espiralarán hacia una colisión, lo cual no coincide usualmente con las órbitas que observamos. Entonces, ¿qué está sucediendo realmente?

Para examinar esta pregunta en detalle, nosotros y nuestros colegas capturamos videos de alta velocidad de insectos alrededor de diferentes fuentes de luz para determinar con precisión las trayectorias de vuelo y las posturas corporales, tanto en el laboratorio en el Imperial College London como en dos sitios de campo en Costa Rica, CIEE y la Estación Biológica. Descubrimos que los patrones de vuelo no se ajustaban completamente a ningún modelo existente.

En cambio, un amplio grupo de insectos apuntaba consistentemente sus espaldas hacia las luces. Este es un comportamiento conocido como la respuesta dorsal a la luz. En la naturaleza, asumiendo que más luz desciende del cielo que asciende desde el suelo, esta respuesta ayuda a mantener a los insectos en la orientación adecuada para volar.

Pero apuntar sus espaldas hacia luces artificiales cercanas altera sus trayectorias de vuelo. Así como los aviones inclinan para girar, a veces inclinándose hasta que el suelo parece casi recto desde la ventana, los insectos también giran. Cuando sus espaldas se orientan hacia una luz cercana, el resultado es que giran en círculo alrededor de la luz, pero rara vez chocan.

Estas trayectorias orbitales fueron solo uno de los comportamientos que observamos. Cuando los insectos volaban directamente debajo de una luz, a menudo se elevaban en un arco a medida que pasaba detrás de ellos, manteniendo sus espaldas hacia la bombilla hasta que finalmente volaban rectos hacia arriba, se paralizaban y caían al suelo. Y aún más convincente, cuando volaban directamente sobre una luz, los insectos tendían a darse vuelta boca abajo, nuevamente girando sus espaldas hacia la luz pero luego estrellándose abruptamente.

Aunque la luz en la noche puede dañar a otros animales, por ejemplo, desviando a las aves migratorias hacia áreas urbanas, los animales más grandes no parecen perder su orientación vertical. Entonces, ¿por qué los insectos, el grupo de voladores más antiguo y con mayor diversidad de especies, dependen de una respuesta que los deja tan vulnerables?

It may have to do with their small size. Larger animals can sense gravity directly with sensory organs pulled by its acceleration, or any acceleration. Humans, for example, use the vestibular system of our inner ear, which regulates our sense of balance and usually gives us a good sense of which way is down.

But insects have only small sensory structures. And especially as they perform rapid flight maneuvers, acceleration offers only a poor indication of which way is down. Instead, they seem to bet on the brightness of the sky.

Before modern lighting, the sky was usually brighter than the ground, day or night, so it provided a fairly reliable cue for a small active flyer hoping to keep a steady orientation. The artificial lights that sabotage this ability, by cueing insects to fly in circles, are relatively recent.

As new technology spreads, lights that pervade the night are proliferating faster then ever. With the introduction of cheap, bright, broad-spectrum LEDs, many areas, such as large cities, never see a dark night.

Insects aren't the only creatures affected. Light pollution disrupts circadian rhythms and physiological processes in other animals, plants and humans, often with serious health consequences

But insects trapped around a light seem to get the worst of it. Unable to secure food, easily spotted by predators and prone to exhaustion, many die before the morning comes.

In principle, light pollution is one of the easiest things to fix, often by just flipping a switch. Restricting outdoor lighting to useful, targeted warm light, no brighter than necessary, and for no longer than necessary, can greatly improve the health of nocturnal ecosystems. And the same practices that are good for insects help restore views of the night sky: Over one-third of the world population lives in areas where the Milky Way is never visible.

Although insects circling around a light are a fascinating spectacle, it is certainly better for the insects and the benefits they provide to humans when we leave the night unlit and let them go about the activities they so masterfully perform under the night sky.

Journal information: Nature Communications

Provided by The Conversation

This article is republished from The Conversation under a Creative Commons license. Read the original article.