La sorprendente ragione per cui gli insetti girano attorno alle luci di notte: Perdono di vista il cielo.

3 febbraio 2024

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corretto da Samuel Fabian, Jamie Theobald e Yash Sondhi, The Conversation

È una osservazione antica quanto l'umanità che si raduna attorno a un falò: la luce di notte può attirare un'orda di insetti che ruota in modo erratico. Nell'arte, nella musica e nella letteratura, questa spettacolare scena è una metafora duratura per attrazioni pericolose ma irresistibili. E osservando i loro movimenti frenetici si ha davvero la sensazione che qualcosa non vada - invece di cercare cibo e sfuggire ai predatori, questi piloti notturni sembrano intrappolati da una luce.

Purtroppo, secoli di osservazione non hanno prodotto molta certezza sul perché ciò accada. Come una semplice luce può trasformare navigatori veloci e precisi in creature incapaci e sfuggenti? Siamo ricercatori che studiano il volo, la visione e l'evoluzione, e abbiamo utilizzato tecniche di monitoraggio ad alta velocità in una ricerca pubblicata su Nature Communications per fornire una risposta.

Molte vecchie spiegazioni per questo comportamento ipnotico non si sono rivelate completamente corrette. Un'idea iniziale era che gli insetti potessero essere attratti dal calore di una fiamma. Questo era interessante, poiché alcuni insetti sono realmente piromaniaci: sono attratti dal fuoco e si sono evoluti per trarre vantaggio dalle condizioni in aree bruciate di recente. Ma la maggior parte degli insetti attorno a una luce non rientra in questa categoria e sono molto attratti da luci fredde.

Un'altra ipotesi era che gli insetti fossero semplicemente attratti direttamente dalla luce, una risposta chiamata fototassi. Molti insetti si muovono verso la luce, forse come modo per sfuggire a un'atmosfera buia o ingannevole. Ma se questa fosse l'explicazione per gli ammassi attorno a una luce, ci si aspetterebbe che gli insetti si scontrassero direttamente con la fonte luminosa. Questa teoria spiega poco il comportamento di circolazione selvaggia.

Un'altra idea era che gli insetti potessero confondere una luce vicina per la luna, poiché tentavano di utilizzare la navigazione celeste. Molti insetti si riferiscono alla luna per mantenere la loro rotta di notte.

Questa strategia si basa su come gli oggetti a grande distanza sembrano rimanere immobili mentre ti muovi lungo un percorso rettilineo. Una luna costante indica che non hai fatto alcuna svolta involontaria, come potresti aver fatto se fossi stato spazzato da una folata di vento. Gli oggetti più vicini, però, non sembrano seguirti nel cielo ma restano dietro mentre ti sposti.

La teoria della navigazione celeste sosteneva che gli insetti cercassero di mantenere costante questa fonte luminosa, girando bruscamente in un tentativo fallito di volare diritto. Un'idea elegante, ma questo modello prevede che molti voli spiraleranno verso una collisione, cosa che solitamente non accade negli orbite che vediamo. Quindi cosa sta realmente succedendo?

Per esaminare questa domanda in dettaglio, noi e i nostri colleghi abbiamo registrato video ad alta velocità degli insetti attorno a diverse fonti luminose per determinare con precisione i percorsi di volo e le posture del corpo, sia in laboratorio presso l'Imperial College London che in due siti statunitensi a Costa Rica, CIEE e la Estación Biológica. Abbiamo scoperto che i loro modelli di volo non corrispondevano a nessun modello esistente.

Piuttosto, una vasta gamma di insetti puntava costantemente le loro schiene verso le luci. Questo è un comportamento noto chiamato risposta luminosa dorsale. Nella natura, assumendo che più luce provenga dal cielo che dal suolo, questa risposta aiuta gli insetti a mantenere la giusta orientazione per volare.

Ma puntando le loro schiene verso le luci artificiali vicine, alterano i loro percorsi di volo. Proprio come gli aerei si inclinano per girare, talvolta inclinandosi fino a quando il suolo sembra quasi dritto fuori dal finestrino, anche gli insetti che si inclinano si girano. Quando le loro schiene si orientano verso una luce vicina, il risultato è una manovra che li fa ruotare intorno alla luce, circolando ma raramente collidendo.

Questi percorsi orbitali erano solo uno dei comportamenti che abbiamo osservato. Quando gli insetti volavano direttamente sotto una luce, spesso si arcuavano verso l'alto mentre essa passava dietro di loro, mantenendo le loro schiene rivolte verso la lampadina finché, alla fine, volando dritto verso l'alto, si fermavano e cadevano dall'aria. E ancora più convincente, quando volavano direttamente sopra una luce, gli insetti tendevano a capovolgersi, girando di nuovo le loro schiene verso la luce ma quindi schiantandosi improvvisamente.

Anche se la luce di notte può danneggiare altri animali - ad esempio, deviare gli uccelli migratori nelle aree urbane - gli animali più grandi sembrano non perdere la loro orientazione verticale. Quindi perché gli insetti, il gruppo più antico e ricco di specie di volatori, si affidano a una risposta che li rende così vulnerabili?

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.