Почему насекомые летят на свет

Почему насекомые летят на свет?​

Это явление, известное как фототаксис, до сих пор полностью не изучено.​ Существует несколько теорий, объясняющих, почему некоторые насекомые летят к искусственным источникам света.​

Фототаксис⁚ определение и механизмы

Фототаксис (от др.​-греч.​ φῶς/φωτός — «свет» и τάξις — «строй, порядок, расположение по порядку») — это врожденная реакция организмов на свет, выражающаяся в движении по направлению к источнику света или от него.​ Впервые термин был предложен в 1883 году для описания движения одноклеточных организмов к свету, но впоследствии был распространен на описание поведения более сложных организмов, включая насекомых.

В контексте насекомых фототаксис объясняет, почему мотыльки летят на свет лампы, а комары роятся вокруг фонаря. Хотя точные механизмы фототаксиса у насекомых до конца не изучены, выделяют несколько основных теорий⁚

1. Навигация по небесным светилам.​ В естественной среде многие насекомые используют для навигации солнце, луну и звезды.​ Искусственные источники света сбивают их с толку, заставляя отклоняться от курса и двигаться по спирали к источнику света.​ Это объясняет, почему насекомые часто кружат вокруг лампочек.​
2. «Световая ловушка».​ Яркий свет может создавать для насекомых иллюзию открытого пространства, более безопасного для полета, чем темные участки.​ Они летят к свету, ожидая найти там простор и свободу, но попадают в «ловушку», не в силах от него оторваться.​
3. Влияние на нервную систему.​ Некоторые ученые предполагают, что искусственный свет воздействует на нервную систему насекомых, вызывая дезориентацию и неспособность правильно ориентироваться в пространстве.

Важно отметить, что фототаксис может быть как положительным (движение к свету), так и отрицательным (движение от света).​ Тип фототаксиса зависит от вида насекомого, стадии его развития, интенсивности и спектрального состава света.​ Например, ночные бабочки обычно проявляют положительный фототаксис, а тараканы — отрицательный.​

Строение глаз насекомых и восприятие света

Чтобы понять, почему насекомые летят на свет, важно разобраться в особенностях строения их глаз и восприятия ими световых сигналов.​ В отличие от человека, насекомые обладают сложными фасеточными глазами, состоящими из множества отдельных зрительных единиц — омматидиев.​

Каждый омматидий работает как миниатюрный глазок, улавливающий свет и передающий информацию в мозг насекомого.​ В результате насекомое видит мир не как единое целое, а как мозаику, собранную из множества отдельных точек.​

Такое строение глаз даёт насекомым ряд преимуществ⁚

• Широкий угол обзора.​ Благодаря выпуклой форме и расположению омматидиев насекомые способны видеть практически на 360 градусов вокруг себя, что помогает им быстро замечать опасность и ориентироваться в пространстве.​
• Высокая чувствительность к движению. Насекомые способны замечать даже самые незначительные перемещения в окружающей среде, что помогает им охотиться и избегать хищников.​
• Восприятие поляризованного света.​ В отличие от человека, многие насекомые способны видеть поляризованный свет, который отражается от различных поверхностей.​ Эта способность помогает им ориентироваться по солнцу даже в пасмурную погоду и находить воду.​

Однако фасеточные глаза имеют и свои недостатки. Например, они не способны различать мелкие детали так же хорошо, как глаза человека.​ Кроме того, восприятие цвета у насекомых отличается от нашего.​ Они видят ультрафиолетовый спектр, невидимый для человека, но некоторые цвета, различимые нами, для них недоступны.​

Именно особенности строения глаз и восприятия света частично объясняют, почему насекомые летят на свет.​ Яркий искусственный свет может ослеплять их и дезориентировать, заставляя двигаться в сторону источника света, который они воспринимают как ориентир.

Ориентация в пространстве⁚ луна, солнце и искусственный свет

Миллионы лет эволюции сформировали у насекомых удивительные механизмы навигации, позволяющие им ориентироваться в пространстве, используя естественные источники света – солнце, луну и звезды.​ Однако появление искусственного освещения внесло существенные коррективы в их привычный мир, часто приводя к дезориентации и непредсказуемому поведению.​

Одним из основных способов навигации для ночных насекомых служит трансверсальная ориентация по отношению к луне.​ Поддерживая постоянный угол между своим телом и направлением на луну, насекомые могут сохранять прямолинейный курс.​ Эта система прекрасно работает в естественной среде, где луна является единственным ярким источником света на ночном небе.​

Однако искусственные источники света, такие как уличные фонари или свет в окнах, нарушают эту систему.​ Насекомые начинают ориентироваться на более яркий и близкий искусственный свет, принимая его за луну. В результате они начинают двигаться по спирали, стремясь сохранить постоянный угол с источником света, и в итоге оказываются «пойманными» в световую ловушку.​

Дневные насекомые, в свою очередь, используют для навигации поляризованный свет солнца.​ Даже в пасмурную погоду они способны определять положение солнца по картине поляризации света на небе. Однако искусственный свет обычно не поляризован, что также может приводить к дезориентации дневных насекомых.​

В итоге, вместо того чтобы служить надежными ориентирами, искусственные источники света становятся для многих насекомых источником смертельной опасности.​ Они сбиваются с курса, тратят энергию на бесцельные кружения вокруг фонарей, становятся легкой добычей для хищников или погибают, сгорая от жара ламп.​

Типы фототаксиса⁚ положительный и отрицательный

Фототаксис, то есть движение организмов в ответ на световой стимул, может проявляться в двух противоположных формах⁚ положительной и отрицательной.​ Понимание этих типов фототаксиса важно для объяснения, почему одни насекомые притягиваются к свету, а другие, наоборот, избегают его.

Положительный фототаксис

Положительный фототаксис характеризуется движением организма в направлении к источнику света. Этот тип фототаксиса наиболее заметен у ночных насекомых, таких как мотыльки, ночные бабочки и некоторые виды жуков.​ Привлеченные ярким светом, они могут пролететь значительные расстояния, чтобы достичь его источника.​

Существует несколько гипотез, объясняющих положительный фототаксис у насекомых.​ Одна из них связана с навигацией⁚ насекомые могут путать искусственные источники света с луной или звездами, которые они используют для ориентации в ночное время.​ Другая гипотеза предполагает, что яркий свет ослепляет насекомых, нарушая их способность ориентироваться в пространстве и заставляя их двигаться в направлении наиболее яркого объекта.​

Отрицательный фототаксис

В отличие от положительного, отрицательный фототаксис проявляется в избегании насекомыми источников света.​ Этот тип фототаксиса характерен для многих дневных насекомых, таких как мухи, тараканы и муравьи.​ Они предпочитают темные укрытия и стремятся удалиться от ярко освещенных мест.​

Отрицательный фототаксис можно объяснить тем, что яркий свет ассоциируется у этих насекомых с опасностью.​ Например, на открытом солнце они становятся более заметными для хищников и более уязвимыми для перегрева.​ Поэтому они выработали инстинкт избегать источников света и искать укрытия в тени;

Примеры насекомых, которых привлекает свет

Летние вечера часто сопровождаются завораживающим танцем насекомых вокруг фонарей и ламп.​ Это явление положительного фототаксиса наиболее ярко выражено у ряда ночных насекомых, для которых искусственные источники света становятся настоящими магнитами.​ Вот некоторые из них⁚

• Ночные бабочки (Heterocera)⁚ Безусловные лидеры по притяжению к свету. Разнообразие видов, форм и окрасок ночных бабочек, слетающихся к источнику света, поражает.​ Крупные бражники, нежные пяденицы, яркие совки , все они, очарованные светом, могут часами кружить вокруг него.​
• Жуки (Coleoptera)⁚ Не все жуки летят на свет, но некоторые виды, такие как майские жуки, хрущи и жужелицы, демонстрируют положительный фототаксис.​ Их привлекает яркий свет, и они могут стать нежеланными гостями на веранде летним вечером.​
• Стрекозы (Odonata)⁚ Хотя стрекозы в основном дневные хищники, некоторые виды могут проявлять интерес к свету в темное время суток, особенно если он находится вблизи водоемов, где они обитают.​
• Подёнки (Ephemeroptera)⁚ Эти недолговечные насекомые, жизненный цикл которых часто длится всего несколько часов, также известны своим притяжением к искусственному свету.​ Их массовый вылет и скопление вокруг источников света может создавать впечатление настоящего «снега» из поденок.​
• Ручейники (Trichoptera)⁚ Взрослые особи ручейников, напоминающие небольших мотыльков, также могут привлекаться светом. Их личинки обитают в воде, и именно в период размножения, когда они вылетают из воды для спаривания, их привлекает искусственное освещение.

Важно отметить, что не все насекомые одного вида обязательно будут привлечены светом в одинаковой степени.​ Это зависит от множества факторов, таких как возраст, пол, физиологическое состояние насекомого, а также интенсивность и спектр искусственного света.​

Влияние искусственного освещения на насекомых

Широкое распространение искусственного освещения, несомненно, повлияло на жизнь насекомых, причем негативным образом. То, что может показаться нам красивым зрелищем — рой светлячков вокруг фонаря, — на самом деле является экологической ловушкой, нарушающей естественные ритмы и поведение многих видов.

Вот некоторые из негативных последствий светового загрязнения для насекомых⁚

• Дезориентация и истощение.​ Насекомые, привлеченные искусственным светом, могут часами кружить вокруг него, теряя энергию и время, которые могли бы потратить на поиск пищи, партнера или укрытия.​ Это особенно опасно для видов с коротким сроком жизни.​
• Снижение репродуктивного успеха. Искусственный свет может нарушать процессы спаривания и размножения у насекомых. Например, яркий свет может маскировать световые сигналы, которые используют некоторые виды светлячков для привлечения партнеров.​
• Увеличение уязвимости для хищников. Насекомые, скопления вокруг источников света, становятся легкой добычей для летучих мышей, пауков и других хищников, которые научились использовать эту особенность в своих интересах.​
• Нарушение миграционных маршрутов.​ Некоторые виды насекомых, такие как ночные бабочки-монархи, совершают дальние миграции, ориентируясь по звездам.​ Искусственный свет может сбивать их с пути, приводя к гибели и сокращению численности популяций.​

В целом, световое загрязнение представляет серьезную угрозу для биоразнообразия насекомых и здоровья экосистем.​ Осознание этой проблемы и принятие мер по снижению светового загрязнения — важная задача для сохранения природы и нашего будущего.​

Практическое применение фототаксиса⁚ светоловушки

Понимание принципов фототаксиса у насекомых позволило человеку использовать это явление в своих целях, разработав различные устройства для контроля численности насекомых — светоловушки.​ Эти устройства используют притягательность света для приманивания и уничтожения насекомых, которые доставляют неудобства или наносят вред сельскохозяйственным культурам.​

Существует множество типов светоловушек, от простых до более сложных конструкций, и их эффективность зависит от вида насекомых, которых необходимо контролировать, а также от правильного выбора типа лампы, ее мощности и расположения.​

Вот некоторые из наиболее распространенных типов светоловушек⁚

• Ловушки с клеевой пластиной. Эти ловушки состоят из источника света и клеевой пластины, на которую прилипают привлеченные светом насекомые. Они эффективны против летающих насекомых, таких как мухи, комары и мотыльки.​
• Ловушки с электрическим разрядом.​ В этих ловушках используеться высоковольтный электрический разряд для уничтожения насекомых, которые прикасаются к металлической сетке, расположенной вокруг источника света.​ Они эффективны против большинства видов летающих насекомых.
• Ловушки с водой.​ Эти ловушки представляют собой емкости с водой, над которыми установлен источник света.​ Привлеченные светом насекомые падают в воду и тонут. Такие ловушки менее эффективны, чем ловушки с клеем или электрическим разрядом, но они более экологичны.​

Важно отметить, что светоловушки могут приносить не только пользу, но и вред, так как они могут уничтожать не только вредителей, но и полезных насекомых, таких как пчёлы и бабочки.​ Поэтому их использование требует осторожности и тщательного планирования.​

Роль фототаксиса в экосистеме

Фототаксис, являясь врожденной реакцией на свет, играет важную роль в жизни многих насекомых и влияет на баланс целых экосистем.​ Он помогает им выживать, находить пищу и партнеров для размножения. Однако с появлением искусственного освещения эта естественная адаптация все чаще обращается против них.​

В естественной среде фототаксис выполняет ряд важных функций⁚

• Ориентация и навигация.​ Многие насекомые используют солнце, луну и звезды как ориентиры для передвижения, миграции и поиска мест обитания.​ Фототаксис позволяет им определять положение этих объектов и выбирать правильное направление движения.​
• Поиск пищи.​ Некоторые насекомые, такие как ночные бабочки, используют лунный свет для ориентации при поиске цветов с нектаром.​ Другие, например, светлячки, используют биолюминесценцию для привлечения добычи.​
• Размножение.​ У многих видов насекомых световые сигналы играют ключевую роль в процессе привлечения партнеров для спаривания.​ Например, самцы светлячков испускают характерные световые вспышки, чтобы привлечь самок своего вида.​

Однако антропогенное световое загрязнение вносит существенные помехи в эти естественные процессы.​ Искусственные источники света дезориентируют насекомых, нарушают их суточные ритмы, снижают успешность размножения и делают их более уязвимыми для хищников. Это приводит к сокращению численности популяций многих видов и может иметь негативные последствия для целых экосистем, нарушая баланс между хищниками и жертвами, опылителями и растениями.​