قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
في الليل، ليس من غير المعتاد العثور على كنز من العث والحشرات الأخرى تدور حول ضوء الشرفة أو مصباح الشارع – لكن من المحتمل أن تكون أسباب وجودها هناك مختلفة تمامًا عما يفترضه معظم الناس، حسبما توصلت دراسة جديدة.
أفاد العلماء في دراسة نشرت في 30 يناير في مجلة Nature Communications أن الحشرات لا تنجذب في الواقع إلى التوهج مثل “العث إلى اللهب”، كما يوحي المثل القديم، ولكنها محاصرة في مدار مربك حول الضوء الاصطناعي.
وباستخدام كاميرات التقاط الحركة – والتصوير باستخدام إضاءة الأشعة تحت الحمراء حتى لا تعطل رؤية المخلوقات – أظهر الباحثون أنه عندما تطير الحشرات حول مصدر الضوء، فإنها تميل ظهورها نحو الضوء وتبقي أجسامها في هذا الاتجاه. . ومن خلال الحفاظ على هذا الاتجاه، أنشأت المخلوقات البائسة مدارات وأنماط توجيه غريبة، وفقًا للدراسة.
وكتب الباحثون أن اكتساب فهم أفضل لتأثير الضوء الاصطناعي على هذه المخلوقات المجنحة أمر بالغ الأهمية لأن التلوث الضوئي يلعب دورا متزايدا في انخفاض أعداد الحشرات العالمية.
الضوء الاصطناعي يربك الحشرات الليلية
عندما لا يتداخل الضوء الاصطناعي، تبقي الحشرات الليلية ظهورها موجهة نحو الاتجاه الأكثر سطوعًا، والذي عادة ما يكون السماء مقابل الأرض.
ساعدت هذه الخدعة التطورية المخلوقات على معرفة الاتجاه الأعلى وإبقائها في وضع مستقيم أثناء رحلاتها الليلية. ومع ذلك، عندما تمر الحشرات بمصدر ضوء صناعي، فإنها تصبح مشوشة، معتقدة أن الإضاءة من صنع الإنسان هي السماء، كما قال مؤلف الدراسة المشارك صامويل فابيان، عالم الحشرات وباحث ما بعد الدكتوراه في قسم الهندسة الحيوية بكلية إمبريال في لندن.
“الحشرات الموجودة في الهواء لا تعرف بطبيعتها الاتجاه الذي تتجه إليه، وليس لديها طريقة جيدة لقياس ذلك. … إنه يفترض أن الضوء هو اتجاه الأعلى، لكن هذا خطأ. وإذا قمت بالإمالة، فسيؤدي ذلك إلى إنشاء نوع من أنماط التوجيه الغريبة، بنفس الطريقة التي إذا كنت تركب دراجة وقمت بالإمالة إلى جانب واحد، فسوف تتمكن من التوجيه في دائرة كبيرة، وسيسير كل شيء قال فابيان: “أن أكون غير تقليدي بعض الشيء”.
الدوران، المماطلة، الانقلاب
قام فريق الدراسة بتجميع مئات من مقاطع الفيديو بالحركة البطيئة التي تلتقط سلوكيات الفراشات والعث والنحل والدبابير واليعسوب والحشرات، ووجدوا أن المخلوقات لم تنجذب إلى الأضواء البعيدة. يبدو أن الحشرات تنجذب فقط عند مرور ضوء قريب. على نحو ثابت، كانت الغالبية العظمى من الأشخاص الذين شملتهم الدراسة يميلون ظهورهم نحو الضوء، حتى لو كان ذلك يمنعهم من الطيران المستمر.
وقال ياش سوندي، المؤلف المشارك في الدراسة، وهو باحث ما بعد الدكتوراه في متحف فلوريدا للطبيعة: “ربما عندما يلاحظ الناس ذلك، كما هو الحال حول مصابيح الشرفات أو مصابيح الشوارع، يبدو أنهم يطيرون نحوها مباشرة، لكن هذا ليس هو الحال”. التاريخ، في بيان صحفي. ساهم سوندي في البحث عندما كان طالبًا للدكتوراه في علم الأحياء بجامعة فلوريدا الدولية في ميامي.
لاحظ الفريق ثلاث استجابات شائعة لمصدر الضوء الذي تصدره الحشرات، بما في ذلك الدوران حول الضوء، والمماطلة – التي تسببت في تسلق الحشرة بشكل حاد فوق الضوء – والانقلاب، حيث انقلبت الحشرة واصطدمت بالأرض.
وقال فابيان إن بعض الحشرات السريعة الطيران، مثل اليعسوب، ظلت في المدار لمدة دقائق في كل مرة، وتدور بسرعة حول جهاز الإضاءة.
وفي إحدى التجارب، قام الباحثون بمحاكاة سماء الليل من خلال تسليط الضوء على ورقة بيضاء موجهة للأعلى، ووجدوا أن الحشرات كانت قادرة على التنقل تحتها دون مشاكل. وقال فابيان إنه لو كانت الحشرات تبحث بطبيعتها عن الضوء، لاصطدمت بالغطاء.
وقال فلويد شوكلي، مدير المجموعات بقسم علم الحشرات في جامعة كاليفورنيا: “إن سلوكيات الحشرات الطائرة في وجود ضوء صناعي قريب من الأرض غير موحدة ومعقدة بشكل مدهش بطريقة لم يتم توثيقها بشكل جيد من قبل”. متحف سميثسونيان الوطني للتاريخ الطبيعي في واشنطن العاصمة.
وأضاف شوكلي، وهو غير مشارك في الدراسة، عبر البريد الإلكتروني: “إن الحشرات لا تطير مباشرة نحو الضوء ولكنها تتجه بطريقة تجعلها متعامدة معه مما يعطي وهم الانجذاب”.
المزيد من النظريات حول السلوك الغريب
تضمنت النظريات السابقة حول سبب تحليق العديد من الحشرات بشكل غير منتظم حول مصادر الضوء فكرة أنها تنجذب للحرارة وأن المخلوقات – خاصة تلك التي عاشت في الكهوف والثقوب في الأشجار – تعتقد أن مصدر الضوء هو هروب إلى الخارج.
السبب الأكثر شيوعًا هو أن الحشرات تخلط بين الضوء والقمر، الذي تستخدمه كإشارة للبوصلة. وقال فابيان إنه نظرًا لأن المخلوقات لا تطير مباشرة نحو الضوء، وقد لوحظ هذا السلوك أيضًا في الأنواع غير المهاجرة ولا تستخدم إشارات البوصلة، فإن هذه النظريات القديمة لم تعد محتملة.
وقال عالم الحشرات جيسون دومبروسكي، مدير مجموعة الحشرات ومختبر تشخيص الحشرات بجامعة كورنيل: “أعتقد أن أكبر عائق أمام حل هذه المشكلة لفترة طويلة هو التعامل مع ظروف الإضاءة المنخفضة والحيوانات الصغيرة والسرعات العالية والحركة غير المتوقعة”. لا تشارك في الدراسة. “النتائج تتحدث عن نفسها. إنهم يقدمون حجة مقنعة جدًا، كما تعلمون، يمكننا تجاهل الكثير من النظريات الأخرى، على الأقل بشكل عام.
التلوث الضوئي وانخفاض أعداد الحشرات
لقد شهد العالم “خسارة الليل” على نطاق واسع – حيث وجد العلماء أن التلوث الضوئي ارتفع بمعدل 2.2٪ سنويًا في تقرير صدر في نوفمبر 2017 والذي نظر في إشعاع العالم من خلال أول مقياس إشعاع عبر الأقمار الصناعية يتم معايرته للأضواء الليلية.
إن الزيادة في الأضواء الاصطناعية لها العديد من الآثار الضارة على الحياة البرية، بما في ذلك فقدان الموائل وتفتيتها، وفقًا لورقة بحثية صدرت في مارس 2022 واستشهدت بها المؤسسة الوطنية للحياة البرية.
لاحظ مؤلفو الدراسة الجديدة أن التلوث الضوئي هو سبب متزايد لانخفاض الحشرات، مشيرين إلى تقرير سبتمبر 2020 الذي وجد أن الضوء الاصطناعي يؤثر على سلوكيات العثة عندما يتعلق الأمر بالتكاثر وتطور اليرقات.
وقال دومبروسكي إن النتائج الجديدة يمكن أن تساعد في الحفاظ على الحشرات من خلال تعزيز الأبحاث حول كيفية تقليل آثار التلوث الضوئي على الحشرات. “أنا أؤيد دائمًا أنه إذا كان الضوء لا يفعل أي شيء، قم بإطفائه.”
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على CNN.com