دلیل شگفت‌انگیز چرخیدن حشرات به دور چراغ‌

فرارو: این مشاهده‌ای به قدمت انسان‌هایی است که در اطراف آتش جمع می‌شوند: نور در شب می‌تواند جمعیتی از حشرات را که به طور نامنظم در حال چرخش هستند به سوی خود جذب کند. در هنر، موسیقی و ادبیات این منظره استعاره‌ای ماندگار از جاذبه‌های خطرناک، اما مقاومت ناپذیر است. تماشای حرکات جنون آمیز حشرات به دور نور واقعا این حس را در ما ایجاد می‌کند که گویی چیزی اشتباه رخ داده است و تصور می‌کنیم که این به اصطلاح خلبانان شبگرد به جای یافتن غذا و فرار از شکارچیان توسط نور به دام افتاده اند.

به نقل از کانورسیشن، متاسفانه علیرغم آن که انسان‌ها قرن‌ها شاهد آن چه در این باره رخ می‌دهد بوده اند اطمینان اندکی در مورد علت وقوع آن حاصل شده است. چگونه یک نور ساده آن ناوبر‌های سریع و دقیق را به اسیری بی پناه و در حال حرکت تبدیل می‌کند؟

پروانه به دور شعله؟

بسیاری از توضیحات قدیمی برای این رفتار هیپنوتیزمی به طور کامل بررسی نشده اند. تصور اولیه این بود که حشرات ممکن است جذب گرمای شعله شوند. این استدلال جالبی بود، زیرا برخی از حشرات واقعاً پیروفیل (آتش دوست) هستند: آنان جذب آتش می‌شوند و برای این امر تکامل یافته اند. با این وجود، اکثر حشرات اطراف یک چراغ در این دسته نمی‌گنجند و نور‌های فاقد گرمای شدید نیز به خوبی آنان را به سوی خود جذب می‌کنند.

تصور دیگر این بود که حشرات به طور مستقیم جذب نور می‌شوند واکنشی که از آن تحت عنوان  فوتوتاکسی (واکنش سازواره به نور) یاد می‌شود. طبق این استدلال بسیاری از حشرات شاید به عنوان راهی برای فرار از تاریکی یا به دام افتادن محیط اطراف به سمت نور حرکت می‌کنند. با این وجود، اگر این توضیح برای خوشه‌های اطراف یک نور بود ممکن بود انتظار داشته باشید که آنان به طور مستقیم به منبع برخورد کنند. این نظریه برای توضیح رفتار چرخشی وحشی حشرات کمک چندانی نمی‌کند.

ایده دیگر این بود که حشرات احتمالا نور نزدیک را با ماه اشتباه می‌گیرند، زیرا در تلاش بوده اند تا از ناوبری آسمانی استفاده کنند. بسیاری از حشرات به ماه به عنوان نقطه کانونی توجه می‌کنند تا مسیر خود را در شب حفظ نمایند. چنین استراتژی‌ای به این بستگی دارد که چگونه به نظر می‌رسد اشیاء در فواصل دور هنگام حرکت در مسیر مستقیم در جای خود شناور می‌شوند. یک ماه ثابت نشان می‌دهد که شما هیچ چرخشی ناخواسته‌ای انجام نداده اید. نظریه ناوبری آسمانی معتقد بود که حشرات برای ثابت نگه داشتن این منبع نور کار می‌کنند و در تلاشی ناموفق برای پرواز مستقیم به شدت می‌چرخند. این استدلال در ظاهر زیبا به نظر می‌رسید، اما این مدل پیش بینی می‌کند که بسیاری از پرواز‌ها به سمت داخل مارپیچ می‌شوند که معمولا با مدار‌هایی که می‌بینیم مطابقت ندارد. پس واقعا چه خبر است؟

پشت کردن به نور

برای بررسی دقیق این موضوع محققانی در آزمایشگاه امپریال کالج لندن ویدئو‌هایی با سرعت بالا از حشرات در اطراف منابع نوری مختلف ضبط کردند تا دقیقا مسیر‌های پرواز و وضعیت بدن آنان را مشخص کنند. آنان دریافتند که الگو‌های پرواز حشرات با هیچ یک از مدل‌های موجود مطابقت ندارد.

در عوض، بخش وسیعی از حشرات به طور مداوم به چراغ یا منبع نور پشت کرده بودند. این یک رفتار شناخته شده به نام پاسخ نور پشتی است. در طبیعت با فرض اینکه نور بیش تری از آسمان تابیده می‌شود  آن نور به حشرات کمک می‌کند تا در جهت مناسب پرواز نگهداشته شوند. با این وجود، پشت کردن آنان به سمت نور‌های مصنوعی مجاور مسیر پروازشان را تغییر می‌دهد. درست همان طور که هواپیما‌ها برای چرخش کنار می‌روند گاهی غلت می‌زنند تا جایی که زمین به شکلی تقریبا مستقیم از پنجره شما به نظر  می‌رسد حشرات نیز می‌چرخند.

این مسیر‌های چرخشی تنها یکی از رفتار‌هایی بود که مشاهده شد. هنگامی که حشرات به طور مستقیم زیر نور پرواز می‌کردند اغلب هنگام عبور نور از پشت شان به سمت بالا حرکت می‌کردند و پشت خود را به سمت لامپ نگه می‌داشتند تا آن که در نهایت به صورت مستقیم به سمت بالا پرواز می‌کردند و متوقف می‌شدند و از هوا می‌افتادند. یافته جذاب‌تر آن بود که حتی زمانی که حشرات به طور مستقیم بر فراز چراغ پرواز می‌کردند تمایل داشتند که وارونه بچرخند دوباره پشت خود را به نور برگردانند و سپس ناگهان سقوط می‌کردند.

چرا پاسخ نور پشتی وجود دارد؟

اگرچه نور در شب می‌تواند به حیوانات دیگر آسیب برساند برای مثال، از طریق منحرف کردن پرندگان مهاجر به سوی مناطق شهری و این که به نظر می‌رسد حیوانات بزرگتر جهت عمودی خود را از دست می‌دهند پس چرا حشرات، قدیمی‌ترین و غنی‌ترین گروه پرواز کنندگان بر پاسخی تکیه می‌کنند که آنان را تا این اندازه اسیب پذیر می‌سازد؟ این موضوع ممکن است با اندازه کوچک آنان مرتبط باشد. حیوانات بزرگتر می‌توانند گرانش را به طور مستقیم با اندام‌های حسی که توسط شتاب آن یا هر شتابی کشیده می‌شوند حس کنند. برای مثال، انسان‌ها از سیستم دهلیزی گوش داخلی شان استفاده می‌کنند که حس تعادل شان را تنظیم می‌کند و معمولا به آنان احساس خوبی می‌دهد که کدام راه به سمت پایین است. با این وجود، حشرات صرفا ساختار‌های حسی کوچکی دارند و به ویژه هنگامی که مانور‌های پرواز سریع را انجام می‌دهند شتاب تنها نشانه ضعیفی از پایین بودن مسیر است. در عوض، به نظر می‌رسد که آنان روی روشنایی آسمان شرط بندی کرده اند.

پیش از نورپردازی مدرن آسمان در روز یا شب معمولا روشن‌تر از زمین بود بنابراین یک نشانه نسبتا قابل اعتماد برای یک پروازکننده کوچک فعال بود که امید داشت جهت گیری ثابتی داشته باشد.  نور‌های مصنوعی که با تحریک حشرات به پرواز در دایره این توانایی را خراب می‌کنند نسبتا جدید هستند.

مشکل رو به رشد روشنایی در شب

با گسترش فناوری جدید نور‌هایی که شب را فرا گرفته اند سریع‌تر از همیشه تکثیر می‌شوند. با معرفی LED‌های ارزان، روشن و طیف گسترده بسیاری از مناطق مانند شهر‌های بزرگ هرگز یک شب تاریک را نمی‌بینند.

حشرات تنها موجوداتی نیستند که از این موضوع تحت تاثیر قرار می‌گیرند. آلودگی نوری ریتم شبانه روزی و فرآیند‌های فیزیولوژیکی را در سایر حیوانات، گیاهان و انسان‌ها مختل می‌کند که اغلب با عواقب جدی برای سلامتی همراه است. با این وجود، به نظر می‌رسد حشراتی که در اطراف نور به دام افتاده اند بدترین وضعیت را دارند. بسیاری از آنان که قادر به تامین غذا نیستند، به راحتی توسط شکارچیان شناسایی می‌شوند و مستعد خستگی هستند و پیش از رسیدن صبح می‌میرند. در اصل، آلودگی نوری یکی از ساده‌ترین چیز‌هایی است که اغلب فقط با چرخاندن یک سوئیچ برطرف می‌شود.

محدود کردن روشنایی در فضای باز به نور گرم مفید و هدفمند و نه روشن‌تر از حد لازم و نه بیش‌تر از زمان لازم می‌تواند سلامت اکوسیستم‌های شبانه را تا حد زیادی بهبود بخشد. این روشی مفید برای حشرات است و به بازیابی مناظر از اسمان شب کمک می‌کند: بیش از یک سوم جمعیت جهان در مناطقی زندگی می‌کنند که کهکشان راه شیری هرگز قابل مشاهده نیست.

اگرچه چرخش حشرات دور چراغ منظره جذابی است، اما مطمئنا برای حشرات و فوایدی که برای انسان فراهم می‌کنند بهتر است زمانی شب را بدون روشنایی رها کنیم و به حشرات اجازه دهیم فعالیت‌هایی را انجام دهند که به شکلی استادانه و ماهرانه زیر آسمان شب قادر به انجام آن هستند.