Um mistério de milhares de anos sobre insetos e luz noturna foi finalmente resolvido

Desde que os humanos começaram a usar o fogo, nos perguntamos por que os insetos parecem ter uma atração irresistível pela luz. Com o uso moderno da eletricidade, o quebra-cabeça adquiriu uma nova importância, à medida que as nossas luzes perturbam o comportamento dos insetos em todo o planeta. Agora, os cientistas dizem ter descoberto por que os insetos são atraídos pelas chamas. Crédito: Sam Fabian

Os cientistas descobriram que os insectos ficam de costas para as fontes de luz durante a noite, um comportamento que sugere que as luzes artificiais estão a perturbar a sua navegação natural. Esta descoberta, baseada em imagens de câmeras de alta velocidade, desafia crenças antigas e destaca o impacto da iluminação artificial no comportamento e na conservação dos insetos.

À noite, na floresta nublada da Costa Rica, uma pequena equipe de cientistas internacionais acendeu uma luz e esperou. Logo insetos grandes e pequenos desceram da escuridão. Borboletas com manchas que lembram olhos que não piscam em cada asa. Besouros blindados brilhantes. Ele voa. Uma vez, até um louva-a-deus. Cada um deles fez a mesma dança hipnótica e vertiginosa ao redor da lâmpada, como se estivessem conectados a ela por um fio invisível.

A excitação se espalhou entre o grupo de pesquisadores, embora esse fenômeno não fosse novidade para eles. A diferença é que agora dispõem de tecnologia sofisticada e câmaras de alta velocidade – capazes de captar órbitas rápidas e frenéticas – para mapear os movimentos difíceis de monitorizar de centenas de insectos e descobrir os segredos que rodeiam as razões das suas travessuras em torno da luz. À noite.

Fabian Square para captura de movimento

O projeto de pesquisa começou no laboratório de Lin, onde Fabian trabalha, que possui uma arena de captura de movimentos parecida com a usada em filmes, só que do tamanho de insetos. Crédito: Sam Fabian

Detecção do comportamento dos insetos

Um detalhe surpreendente surgiu nos dados: enquanto voavam, os insetos mantinham as costas voltadas para a fonte de luz artificial.

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“Você assiste a vídeos em câmera lenta e vê isso acontecendo repetidamente”, diz Yash Sondhi, um recente Ph.D. em ciências biológicas na Universidade Internacional da Flórida. Graduado e atual pesquisador de pós-doutorado no Museu de História Natural da Flórida. “Talvez quando as pessoas percebam isso, como perto das luzes da varanda ou da rua, elas pareçam voar direto para ele, mas não é o caso.”

Esse comportamento, que não havia sido documentado anteriormente, foi publicado na revista Comunicações da NaturezaOferece uma nova explicação e, embora confirme que a luz inactiva os insectos, também oferece uma nova visão sobre este interesse de conservação.

Libélula com marcações

Pequenas etiquetas em forma de L foram coladas nas costas de muitas mariposas e libélulas, de modo que, quando voavam ao redor da luz, também coletavam dados sobre como rolavam, giravam e se moviam no espaço tridimensional. Crédito: Sam Fabian

Ao longo de milhões de anos, os insetos evoluíram para dominar o voo, confiando na coisa mais brilhante que podem ver: o céu. Hoje, o mundo iluminado confunde seus instintos. Os insetos acreditam que o “céu” impostor que encontram é o real e ficam presos em um ciclo exaustivo tentando se manter orientados. É um esforço inútil que resulta em manobras desajeitadas e ocasionais colisões frontais na luz.

Gravidade, vôo e luz artificial

Uma boa compreensão da gravidade é obrigatória para todos os animais.

Principalmente aqueles que voam, como os insetos que realizam tarefas de voo que podem exceder aquelas realizadas por pilotos humanos. Ao voar, eles sentem uma aceleração tão rápida que sua detecção da gravidade torna-se pouco confiável. Eles precisam do céu, mesmo à noite, para saber em que direção virar e navegar, enquanto mantêm o controle no ar. Mas a luz artificial atrapalha esse sistema.

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Sondhi começou a ligar os pontos entre a visão, a luz e o voo dos insetos quando ingressou no laboratório de Jamie Theobald, professor assistente de biologia na Florida International University, em 2017.

No entanto, o trabalho realmente começou quando ele encontrou um grupo de especialistas nas áreas de voo de insetos e sistemas sensoriais que estavam determinados a coletar e estudar um dilúvio de dados de voo em 3D para ver o que, se alguma coisa, fosse revelado.

Os insetos voaram em cursos complexos ao redor da fonte de luz artificial

Os insetos voam em círculos complexos ao redor da fonte de luz artificial, mantendo as costas voltadas para a lâmpada que parecem incapazes de distinguir do céu noturno. Crédito: Sam Fabian

Descobertas pioneiras e considerações futuras

Este grupo incluía Sundy e Theobald, bem como Sam Fabian e Huai Ti Lin do Colégio Imperial de Londrese Pablo Allen do Conselho para Intercâmbio Educacional Internacional em Monteverde, Costa Rica.

O projeto de pesquisa começou no laboratório de Lin, onde Fabian trabalha, que possui uma arena de captura de movimentos parecida com a usada em filmes, só que do tamanho de insetos.

Luz artificial para movimento de insetos

Crédito: Museu da Flórida

Pequenas etiquetas em forma de L foram coladas nas costas de muitas mariposas e libélulas, de modo que, quando voavam ao redor da luz, também coletavam dados sobre como rolavam, giravam e se moviam no espaço tridimensional.

“Em um dos primeiros experimentos, deixei uma grande borboleta amarela sob a asa decolar da minha mão e voar diretamente sobre a lâmpada UV e ela instantaneamente virou de cabeça para baixo”, disse ele. “Mas não sabíamos então se o comportamento que vimos e medimos em laboratório também poderia ser visto na natureza.”

Anexando dispositivos de rastreamento a pequenos insetos

Anexar rastreadores a pequenos insetos requer paciência, destreza e prática. Crédito: Foto do Museu da Flórida por Jeff Gage

O financiamento da National Geographic ajudou a equipe a viajar para a Costa Rica — um país rico em diversidade de insetos — com suas câmeras para descobrir.

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No total, eles coletaram mais de 477 vídeos cobrindo mais de 11 ordens de insetos e, em seguida, usaram ferramentas de computador para reconstruir pontos ao longo das trajetórias de voo em 3D. Combinado com dados de captura de movimento, os pesquisadores descobriram tudo Classificar Na verdade, eles viraram de cabeça para baixo quando expostos à luz, assim como a grande asa amarela do laboratório.

Estação Biológica Monteverde na Costa Rica

Para testar a sua teoria na natureza, a equipa viajou para a Estación Biológica Monteverde, na Costa Rica, onde instalaram luzes sob a copa de uma floresta tropical. Crédito: Yash Sondhi

“Esta era uma questão pré-histórica. Nos primeiros escritos, as pessoas notavam isso perto de um incêndio, “Theobald disse.” Todas as nossas especulações sobre por que isso aconteceu estavam erradas, então este é definitivamente o projeto mais legal que já fiz. fiz parte.”

Embora o estudo confirme que a luz inativa os insetos, também sugere que a direção da luz é importante. O pior é uma lâmpada ascendente ou apenas uma lâmpada nua. A cobertura ou proteção pode ser fundamental para compensar os efeitos negativos sobre os insetos.

A luz mais irritante para insetos

O tipo de luz que mais incomoda os insetos vem das lâmpadas voltadas para cima e das que não têm sombra. A cobertura ou proteção pode ser fundamental para compensar os efeitos negativos sobre os insetos. Crédito: Sam Fabian

A equipe também pensa em cores mais claras, como se cores frias e quentes tivessem efeitos diferentes. É claro que o mistério ainda inexplicável envolve a atração pela luz e como ela ocorre em distâncias tão grandes.

“Já me disseram que não se pode perguntar por que perguntas como essas e que não há sentido nelas”, disse Sondhi. “Mas através da nossa perseverança e de encontrar as pessoas certas, encontrámos uma resposta que nenhum de nós tinha realmente pensado, mas que é muito importante para aumentar a consciencialização sobre como a luz afeta as populações de insetos e informar sobre mudanças que podem ajudá-los.”

Referência: “Por que os insetos voadores se reúnem sob luz artificial”, de Samuel T. Fabian, Yash Sondhi e Pablo E. Allen e Jimmy C. Theobald, Huai Ti Lin, 30 de janeiro de 2024, Comunicações da Natureza.
doi: 10.1038/s41467-024-44785-3

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