Почему мотылек летит на свет? Что задумала природа? Почему бабочки летят на свет.

Почему ночные бабочки летят на свет? Если он им так нравится, жили бы днем, когда его много.

Сначала разберемся со второй частью вопроса - зачем вообще бабочкам летать ночью, почему бы не делать это днем, когда и так светло? Дело в том, что в природе каждое животное занимает свою экологическую нишу . Нельзя просто взять и перейти в другую нишу, ведь она часто бывает уже занята отлично приспособленными к ней конкурентами. Более того, целому ряду животных оказалось выгодно приспособиться именно к ночному образу жизни.

В чем же могут быть преимущества ночной жизни для бабочек? Как мы уже сказали, одна из возможных причин - отсутствие конкуренции с дневными видами. А еще ночью большинство насекомоядных птиц спит, так что угроза быть съеденными в это время ниже. Кроме того, существуют цветковые растения, которые распространяют сильный аромат, привлекающий опылителей, именно ночью. А мы знаем, что имаго - взрослая стадия развития - многих бабочек питается на цветках, заодно опыляя их. Связь определенных видов бабочек и растений может быть настолько сильной, что они даже эволюционируют вместе. Например, такое известно для бражника Xanthopan morgani и мадагаскарской орхидеи ангрекум полуторафутовый (Angraecum sesquipedale ).

Итак, мы разобрались с вопросом, почему некоторые бабочки живут ночью. Но зачем же они летят на свет? Хотя ученые и бьются с давних времен над разгадкой этого феномена, однозначного ответа нет. Ясно одно: лёт насекомых на свет - это комплексное явление, которое имеет много причин, и в каждом конкретном случае они могут быть разными.

На самом деле на свет летят не только бабочки и не только ночные. Свет привлекает многих насекомых, причем и дневных тоже. Дело в том, что свет - один из важных факторов, позволяющих насекомым ориентироваться в пространстве. Свет - это раздражитель . У насекомых описан феномен направленного перемещения к источнику раздражения под определенным углом (то есть насекомое не летит прямиком на раздражитель!), который получил название менотаксис . Многим насекомым свойственен менотаксис в отношении лучей света. Например, именно с менотаксисом связан знаменитый танец пчел , во время которого пчелы-фуражиры сообщают информацию об источнике питания другим членам пчелиной семьи.

Но не любой свет одинаково привлекателен для насекомых. Больше всего они летят на лампы, содержащие в спектре ультрафиолет , - например, использующиеся в фонарях уличного освещения. А происходит это потому, что зрение насекомых смещено в фиолетовую область спектра, поэтому наиболее вероятно, что в качестве ориентира они выберут именно источники ультрафиолета. К таким источникам также относятся Солнце и ночное небо.

В природе интенсивность света от естественных источников (Солнца и Луны) всегда постоянна, то есть для насекомого она не имеет градиента . С искусственными источниками света история другая: при приближении лампы интенсивность света увеличивается и ослепляет насекомое, нарушая координацию его движений. Несмотря на это насекомое всё равно продолжает стремиться к источнику света.

Чтобы разобраться в одной из гипотез, объясняющих этот феномен, немного углубимся в физику. В норме лучи света представляют собой параллельные прямые, и, соответственно, траекторию движения насекомого можно представить в виде прямой. Итак, насекомое, например ночная бабочка, которая раньше ориентировалась по ночному небу, может случайно выбрать в качестве ориентира искусственный источник света - например, лампу. Приближаясь к лампе, незадачливая летунья попадает в область сильного освещения. Помним, что насекомое не летит прямиком на раздражитель, а приближается под определенным углом. Лампа - точечный источник света, и световые лучи, исходящие от нее, расходятся радиально. Наша бабочка пытается сохранить определенный угол движения (вспоминаем менотаксис!), но эти расходящиеся в разные стороны световые лучи «сбивают» ее, и она начинает приближаться по спирали. Эта гипотеза была предложена в 1917 году В. фон Будденброком (W. Von Buddenbrok, 1917. Die Lichtkompassbewegungen bei den Insekten, inbesondere den Schmetterlingsraupen) и, в частности, объясняет, почему прилетающие на свет насекомые вьются вокруг лампочки.

Но зачем бабочки совершают эти бессмысленные движения, а не улетают прочь?

В 1967 году Владимир Борисович Чернышёв выдвинул гипотезу о том, что у насекомого, ослепленного ярким светом, возникает реакция бегства от возможной опасности. В норме эта реакция автоматически направлена в сторону света, потому что он ассоциируется с открытым пространством, куда насекомые летят в случае опасности. Таким образом, получается замкнутый круг: чем ближе насекомое к источнику света, тем сильнее свет его раздражает; в результате насекомое, пытаясь улететь от опасности, продолжает стремиться к лампе, как к открытому пространству.

Кстати, именно стремлением к открытому пространству объясняют тот факт, что насекомых привлекает не только точечный источник света, но и просто освещенная зона, например светящийся экран (это, кстати, широко используют энтомологи для ловли насекомых). Кроме того, в естественных условиях насекомые могут перемещаться в сторону наиболее благоприятного для них уровня освещенности. Этим объясняется, например, массовый вылет насекомых из леса на закате. Это справедливо и для насекомых, выходящих из куколки и готовых к миграции и размножению - поэтому в начале сезона лёта так много ночных бабочек летит на искусственный свет.

Но вернемся к нашей незадачливой бабочке, которая продолжает виться вокруг лампы. Через какое-то время ее глаза постепенно адаптируются к свету, и возбуждение, заставляющее ее летать по кругу, спадает. Многие ночные бабочки после хаотичного полета около лампы успокаиваются и замирают недалеко от нее в позе, характерной для дневного покоя, - со сложенными «домиком» или плоским треугольником крыльями. Можно предположить, что они начинают воспринимать искусственный свет как дневной и становятся неактивными в ожидании сумерек. Другие насекомые, успокоившись, улетают обратно в темноту.

Свет привлекает не только ночных насекомых: некоторые дневные по ошибке тоже прилетают. Единичный лёт дневных насекомых (например, бабочек) ночью на искусственные источники света можно объяснить тем, что они или оставались у такого источника с вечера, или были побеспокоены ночью и полетели на свет в рамках реакции бегства.

Приносит ли искусственный свет вред насекомым? Однозначно да, особенно в городах, где очень высок уровень светового загрязнения . Ежегодно около искусственных источников света в городах погибают миллионы случайно привлеченных насекомых. Отметим, что световое загрязнение наносит огромный ущерб не только насекомым, но и позвоночным, например мигрирующим птицам, которые тоже используют свет для ориентации.

Однако, как показывают результаты недавно опубликованного исследования , некоторые популяции бабочек вырабатывают поведенческие механизмы, позволяющие им избегать негативного действия искусственного света. Авторы собирали гусениц горностаевой моли (Yponomeuta cagnagella ) первого возраста (до первой линьки) в местах без светового загрязнения и в районе с повышенным световым загрязнением. Гусеницы из обоих мест развивались в лаборатории при нормальном световом дне. Бабочки, вышедшие из гусениц, которые были собраны в районе с повышенным искусственным освещением, на 30% меньше привлекались искусственным светом. Ученые предполагают, что подобное изменение поведения повышает репродуктивный успех городских бабочек.

Анатолий Крупицкий
«Элементы»

Комментарии: 0

Александр Марков

Бабочки Heliconius cydno alithea, живущие в Эквадоре, делятся на две формы: желтую и белую, маскирующиеся под два разных вида ядовитых родственниц. Оказалось, что желтые самцы предпочитают желтых самок, однако белых самцов в равной степени привлекают самки обоих цветов. Никакой выгоды от избирательного скрещивания с себе подобными желтые бабочки, по-видимому, не получают, потому что потомство от смешанных браков оказывается либо желтым, либо белым (не промежуточным). Этот пример показывает, что неполная репродуктивная изоляция (которую обычно рассматривают как первый шаг к видообразованию) может зародиться внутри единой популяции даже в том случае, если изолирующие механизмы не дают адаптивного преимущества и поэтому не могут поддерживаться отбором.

Александр Марков

У африканских бабочек Bicyclus anynana окраска и брачное поведение самцов и самок зависят от условий, в которых развивались личинки. При высоких температурах, соответствующих сезону дождей, ультрафиолетовый брачный узор на крыльях самцов становится ярче, самцы активно ухаживают за самками, а те проявляют избирательность. В сухой сезон самки становятся неразборчивыми и сами ухаживают за привередливыми и менее ярко окрашенными самцами. Как выяснилось, при этом меняется еще и зрение бабочек. У привередливых самок дождливого сезона экспрессия генов светочувствительных белков - опсинов - повышена по сравнению с самками, родившимися в сухой сезон, а привередливые самцы сухого сезона обладают более крупными омматидиями (структурными единицами сложного глаза насекомого). Это согласуется с тем, что привередливому полу требуется более острое зрение, чтобы различать достоинства потенциальных партнеров, в то время как неизбирательный пол может «сэкономить» на зрении. Впрочем, на размере глаз это не отразилось: у самцов глаза всегда крупнее, чем у самок, а в дождливый сезон у обоих полов глаза больше, чем в засушливый. По-видимому, половой и сезонный диморфизм в строении глаз контролируются не только половым отбором.

Елена Наймарк

Эксперименты на дрозофилах выявили способность мушек узнавать своих бывших половых партнеров. На их ухаживания самки отвечали в полтора раза чаще, также им больше по вкусу пришлись партнеры, выросшие в той же обстановке, что и они сами. Зато самцы решительнее завоевывали новых партнерш, с которыми они не встречались прежде или которые воспитывались в других условиях. Как они узнавали, кто есть кто? Оказалось, что в этом им помогают запаховые сигналы.

Формирование однополых пар самцов известно примерно у ста видов насекомых. Считать ли это просто ошибкой в распознавании или же такое поведение может иметь самостоятельное значение? На примере термитов Reticulitermes speratus японские ученые показали, что образование однополых пар - это стратегия, реализуемая при недостатке самок и позволяющая самцам увеличить свою выживаемость и получить шанс (одному из пары) размножиться в будущем. То есть это своеобразная смесь кооперации и конкуренции.

Почему мотыльки летят на свет January 28th, 2016

Еще одно всем известное и распространенное явление о причинах которого мало кто задумывается. Видели мотыльков летящих на лампочку? Как вы думаете, почему они это делают? Зачем им яркий свет? Почему они летят зачастую к своей гибели?

Ситуация, когда бабочка (а чаще мотылек) летит на свет, называется фототактис. Реакция на свет у насекомых довольно распространена. Вы могли замечать как разбегаются тараканы (отрицательный фототактис), если включить на кухне свет.

Единого мнения по поводу того, почему бабочки летят на свет, нет. Начнем с первой теории, которая может объяснить это явление.

Ночные насекомые во время полетов ориентируются по луне и звездам. Эти источники света находятся далеко от Земли, и испускаемые ими лучи практически параллельны. Чтобы лететь по прямой, насекомое выдерживает постоянный угол между направлением своего движения и направлением на светило. А лучи света от искусственных источников расходятся во все стороны. Поэтому, выдерживая по отношению к ним постоянный угол, насекомое летит не по прямой, а по логарифмической (изогональной) спирали. Если спираль пересекает лучи под острым углом, она будет стягиваться к источнику лучей, если под тупым - расходиться. Если угол прямой, то спираль выродится в окружность.

Действительно, проследив за полетом насекомых, можно заметить, что обычно они летят не прямо к источнику света, а приближаются к нему по сходящейся спирали или летают кругами. На самом деле насекомые стремятся двигаться прямо, но законы геометрической оптики удерживают их около лампы. Иногда, правда, они резко сворачивают в сторону, но и новое направление опять закручивается в спираль. Если насекомое выбрало курс под углом больше прямого, то оно полетит по расходящейся спирали, пока не потеряет из виду источник света. Таких мотыльков мы около ламп не наблюдаем.

В 1960г. Г. А. Мазохин-Поршняков предположил что насекомые летят на свет, так как он является универсальным и наиболее надежным индикатором открытого пространства. Это может объяснять особую привлекательность ультра-фиолетового излучения (именно на него особенно активно реагируют насекомые), так как оно почти не отражается наземными предметами. Так бабочка, залетевшая в комнату, будет биться в окно, направляясь к источнику УФ излучения - солнцу. Тогда, попадая ночью в луч света, насекомое может воспринимать окружающую его темноту как замкнутое пространство и, стремясь вырваться, лететь к свету.

Вот еще одна версия.

Плавный переход цвета воспринимается как полосы. На границе белого видна еще более белая полоса, а на границе черного — еще более черная. Причиной возникновения данной иллюзии является латеральное торможение в сетчатке.

Есть версия противоположная, что мотыльки летят в самую темную, как ни странно, зону, то есть хотят улететь от света. Эта зона рядом с источником, на границе света и тени, кажется мотыльку самой черной в связи с распространенной оптической иллюзией, известной как полосы Маха. Из-за оптичекой иллюзии - полос Маха, мотыльку кажется что самая темная темнота вокруг него - рядом с лампочкой - и он пытается туда и залететь. Мы подвержены той же самой иллюзии - если нарисовать белую и серую полосу рядом- между ними мы увидим черную

Внутренние квадраты идентичны по яркости.

И мотылек живет целую жизнь.

/Японская пословица/

Прилетая к горящему фонарю, ночные бабочки начинают живо описывать круги.

Несмотря на то, что ученые с давних пор интересуются такой особенностью насекомых, до сих пор не удалось до конца разобраться, что именно заставляет их прилетать к фонарям, светящимся окнам домов и прочим источникам света. У большинства ночных бабочек на свет прилетают именно женские особи, у некоторых — только самки в период размножения. Особенно высока для некоторых насекомых привлекательность УФ излучения.

В народе существует примета, что бабочки летят на свет перед дождем. На самом деле свет сам по себе мало интересует мотыльков. Многие тысячелетия ночные насекомые в полете учились ориентироваться по Луне. Мотыльки во время передвижения располагают свое тело под определенным углом к лунным лучам, что позволяет им лететь по прямой линии.

Искусственные источники света на Земле появились относительно недавно. Установлено, что насекомые летят всегда в таком положении, чтобы луч источника света приходился перпендикулярно оси их тела. Но светящиеся многочисленные фонари, лампы и окна домов являются точечными источниками света, поэтому лучи от них исходят радиально, то есть расходятся в разные стороны. Это сбивают мотыльков с толку, так как не дает им возможность расположить свое тело перпендикулярно лучам. Они пытаются ориентироваться по свету фонаря и стремятся расположить свое тело под нужным углом, однако как ни стараются — лучи располагаются кругом. По этой причине ночные бабочки начинают летать вокруг светящегося фонаря, описывать спирали вокруг него, ничего не понимая и не имея возможности вырваться из этой западни. В конце концов, они натыкаются на фонарь и усаживаются поблизости или, вследствие потери координации движений, падают на землю.

Существует и другая гипотеза, отвечающая, почему ночные бабочки летят на свет — оптическая иллюзия Маха. Мотыльку кажется, что вблизи фонаря находится самый темный участок, и поэтому он реагирует на свет. Установлено, что эта иллюзия может влиять и на сознание людей. Например, если нарисовать рядом серую и белую полосы, то, поддавшись оптической иллюзии, мы увидим между ними черную полосу.

Есть и другие объяснения. Насекомые инстинктивно реагируют на источник тепла и света — ультрафиолет, то есть солнце. Именно по этой причине, оказавшись в закрытом пространстве, они стучатся в стекло. Таким образом, свет является самым лучшим индикатором свободного пространства.

Подмечено: чем ярче источник света, тем большее количество насекомых он привлекает. Не все виды ночных бабочек проявляют интерес к свету или огню, однако изучение их видового состава не позволило обнаружить четкой закономерности.

Явление непроизвольного движения тела по направлению к источнику света или в противоположном направлении называется фототаксизм . Ночные бабочки обладают положительным фототаксизмом (стремятся к свету), тараканы — отрицательным (скрываются от источника света).

Зная об этой особенности насекомых, чтобы обезопасить урожай от таких вредителей, как бабочки плодожорки и листовертки, садоводы изобретают различные хитроумные ловушки с использованием светового эффекта.

Положительный фототаксизм — это общебиологическое явление, характерное не только для насекомых. Например, рыбу-сайру вылавливают сетями, привлекая ее туда с помощью мощных источников света. Иногда птицы во время сезонных миграций массово прилетают на свет маяков.

Наверняка каждый из вас хоть раз замечал, как множество мотыльков роятся в темное время суток возле какой-нибудь яркой лампочки. Но почему мотылек летит на свет, неужели он не понимает, что выбирает курс на свою погибель?

Лишь гипотезы

Специалисты в области науки до сих пор не смогли найти и выдать человечеству однозначный ответ, который бы мог точно объяснить, почему мотылек летит на свет. Есть лишь несколько теорий и гипотез, которых придерживаются специалисты, объясняя это явление природы. Давайте рассмотрим самые популярные из них.

Лампочка вместо Луны

Самым распространенным объяснением, почему мотылек летит на свет, является гипотеза, связанная с Луной. Как известно, многие насекомые в полете ориентируются именно на это небесное светило. Мотылек, путешествующий ночью, принимает за Луну обычную яркую лампочку. Вы замечали, что мотыльков у лампочки особенно много, когда Луна светит слабо или вообще спряталась за ночными облаками?

Стремление к темной области

Существует теория, что вовсе не к Луне или яркому свету рвутся насекомые. Многие ученые объясняют, почему мотыльки летят на свет ночью, потребностью найти самое темное место. Они говорят, что не к свету насекомые имеют стремление, а к темноте.

Эту оптическую иллюзию еще называют «полосой Маха». Представьте себе, что перед вами две полосы: белая и серая. Ученые говорят, что если внимательно всматриваться в эти полосы, то через некоторое время вы непременно увидите черную темную область между ними. На самом деле ее там нет. Так и мотыльки - устремляются к свету в надежде найти эту полосу Маха. А вот для чего им это нужно, специалисты уже много лет объяснить так и не могут.

Фототаксис

Такое явление, как фототаксис, также может объяснить, почему ночные мотыльки летят на свет. Оказывается, у многих насекомых (в том числе тараканов, муравьев и т. д.) есть врожденная двигательная реакция, связанная с ярким светом. Световой стимул хорошо наблюдается не только у мотыльков или бабочек, но и у тараканов. Замечали ли вы, как быстро разбегаются эти насекомые, когда зажигается свет?

Лампочка вместо Солнца

Есть и еще одна версия, поясняющая, почему мотылек летит на свет. В данной гипотезе главную роль играет, по мнению некоторых ученых, не Луна, а Солнце. Источник света, ультрафиолет, источник тепла - вот что привлекает насекомых. Если бабочка, к примеру, попадает в замкнутое темное пространство, то начинает биться и пытается вырваться туда, где свет, где Солнце.

Жан-Анри Фабр, известный ученый, проводил в свое время немало опытов, пытаясь понять, почему бабочек так привлекают лампочки. Опыты показали, что насекомые имеют свою определенную последовательность действий, производимых в течение светового дня. У каждого вида насекомых она может отличаться. Но даже при вмешательстве человека в ход дневных событий насекомых они все равно восстанавливают его и идут по намеченному природой пути.

Некоторые ученые пришли к выводу, что подобное поведение бабочек связано с каким-то природным сбоем, который у них появился в связи с появлением человека. Есть мнение, что через несколько сотен лет мотыльки, возможно, и перестанут стремиться по ночам к ярким лампочкам, висящим у наших домов. Со временем, бытует ученое мнение, мотыльки поймут, чем грозит им такое путешествие к «Луне» или «Солнцу», созданному человеком.

Эта теория имеет место, ведь тараканы давно уже не реагируют на сахар и глюкозу. Где-то в крохотном отделе мозга этих насекомых отложилась информация, что сладость - первый признак, что где-то поблизости приманка с ядовитой отравой. Может быть, через какое-то время и мотыльки станут гораздо умнее и приобретут хоть какие-то инстинкты самосохранения.

Вот еще одна версия.

Плавный переход цвета воспринимается как полосы. На границе белого видна еще более белая полоса, а на границе черного - еще более черная. Причиной возникновения данной иллюзии является латеральное торможение в сетчатке.

Внутренние квадраты идентичны по яркости.
Кажется, что прямоугольники подчеркнуты. Кажется что левые границы светлее правых, хотя они окрашены равномерно.

Корни фототактиса пока не выяснены, но удивительно, что даже разные виды одного рода могут различно реагировать на свет: некоторые виды летят активно, а некоторые не летят совсем.