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昆虫が夜の光に引き寄せられる理由

キャンプファイヤーの周りに座った最初の人類は、おそらく今日でも人々を困惑させている動物の行動の奇妙な例を観察したでしょう。 彼らは、夜から出現し、人工的に生成された光源を際限なく回り始め、時には致命的な結果をもたらす昆虫を目撃したでしょう。専門家も一般の観察者も同様に、この行動を説明しようとあらゆる種類の理由を考え出してきましたが、どの説明も確固たる証拠を提供していません。 今週発表された研究結果 ネイチャーコミュニケーションズ ついに謎が解けたかもしれない。人工の光は、昆虫が地平線に向かって自分の方向を定める能力を混乱させ、何が上下にあるのかという感覚を混乱させ、混乱して円を描いて飛行させるのだ。「多くの動物は、空間の中で自分の方向を定め、上下にあるものを把握するために光に背を向けます」と、この研究の共同筆頭著者であり、インペリアル・カレッジ・ロンドンの昆虫学の博士研究員であるサミュエル・ファビアンは言う。 「私たちがここで取り上げているのは、この行動を、これまで謎だと考えられていた昆虫の行動と結び付けているだけです。」科学ジャーナリズムの支援についてこの記事を気に入っていただけた場合は、受賞歴のあるジャーナリズムをサポートすることを検討してください。 購読中。 サブスクリプションを購入することで、今日の世界を形作る発見やアイデアに関する影響力のあるストーリーを将来にわたって確実に伝えることに貢献することになります。科学者たちは、なぜ暗闇の後に光が本質的に昆虫の罠として機能するのかを説明するために、長年にわたって多くの仮説を立ててきましたが、これらの考えはさまざまです。 夜行性の昆虫は、視界の中で最も明るい場所に向かって飛ぶという本能に従っており、それを空と間違えているのではないかと考えられていました。 別の者は、昆虫が光から発せられる熱で体を温めようとしているのではないかと示唆した。 さらにもう1人は、昆虫が人工光のまぶしさによって目が見えなくなったのではないかと主張した。しかし、最も人気のある理論は、昆虫が光を月や通常移動に使用する他の天体と混同しているというものでした。 一部の昆虫はこの方法で移動するが、今回の新たな発見は、この能力が人工の光に引き寄せられる理由の説明とは何の関係もないことを示している、と共同筆頭著者であり、マクガイア鱗翅目センターの博士研究員であるヤシュ・ソンディ氏は述べている。フロリダ自然史博物館の生物多様性。本当の理由を探るため、研究チームはインペリアル・カレッジ・ロンドンの昆虫飛行競技場で最初の実験を実施した。 研究者らは、モーションキャプチャ技術を搭載した8台の高速赤外線カメラを使用して、ガ3種とトンボ2種の30匹の昆虫を追跡した。 また、ショウジョウバエやミツバチなど、モーションキャプチャー技術を使用するには小さすぎる6つの異なる昆虫分類目の捕獲昆虫を飛行させ、さまざまな昆虫がすべて光に対して同様の反応を示すことを確認しました。 彼らはこれらのデータを使用して、宇宙を通る昆虫の 3 次元飛行軌跡をシミュレートするモデルを作成しました。次に、コスタリカのジャングルでの研究のより困難な部分が行われました。 研究者らは、コスタリカのモンテベルデにある国際教育交換評議会の共著者パブロ・アレン氏と協力して、重いカメラ、ライト、三脚を2つの現場に運び、野生の昆虫から行動データを収集した。ファビアン氏によると、定量的および定性的な観点から、既存の仮説のどれもチームが見ているものを説明していないことがすぐに明らかになったという。 「私たちは非常に高度な追跡技術を使用しましたが、ビデオを見るだけで、昆虫が光に背を向けて常に上下逆さまになっているのがわかります」と彼は言います。研究チームは、昆虫が光を狙って並んでいるのではなく、光に背中を向けようとして傾きながら光を旋回していることを確認することができた。 「背側光反応」として知られるこの行動は、通常、昆虫が地平線に正しく整列した不変の飛行経路に留まるのに役立ちます。 点光源から届く人工照明により、彼らは空と見間違えたものに背を向けようとして、不規則なパターンで飛行します。「彼らは、さらに矛盾する情報源も使用している可能性が高く、どのような方向に進んでいるのかがわかります。 しかし、光の方向が他の手がかりを打ち消し、支配しているように見えます」とフェビアンは言います。 「視覚システムは、『いいえ、本当にその光を背中に当て続ける必要があります』と言っています。」研究者らはまた、光が単一の点光源からではなく頭上から拡散して来る場合、実験室や野外の昆虫が正常に飛行することを発見した。 「これは、それが軽い魅力の問題ではなく、方向性の問題であることを非常に具体的に示しました」とソンディ氏は言います。「この論文を読んだとき、私はとてもうれしかったです。長年の現象に対して初めて満足のいく答えが得られたからです」と、この研究には関与していないチューリッヒ大学の生態学者フロリアン・アルターマットは言う。 「科学的な観点から見ると、これまでのより複雑な説明を無視して、実際にはかなり単純な説明であることがわかったのも興味深いことでした。」ハーバード大学の昆虫学者アバロン・オーエンズ氏も、この研究には参加していないが、おそらく人類が数千年にわたって観察し、疑問に思ってきた現象について「新たな観察が得られるのは興味深いことだ」と同意する。 「高速カメラ技術の進歩を利用することで、著者らはまったく説明されていない、率直に言って予想外の何かを発見しました」と彼女は言います。今後の研究では、この特定のタイプの飛行反応が昆虫種間でどの程度普遍的であるかを研究者に調査してもらいたいと彼女は付け加えた。実際、新しい研究では、この規則には 2 つの興味深い例外がありました。 ラボ実験でテストされた他のすべての種とは異なり、キョウチクトウオオスカシバと ショウジョウバエ ショウジョウバエは光があるところでは普通に飛びました。 しかし、キョウチクトウオオスカシバは、野外で光を利用して昆虫を誘引する罠にかかることが多いため、特定の種は状況に応じて方向転換行動を抑制したり増加させたりする可能性があるとフェビアン氏は言う。 「将来の研究では、これらの例外のいくつかを取り上げたいと考えています。」しかし、飛行する夜行性昆虫のほとんどの種にとって、今回の研究結果は、人工光が彼らの生存にとって悪い知らせであるという事実を繰り返しただけだ。 「昆虫は3億7千万年にわたって飛び回っています」とファビアン氏は言う。 「彼らにとって本当に間違った方向に進んだのは、ここ 150 年間だけです。」 #昆虫が夜の光に引き寄せられる理由