Зачем мотылек летит на свет. Почему мотыльки летят на свет? Стремление к темной области
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
Мотыльки принадлежат к семейству насекомых Чешуекрылые, или Бабочки. Один из основных способов отличить бабочку от мотылька — это пронаблюдать за тем, как они складывают крылья, когда садятся отдохнуть. Бабочки обычно держат крылья сложенными в поднятом положении, а мотыльки расправляют крылья горизонтально. Бабочки обычно порхают в воздухе в дневное время, а мотыльки летают вечером и по ночам. Они стремятся к свету, горящему в ночи. Поэтому можно часто увидеть мотыльков, влетающих в окно и кружащихся вокруг электрической лампочки.
Обычно у мотыльков маскировочные отметины расположены на верхней стороне крыльев, поскольку эти бабочки обычно сидят, расправив крылья. Ночью защитная расцветка не очень-то помогает гусенице или мотыльку.
Существуют и другие отличия: у бабочек усики-антенны обычно имеют утолщение на конце, а у мотыльков усики прямые или даже мохнатые. Помимо этого, туловища у мотыльков толще, чем у бабочек, и гуще покрыты волосками.
Мотыльки часто спариваются в полете, но могут проделывать это и во время отдыха. После того как самка отложит яички поблизости от источника пищи для будущих личинок, она покидает кладку.
Яйца могут быть различной формы и расцветки в зависимости от вида мотылька; вскоре из каждого яичка появляется личинка, именуемая гусеницей. Это первая стадия полного метаморфоза данного насекомого.
Гусеницы практически ничего не делают, только едят и едят. Личинки многих видов мотыльков питаются только в ночное время. Некоторые из них едят практически любые листья, а некоторые более разборчивы и питаются только одним видом растении.
У некоторых мотыльков нет хоботка, и они не нуждаются в пище, после того как на стадии гусеницы запаслись питательными веществами «на всю оставшуюся жизнь».
Тело гусеницы покрыто множеством волосков; другие гусеницы похожи на сухие веточки. У некоторых видов гусениц голова может втягиваться в «плечи» и высовываться, подобно голове черепахи.
Никогда не трогайте волосатых гусениц! Они могут выделять едкую жидкость, которая обожжет руку даже тогда, когда сама гусеница уже мертва.
У большинства гусениц очень острые челюсти, идеально приспособленные для захватывания и пережевывания пищи. Тело гусеницы состоит из нескольких сегментов, на некоторых имеются выросты, называемые ложными ножками, но на самом деле ножками не являющиеся. Тем не менее с помощью этих выростов гусеница может передвигаться. На ложных ножках имеются крошечные присоски и крючки, благодаря которым гусеница может ползать по вертикальной поверхности. Из ротового отверстия гусеницы выделяется шелковистая нить-паутинка; если гусеница случайно упадет с высоты, то она сможет подняться обратно по этой паутинке.
До окукливания гусеница несколько раз линяет, сбрасывая старую шкурку и заменяя ее новой, которая может окраской слегка отличаться от прежней. Гусеница может съесть свою старую шкурку, но при этом оставит нетронутой твердую часть, прежде покрывавшую голову, поскольку этот жесткий покров невозможно переварить.
Следующая после гусеницы стадия метаморфоза — это куколка, или кокон. Сменив шкурку в последний раз, некоторые гусеницы зарываются в почву и там, под землей, готовятся к процессу окукливания. Гусеница превращается в куколку. Другие виды гусениц окукливаются, оставаясь на стволе дерева, или на листе растения, либо на поверхности земли.
Окукливание — процесс нелегкий. Гусенице приходится претерпеть радикальные изменения своего тела, чтобы перейти на новую стадию. В то время как гусеница — довольно подвижное и чрезвычайно прожорливое существо, куколка практически всегда остается неподвижной.
У разных видов чешуекрылых куколки бывают различной формы, величины и расцветки. По форме она похожа на кувшин или светильник с ручкой. В «ручке» находится развивающийся хоботок, с помощью которого бражник впоследствии будет питаться.
Для достижения стадии взрослого насекомого куколке требуется разное время в зависимости от того, к какому виду принадлежит бабочка. Когда мотылек уже готов выйти из кокона, он начинает выделять жидкость, так размягчающую внешнюю оболочку куколки, что насекомое может выбраться наружу. Эта стадия называется «имаго». Едва появившееся на свет насекомое чрезвычайно уязвимо, поскольку еще не может летать, и для защиты от хищников ему остается только полагаться на свою маскировочную расцветку.
Крылья после сбрасывания куколки мягкие и сморщенные; они расправляются по мере того, как пронизывающие их сосуды наполняются жидкостью, накачиваемой из тела. Ожидая, пока крылья просохнут, только что вылупившийся мотылек удаляет из своей пищеварительной системы все вещества, которые не были сброшены вместе с оболочкой кокона. Эти «отходы» именуются меконием.
У мотыльков много врагов, которые не прочь поужинать ими, — например, летучие мыши. Они хватают свою добычу на лету, независимо от того, сидит ли мотылек среди листвы или "трепещет в воздухе.
Эффективным средством защиты является способность некоторых мотыльков также издавать высокочастотные звуки, которые могут подавить «эхолокатор» летучей мыши. Другие виды мотыльков с помощью расположенного у них в груди слухового органа могут «настроиться» на ультразвуковые волны, испускаемые летучей мышью.
Среди других врагов мотыльков можно назвать лягушек, птиц, муравьев, пауков, богомолов и шершней; все эти существа поедают и гусениц. Некоторые насекомые даже откладывают в тела гусениц свои яйца, и когда из этих яиц вылупляются личинки, они сразу же находят готовую пищу.
Гусеница краснокрылого мотылька может брызнуть на врага яд. Такое защитное свойство необходимо, поскольку это один из немногих мотыльков, летающих днем. Гусеница косоглазки выбрасывает из заднего конца своего тела два ярко-алых нитевидных выроста и угрожает ими, отпугивая хищника.
Некоторые мотыльки подвержены грибковым и инфекционным заболеваниям, от которых они умирают, не успев оставить потомство.
Чтобы понять причину возникновения этого явления, вам нужно узнать о фототаксисе. Фототаксис — это автоматическое движение организма в направлении света или от него. Тараканы являются примером отрицательного фототактического организма. Если у вас в квартире были эти насекомые, то вы, наверное, не один раз замечали, как они возвращаются обратно в темные углы и расщелины, когда вы включаете освещение ночью на кухне. Мотыльки тоже реагируют на него. Но они позитивно фототактичны.
Кажется, что их просто очаровала лампочка и они готовы биться об этот прекрасный источник освещения до самой смерти. Но на самом деле объяснение почему мотыльки летят на свет это сложная задача, так как даже ученым до сегодняшнего дня толком не понятна истина этой природы. Но, все же, существует несколько теорий, которые так или иначе объясняют причину этой странности. И сегодня мы их вам представим.
Теория №1
Известно, что некоторые виды бабочек и мотыльков мигрируют. Вероятно, что ночное небо дает им навигационные подсказки. Ориентация насекомого может частично зависеть от яркости неба относительно земли. Некоторые ученые полагают, что бабочки используют луну в качестве первичной контрольной точки и именно по ней калибруют траектории дальнейшего полета, так как вращение Земли заставляет луну двигаться по небу.
Есть даже доказательства, подтверждающие теорию о том, что мигрирующие мотыльки имеют внутреннюю геомагнитную систему (компас), которая направляет их в правильном направлении. Таким образом, страсть мотылька к искусственному освещению или к огню может быть вызвана ориентацией и ведет к дезориентации (мотылек не ожидает того, что его ориентир приблизится к нему и он не может понять, в какую сторону лететь. В результате этого и получается, что насекомое пытается двигаться по ориентиру и постоянно бьется об источник освещения.
Теория №2
Существует теория, что мотыльки используют источник освещения для спасения. То есть, именно он является их «механизмом эвакуации». Например, человек или какое-либо животное потревожило кусты, где сидело скопление мотыльков. Они сразу же ринутся к небу, на свет.
Таким образом насекомые спасаются, поднимаясь как можно выше от источника опасности. Другое дело, если бы мотыльки летели на темноту, то есть в сторону земли. Тогда исход был бы совсем другим.
Обратите внимание: Мотыльки более чувствительны к определенным длинам волн света - например, к ультрафиолетовому излучению. Белый свет привлечет намного больше бабочек, чем тот же желтый. На желтый некоторые виды бабочек вообще не реагируют.Специфика строения глаза
Кроме вопроса почему они летят на свет, может возникнуть и ряд других вопросов. Например, почему они остаются на свету, даже когда обжигаются о лампу?
Глаза мотылька, как и глаза человека, содержат световые датчики и регулируются в зависимости от количества освещения, обнаруженного этими датчиками.
Банально, принцип строения глаза выглядит так: когда света много, он распределяется между всеми линзами (а их тысячи). Когда света мало, он из кучи линз направляется в один собственный датчик (ommatidium), чтобы повысить светочувствительность. Вы испытываете несколько секунд слепоты, когда включаете яркий свет после того, как ваши глаза настроились на темноту, или наоборот, если вдруг оказались в темноте после яркого освещения. Рассмотреть что-то невозможно, пока глаза не привыкнут к более слабому освещению, то есть, не передадут свет на ommatidium.
Механизм адаптации к темноте у мотыльков более заторможенный, чем реагирование глаза на яркий свет. По этой причине, скорее всего, бабочка не может покинуть яркий источник освещения, так как после возвращения в привычную среду просто надолго слепнет. К этой причине можно приписать и память, которая у мотыльков не слишком развита. Вероятно, мотылек просто отлетает от источника света, слепнет и забыв об опасности возвращается на источник света, чтобы снова видеть. Но как мы уже писали выше, это только одна из теорий.
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.
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.
