Finalmente se resuelve un misterio milenario sobre los insectos y la luz nocturna

Desde que los humanos comenzaron a utilizar el fuego, nos hemos preguntado por qué los insectos parecen tener una atracción irresistible por la luz. Con el uso moderno de la electricidad, el rompecabezas ha adquirido una nueva importancia, ya que nuestras luces alteran el comportamiento de los insectos en todo el planeta. Ahora, los científicos dicen que han descubierto por qué los insectos se sienten atraídos por las llamas. Crédito: Sam Fabián

Los científicos han descubierto que los insectos dan la espalda a las fuentes de luz durante la noche, un comportamiento que sugiere que las luces artificiales están interrumpiendo su navegación natural. Este hallazgo, basado en imágenes de cámaras de alta velocidad, desafía creencias arraigadas y destaca el impacto de la iluminación artificial en el comportamiento y la conservación de los insectos.

Por la noche, en el bosque nuboso de Costa Rica, un pequeño equipo de científicos internacionales encendieron una luz y esperaron. Pronto, insectos grandes y pequeños descendieron de la oscuridad. Mariposas con manchas que se asemejan a ojos que no parpadean en cada ala. Escarabajos con armadura brillante. Él vuela. Una vez, incluso una mantis religiosa. Cada uno de ellos hacía la misma danza hipnótica y vertiginosa alrededor de la lámpara, como si estuvieran conectados a ella por un hilo invisible.

El entusiasmo se extendió entre el grupo de investigadores, aunque este fenómeno no era nuevo para ellos. La diferencia es que ahora cuentan con tecnología sofisticada y cámaras de alta velocidad, capaces de capturar órbitas rápidas y frenéticas, para mapear los movimientos difíciles de rastrear de cientos de insectos y descubrir los secretos que rodean las razones de sus travesuras en torno a la luz. Por la noche.

El proyecto de investigación comenzó en el laboratorio de Lin donde trabaja Fabián, que tiene una arena de captura de movimiento como la que se usa en las películas, sólo que del tamaño de un insecto. Crédito: Sam Fabián

Detección del comportamiento de los insectos.

De los datos surgió un detalle sorprendente: mientras volaban, los insectos mantenían la espalda hacia la fuente de luz artificial.

«Miras vídeos en cámara lenta y ves que sucede una y otra vez», dice Yash Sondhi, reciente doctorado en ciencias biológicas de la Universidad Internacional de Florida. Graduado y actual investigador postdoctoral en el Museo de Historia Natural de Florida. «Tal vez cuando la gente lo nota, como alrededor de las luces del porche o de las farolas, parece que vuelan directamente hacia él, pero ese no es el caso».

Este comportamiento, que no había sido documentado antes, fue publicado en la revista Comunicaciones de la naturalezaOfrece una nueva explicación y, si bien confirma que la luz inactiva a los insectos, también ofrece una nueva visión de este interés de conservación.

Se pegaron pequeñas etiquetas en forma de L a lo largo de la espalda de muchas de las polillas y libélulas, de modo que cuando volaban alrededor de la luz, también recopilaban datos sobre cómo rodaban, giraban y se movían a través del espacio tridimensional. Crédito: Sam Fabián

A lo largo de millones de años, los insectos han evolucionado para dominar el vuelo confiando en lo más brillante que pueden ver: el cielo. Hoy en día, el mundo iluminado da vueltas a sus instintos. Los insectos creen que el «cielo» impostor que encuentran es el real y quedan atrapados en un ciclo agotador tratando de mantenerse orientados. Es un esfuerzo inútil que resulta en maniobras torpes y ocasionales colisiones frontales hacia la luz.

Gravedad, vuelo y luz artificial.

Una buena comprensión de la gravedad es obligatoria para todos los animales.

Especialmente aquellos que vuelan, como los insectos que realizan tareas de vuelo que pueden superar las realizadas por pilotos humanos. Cuando vuelan, sienten una aceleración tan rápida que su detección de la gravedad se vuelve poco fiable. Necesitan el cielo, incluso de noche, para saber en qué dirección girar y navegar, manteniendo al mismo tiempo el control en el aire. Pero la luz artificial interfiere con este sistema.

Sondhi comenzó a conectar los puntos entre la visión de los insectos, la luz y el vuelo cuando se unió al laboratorio de Jamie Theobald, profesor asistente de biología en la Universidad Internacional de Florida, en 2017.

Sin embargo, el trabajo realmente comenzó cuando encontró un grupo de especialistas en los campos del vuelo de insectos y sistemas sensoriales que estaban decididos a recopilar y estudiar una avalancha de datos de vuelo en 3D para ver qué se revelaba, si es que se revelaba algo.

Los insectos vuelan en círculos complejos alrededor de la fuente de luz artificial, de espaldas a la lámpara, que parece incapaz de distinguir del cielo nocturno. Crédito: Sam Fabián

Descubrimientos pioneros y consideraciones futuras.

Este grupo incluía a Sundy y Theobald, así como a Sam Fabian y Huai Ti Lin de Colegio Imperial de Londresy Pablo Allen del Consejo para el Intercambio Educativo Internacional en Monteverde, Costa Rica.

El proyecto de investigación comenzó en el laboratorio de Lin donde trabaja Fabián, que tiene una arena de captura de movimiento como la que se usa en las películas, sólo que del tamaño de un insecto.

Crédito: Museo de Florida

Se pegaron pequeñas etiquetas en forma de L a lo largo de la espalda de muchas de las polillas y libélulas, de modo que cuando volaban alrededor de la luz, también recopilaban datos sobre cómo rodaban, giraban y se movían a través del espacio tridimensional.

«En uno de los primeros experimentos, dejé que una gran mariposa amarilla bajo el ala despegara de mi mano y volara directamente sobre la lámpara ultravioleta y al instante se puso boca abajo», dijo. «Pero entonces no sabíamos si el comportamiento que vimos y medimos en el laboratorio también se podía observar en la naturaleza».

Colocar rastreadores en insectos pequeños requiere paciencia, destreza y práctica. Crédito: Foto del Museo de Florida por Jeff Gage

La financiación de National Geographic ayudó al equipo a viajar a Costa Rica, un país rico en diversos insectos, con sus cámaras para averiguarlo.

En total, recopilaron más de 477 vídeos que cubrían más de 11 órdenes de insectos y luego utilizaron herramientas informáticas para reconstruir puntos a lo largo de las trayectorias de vuelo en 3D. Combinados con datos de captura de movimiento, los investigadores lo descubrieron todo Clasificar De hecho, se voltearon cuando se expusieron a la luz, al igual que la gran ala amarilla del laboratorio.

Para probar su teoría en la naturaleza, el equipo viajó a la Estación Biológica Monteverde en Costa Rica, donde instalaron luces bajo el dosel de una selva tropical. Crédito: Yash Sondhi

«Esta era una pregunta prehistórica. En los primeros escritos, la gente notaba esto alrededor de un incendio», dijo Theobald. «Todas nuestras especulaciones sobre por qué sucedió esto resultaron ser erróneas, por lo que este es definitivamente el proyecto más genial que he tenido». sido parte”.

Si bien el estudio confirma que la luz inactiva a los insectos, también sugiere que la dirección de la luz es importante. Lo peor es una luz vertical o simplemente una bombilla desnuda. Cubrir o proteger puede ser clave para compensar los efectos negativos sobre los insectos.

El tipo de luz que más molesta a los insectos proviene de las bombillas orientadas hacia arriba y las que carecen de pantalla. Cubrir o proteger puede ser clave para compensar los efectos negativos sobre los insectos. Crédito: Sam Fabián

El equipo también piensa en colores más claros, como si los colores fríos y cálidos tuvieran efectos diferentes. Por supuesto, el misterio aún inexplicable rodea la atracción por la luz y cómo ocurre en primer lugar a distancias tan grandes.

«Me han dicho antes que no se puede preguntar por qué preguntas como esa, y que no tienen sentido», dijo Sondhi. «Pero a través de nuestra perseverancia y de encontrar a las personas adecuadas, encontramos una respuesta en la que ninguno de nosotros había pensado realmente, pero que es muy importante para crear conciencia sobre cómo la luz afecta a las poblaciones de insectos e informar sobre cambios que pueden ayudarlos».

Referencia: “¿Por qué los insectos voladores se congregan bajo luz artificial” por Samuel T. Fabián, Yash Sondhi y Pablo E. Allen y Jimmy C. Theobald, Huai Ti Lin, 30 de enero de 2024, Comunicaciones de la naturaleza.
doi: 10.1038/s41467-024-44785-3