Warum sich fliegende Insekten an künstlichem Licht sammeln

Fliegende Insekten, die sich an künstlichem Licht sammeln

• Forschungen zu fliegenden Insekten, die sich an künstlichem Licht sammeln, umfassten Theorien wie „Mondlicht-Navigation“ und „Flucht zum Licht“.
• Aufgrund fehlender 3D-Flugdaten blieb die Ursache des ungewöhnlichen Verhaltens ungeklärt.
• Das Forschungsteam rekonstruierte mithilfe hochauflösender Motion-Capture-Verfahren und Stereo-Videografie die 3D-Kinematik von Insekten rund um künstliche Lichtquellen.

Einleitung

• Die Wechselwirkung zwischen künstlichem Licht und fliegenden Insekten ist durch das Sprichwort inspiriert, dass „Motten vom Licht angezogen werden“.
• Künstliches Licht ist eine uralte Methode zum Insektenfang, die seit der Zeit des Römischen Reiches dokumentiert ist.
• Es wurden verschiedene Hypothesen dazu vorgeschlagen, wie Insekten sich um Lichtquellen sammeln, doch wegen der technischen Schwierigkeit des 3D-Trackings blieb eine eindeutige Antwort aus.

Ergebnisse

Künstliche punktförmige Lichtquellen lösen abnormales Flugverhalten bei Insekten aus

• In 477 Stereo-Videografie-Aufzeichnungen wurden drei Verhaltensmuster identifiziert, wenn Insekten rund um künstliches Licht fliegen.
• Die Insekten zeigten entweder ein stabiles Kreisen um das Licht, stiegen auf, während sie sich vom Licht entfernten, oder flogen über dem Licht und stürzten dann steil ab.

Motion Capture quantifiziert die dorsale Neigung von Insekten zum Licht

• Mit Motion Capture wurde das Verhalten fliegender Insekten rund um künstliches Licht quantitativ untersucht.
• Es zeigte sich, dass Insekten beim Kreisen um das Licht ihren Rücken zum Licht hin neigen.

Himmelähnliches künstliches Licht stellt normales Flugverhalten wieder her

• Helles Licht auf ein weißes Tuch zu richten, ist eine gängige Methode zum Insektenfang.
• Wenn UV-Licht auf ein weißes Tuch scheint, werden Insekten vom Licht verwirrt und stürzen ab.
• Wenn UV-Licht von oben nach unten auf ein weißes Tuch gerichtet wird, fliegen Insekten normal.

Simulierte dorsale Neigung erzeugt das Phänomen des Gefangenseins im Licht

• Mithilfe von Simulationen wurde getestet, ob die rund um künstliches Licht beobachteten Flugmuster allein durch den Mechanismus der dorsalen Neigung entstehen können.
• Die Simulationen reproduzierten das Kreisen um das Licht, das Aufsteigen bei gleichzeitiger Entfernung vom Licht sowie das Fliegen über dem Licht mit anschließendem steilen Absturz.

Steuerung von Flugbahnen durch Lichtwechsel

• Beim Umschalten zwischen zwei verschiedenen UV-Lichtquellen wurde der Flug wilder Insekten beobachtet.
• Die Insekten begannen entweder, um die neue Lichtquelle zu kreisen, oder änderten ihre Flugrichtung auch ohne Umschalten der Lichtquelle.

Ausnahmen beim Verhalten des Gefangenseins im Licht

• Bei einigen Insektenarten scheint das Gefangensein im Licht nicht aufzutreten.
• Unter Laborbedingungen zeigte die Feuerfaltermotte beim Flug rund um Licht keine Tendenz zum Licht.

GN⁺-Meinung: Diese Studie spielt eine wichtige Rolle bei der Klärung der langjährigen Frage, wie Insekten auf künstliches Licht reagieren. Das Phänomen, dass Insekten sich am Licht sammeln, kann zum besseren Verständnis von Lichtverschmutzung und Veränderungen in Ökosystemen beitragen. Indem die Studie das Zusammenspiel von Flugverhalten der Insekten und künstlichem Licht erklärt, liefert sie Informationen, die praktische Auswirkungen auf den Schutz von Wildtieren und das Management von Ökosystemen haben können.