Misteri Berusia Ribuan Tahun Tentang Serangga dan Cahaya di Malam Hari Akhirnya Terpecahkan

Para ilmuwan menemukan bahwa serangga selalu membelakangi sumber cahaya di malam hari, sebuah perilaku yang menunjukkan bahwa cahaya buatan mengganggu navigasi alami mereka. Temuan ini, berdasarkan rekaman kamera berkecepatan tinggi, menantang keyakinan lama dan menyoroti dampak pencahayaan buatan terhadap perilaku dan konservasi serangga.

Pada malam hari di hutan awan Kosta Rika, tim kecil ilmuwan internasional menyalakan lampu dan menunggu. Segera, serangga besar dan kecil keluar dari kegelapan. Ngengat dengan bintik-bintik seperti mata yang tidak berkedip di setiap sayapnya. Kumbang lapis baja mengkilap. Terbang. Sekali, bahkan belalang sembah. Masing-masing menampilkan tarian menghipnotis dan memusingkan yang sama di sekitar bohlam seolah-olah diikatkan padanya dengan tali tak terlihat.

Kegembiraan menyebar ke seluruh kelompok penelitian, meskipun fenomena ini bukanlah hal baru bagi mereka. Perbedaannya adalah mereka kini memiliki teknologi mutakhir dan kamera berkecepatan tinggi – yang mampu menangkap orbit yang cepat dan hingar-bingar – untuk memetakan pergerakan ratusan serangga yang sulit dilacak dan mengungkap rahasia mengapa mereka bertindak begitu aneh di sekitar cahaya. . pada malam hari.

Mengungkap Perilaku Serangga

Detail mengejutkan muncul dalam data: Saat terbang, serangga tersebut membelakangi sumber cahaya buatan.

“Anda menonton video dalam gerakan lambat dan melihatnya terjadi berulang kali,” kata Yash Sondhi, Ph.D. lulusan dan peneliti pascadoktoral saat ini di Museum Sejarah Alam Florida. “Mungkin saat orang melihatnya, seperti di sekitar lampu teras atau lampu jalan, mereka terlihat terbang lurus ke arahnya, tapi bukan itu masalahnya.”

Perilaku yang belum pernah didokumentasikan ini dipublikasikan di jurnal Komunikasi Alammemberikan penjelasan baru dan selain menegaskan bahwa cahaya mengganggu serangga, hal ini juga memberikan wawasan baru mengenai masalah konservasi ini.

Label kecil ditempelkan dalam bentuk L di sepanjang punggung beberapa ngengat dan capung, sehingga saat terbang mengelilingi cahaya, mereka juga mengumpulkan data tentang cara mereka berguling, berputar, dan bergerak melalui ruang tiga dimensi. Kredit: Sam Fabian

Selama jutaan tahun, serangga telah berevolusi menjadi ahli terbang dengan mengandalkan hal paling terang yang mereka lihat, yaitu langit. Saat ini, dunia yang bergejolak melemparkan naluri mereka ke dalam lingkaran. Serangga tersebut salah mengira “langit” palsu yang mereka temukan sebagai langit asli dan terjebak dalam siklus melelahkan dalam upaya untuk tetap berorientasi. Ini adalah upaya sia-sia yang mengarah pada manuver canggung dan sesekali bertabrakan dengan cahaya.

Gravitasi, Penerbangan, dan Cahaya Buatan

Pemahaman yang baik tentang gravitasi adalah wajib bagi semua hewan.

Terutama yang bisa terbang, seperti serangga yang kemampuan terbangnya melebihi pilot manusia. Saat terbang, mereka mengalami akselerasi yang sangat cepat sehingga penginderaan gravitasinya menjadi tidak dapat diandalkan. Mereka membutuhkan langit, bahkan di malam hari, untuk mengetahui arah mana yang harus dituju dan berlayar, sambil tetap mempertahankan kendali di udara. Namun, cahaya buatan mengganggu sistem ini.

Sondhi mulai menghubungkan titik-titik antara penglihatan serangga, cahaya, dan penerbangan ketika ia bergabung dengan laboratorium profesor biologi FIU Jamie Theobald pada tahun 2017.

Namun, pekerjaannya sebenarnya dimulai ketika dia menemukan sekelompok spesialis di bidang penerbangan serangga dan sistem sensorik yang bertekad untuk mengumpulkan dan merenungkan banyak data penerbangan 3D untuk melihat apa, jika ada, yang terungkap.

Serangga tersebut terbang dalam lingkaran kompleks di sekitar sumber cahaya buatan, membelakangi bohlam, yang tampaknya tidak dapat mereka bedakan dari langit malam. Kredit: Sam Fabian

Penemuan Terobosan dan Pertimbangan Masa Depan

Kelompok tersebut termasuk Sondhi dan Theobald, serta Sam Fabian dan Huai-Ti Lin dari Perguruan Tinggi Kekaisaran Londondan Pablo Allen dari Dewan Pertukaran Pendidikan Internasional di Monteverde, Kosta Rika.

Proyek penelitian dimulai di laboratorium Lin tempat Fabian bekerja dan memiliki arena penangkapan gerak seperti yang digunakan dalam film – hanya serangga skala.

Kredit: Museum Florida

Label kecil ditempelkan dalam bentuk L di sepanjang punggung beberapa ngengat dan capung, sehingga saat terbang mengelilingi cahaya, mereka juga mengumpulkan data tentang cara mereka berguling, berputar, dan bergerak melalui ruang tiga dimensi.

“Pada salah satu percobaan pertama, saya membiarkan seekor ngengat kuning besar keluar dari tangan saya dan terbang langsung di atas bola lampu UV dan ngengat tersebut langsung terbalik,” katanya. “Tetapi pada saat itu kami tidak tahu apakah perilaku yang kami lihat dan ukur di laboratorium juga terlihat di alam liar.”

Memasang alat pelacak pada serangga kecil membutuhkan kesabaran, ketangkasan, dan latihan. Kredit: Foto Museum Florida oleh Jeff Gage

Pendanaan National Geographic membantu tim melakukan perjalanan ke Kosta Rika – negara yang kaya dengan beragam kehidupan serangga – dengan kamera mereka untuk mencari tahu.

Secara total, mereka mengumpulkan lebih dari 477 video yang mencakup lebih dari 11 ordo serangga, dan kemudian menggunakan peralatan komputer untuk merekonstruksi titik-titik di sepanjang jalur penerbangan 3D. Bersama dengan data penangkapan gerak, para peneliti merangkum semuanya jenis Faktanya, ia terbalik saat terkena cahaya, seperti bagian bawah sayap kuning besar di laboratorium.

Untuk menguji teori mereka di alam liar, tim melakukan perjalanan ke Estación Biológica Monteverde di Kosta Rika, di mana mereka memasang lampu di bawah kanopi hutan hujan tropis. Kredit: Yash Sondhi

“Ini adalah pertanyaan prasejarah. Dalam tulisan-tulisan paling awal, orang-orang memperhatikan hal ini di sekitar api,” kata Theobald. “Ternyata semua spekulasi kami tentang mengapa hal itu terjadi adalah salah, jadi ini jelas merupakan proyek paling keren yang pernah saya ikuti.”

Meskipun penelitian ini menegaskan bahwa cahaya mengganggu serangga, penelitian ini juga menunjukkan bahwa arah cahaya itu penting. Yang paling parah adalah bohlam yang menghadap ke atas atau hanya bohlam kosong. Menutupi atau melindungi mungkin merupakan kunci untuk mengimbangi dampak negatif terhadap serangga.

Jenis cahaya yang paling mengganggu serangga berasal dari umbi yang mengarah ke atas dan tidak memiliki penutup. Menutupi atau melindungi mungkin merupakan kunci untuk mengimbangi dampak negatif terhadap serangga. Kredit: Sam Fabian

Tim juga mempertimbangkan warna-warna terang, seperti apakah warna sejuk versus warna hangat memiliki dampak berbeda. Dan, tentu saja, misteri yang masih belum dapat dijelaskan seputar daya tarik cahaya – dan bagaimana hal itu terjadi dalam jarak yang begitu jauh.

“Saya sudah diberitahu sebelumnya bahwa Anda tidak boleh bertanya mengapa pertanyaan seperti ini, tidak ada gunanya,” kata Sondhi. “Tetapi dengan tekun dan menemukan orang yang tepat, kami menemukan jawaban yang tidak pernah terpikirkan oleh siapa pun, namun hal ini sangat penting untuk meningkatkan kesadaran tentang bagaimana cahaya berdampak pada populasi serangga dan menginformasikan perubahan yang dapat membantu mereka.”

Referensi: “Mengapa serangga terbang berkumpul di cahaya buatan” oleh Samuel T. Fabian, Yash Sondhi, Pablo E. Allen, Jamie C. Theobald dan Huai-Ti Lin, 30 Januari 2024, Komunikasi Alam.
DOI: 10.1038/s41467-024-44785-3