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Skyglow在城市中强迫粪便甲虫放弃融合银河的指南针
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Skyglow在城市中强迫粪便甲虫放弃融合银河的指南针

照片:Yassine Khalalli / Outplash

在全球范围内,夜晚是越来越亮.越来越多的城市化和新街灯的安装,安全泛光灯和户外装饰照明都促成了不断增长的光线污染。

这些光线直接射入夜间活动的动物的眼睛,也射入天空。在那里,它的一部分被重新定向回地面上的观察者。这被称为"的“霞光”现象“,在夜间天空和城市周围的全天候灯光,可以阻挡所有最亮的星星。

我们想知道夜晚亮度的变化会如何影响那些以天空为指南针的动物。他们敏锐的眼睛会被城市的灯光弄瞎吗?星星从夜空中消失会使它们迷失方向吗?所以我们使用了夜行蜣螂(Scarabaeus satyrus.),比较方向在原始和污染的天空下。

我们的研究在南非市中心约翰内斯堡的威特沃特兰大学,甲虫大学湖泊省乡村乡村河乡村粪便中甲虫的粪便性能。我们的研究结果证实,甲壳物暴露在光明污染 - 无论是直接穿过明亮的人造灯的眩光,也通过蔚蓝的天空间接地掩盖了星星 - 被迫改变战略。他们放弃了他们的天空指南针,而是依靠地基人造灯作为信标。

这种战略上的改变是有代价的。

光污染

这些甲虫在南部非洲发现,从各种动物中收集粪便,将其塑造成球。通过将此球从粪堆中滚动,他们不需要与其他昆虫分享。但即使在滚动球时,他们也不是安全的竞争。他们的最佳选择是尽快将粪便桩留下,通过使用其内部指南针以直线远离它的行程。

在把粪球滚到一个可以安全挖地、休息和进食的地方之前,每只甲虫都爬到粪球的顶部,进行一个简短的足尖旋转,称为“脚尖旋转”定位“舞蹈”.它会扫描场景,寻找可以用来保持航向的特征。因为它每天晚上都在不熟悉的地方开始,所以最可靠的参考是那些在天空中保持稳定的地方,而甲虫保持着相同的航向。在星光灿烂的夜晚,银河系是这些甲虫的主要参考。

当甲虫依靠人造灯导航时,它们都朝着它们滚动 - 众多甲虫在相同方向上滚动。在自然条件下,它们几乎总是滚动不同的方向。滚动到人造灯让他们更有可能遇到彼此,而战斗可能会突破,因为甲虫试图偷走彼此的粪便。

人造光也更有可能引导甲虫进入其直接环境的混凝土和沥青区域,在那里它们可能会发现自己无法挖到地面并埋葬它们的球。

受光污染影响的不仅仅是蜣螂。即使是可以依赖其他罗盘参考的物种,也可能会遭受恒星消失的痛苦。夜间蚂蚁出境游时使用地标,回家时需要使用天空指南针。候鸟有一个磁罗盘,他们用它来检查纬度和磁北,但用他们的天空罗盘校准他们的磁罗盘到地理北方。

在最糟糕的情况下,需要明星来寻找他们的家或繁殖网站的动物可能永远不会成为它。但即使使用他们的备份系统,无懈可求的天空也可能导致他们逐渐偏离课程,浪费能量和冒险遭遇捕食者遭遇。

乡村甲虫和城市甲虫

我们在同一网站上收集了两套甲虫,然后将它们运送到我们所选地点。

当两个地方的天空都晴朗时,甲虫将球滚到一个圆形竞技场的边缘。每只甲虫都可以用它的球在竞技场的边缘收集起来,并连续十次把它放在中心,而不会失去它的焦点。这使得我们能够记录每只甲虫的10个出口方位,以测量它们的罗盘在原始和光污染的天空下的准确性。

我们还用一个鱼眼镜头指向天空的相机记录了实验条件。通过对这些图像进行后处理,我们可以估计出甲虫在跳定向舞时应该获得哪些罗盘信息。这些图像显示,约翰内斯堡的天空比林波波乡村的天空要亮10到100倍。在约翰内斯堡的天空辉光中,银河系和大多数其他恒星图案几乎完全被遮挡住了。

尽管如此,约翰内斯堡的蜣螂表现得至少和林波波乡下的蜣螂一样好。在连续的试验中,它们保持了相同的方向,具有显著的准确性。但仔细一看,它们似乎在用不同的策略来维持自己的路线。

原始天空下的甲虫是依靠银河系,这一点倾向于选择朝向最亮的地区的标题。那些在透明的天空下滚动到明亮的建筑物。

在我们的后续实验中,相同组的甲虫在暴露于原始天空下的单个泛光灯时改变了他们的行为。当光线关闭时,它们朝向泛光灯滚动但是当光线关闭时彼此分散。

我们也证实了我们对光污染天空最严重的担忧。当明亮的灯光被挡住视线时,约翰内斯堡的甲虫完全迷失了方向。被光污染的天空对他们毫无用处。那些观察原始天空的人仍然相对较好地定位。

解决方案

减少了减少动物的直接和间接光污染的体验,有一种非常简单的解决方案:在晚上关闭不必要的灯光。如果灯不能关闭,它们可以被屏蔽,以便它们不会进入周围的环境和天空。

国际黑暗天空协会已经认证了130多个国际黑天空,人工照明已经调整以减少天光和光线的侵入。然而,几乎所有这些都在北半球的发达国家。

应该解决这个差距。较少发达的地区往往是富含种类的,目前较少,污染较少,呈现出在动物严重影响之前投资照明解决方案的机会。谈话

James Foster是Würzburg大学Julius Maximilian University的研究员。

本文最初发表于谈话并在创作共用许可下在此再版。

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