Wenn eine Motte in eine Flamme fliegt, ist das eine Sehnsucht nach Licht oder ein rücksichtsloses Streben nach Liebe?

„Ein mysteriöses Objekt erschien am Himmel über der Pharmafabrik. Es hatte die Form eines Stocks und flog mit hoher Geschwindigkeit. Handelt es sich bei diesem seltsamen Phänomen um einen fliegenden Drachen am Himmel oder um eine andere Art von UFO – einen fliegenden Stock?“

Im Juni 2013 strahlte das Programmteam von „Science Approaches“ eine Sendung mit dem Titel „Das Geheimnis der fliegenden Stöcke“ aus. Die Vorahnung am Anfang ließ alle denken, es handele sich um ein außergewöhnliches „UFO“, aber es stellte sich heraus, dass es … eine Motte war, die von der Kamera angezogen wurde.

Bildquelle: CCTV-Video-Screenshot

Da die Verschlusszeit der Kamera relativ langsam ist und die Motten relativ schnell fliegen, sehen sie im Überwachungsvideo wie fliegende Stöcke aus.

Dies scheint jedoch erneut den Eindruck zu bestätigen, den jeder von Motten hat – sie haben eine besondere Vorliebe für Lichtquellen. Warum üben Lichtquellen also eine „fatale Anziehungskraft“ auf Motten aus?

Die Lichter mit dem Mond verwechseln

Wenn wir von Motten sprechen, fällt vielen Menschen wahrscheinlich eine Redewendung ein: Motten, die ins Feuer fliegen. Das Bild der Motten, die ins Feuer fliegen, findet sich in vielen Klassikern und Gedichten wieder.

Im 27. Kapitel der Reise nach Westen sagte der Tang-Mönch beispielsweise: „Wenn ich den Boden fege, habe ich Angst, das Leben der Ameisen zu verletzen, deshalb schütze ich die Motten in der Lampe mit Gaze.“ und in dem Tang-Gedicht „Hinter der Tür“ heißt es: „Die Lampe sammelt die Schatten der Motten und die Fensterstifte zerplatzen und hinterlassen Schneeflecken“; sogar in den Augen einiger Literaten und Dichter sind Motten, die ins Feuer fliegen, zu einem Symbol positiver Energie geworden, die dem Licht nachjagt.

Motten zum Licht, Bildquelle: blogs.brandeis.edu

Doch abgesehen von literarischen und künstlerischen Techniken müssen wir auch wissen, dass es in der Natur des Lebewesens liegt, nach Vorteilen zu streben und Schaden zu vermeiden, und dass Feuer für Lebewesen zweifellos eine Gefahr darstellt. Geben Motten wirklich ihr Leben für das sogenannte Licht auf?

Die Antwort ist offensichtlich nein.

Obwohl Wissenschaftler noch immer nicht herausgefunden haben, warum Motten ins Feuer fliegen, haben sie viele mögliche Erklärungen dafür gefunden, warum Motten vom Licht angezogen werden. Die bekannteste davon ist wahrscheinlich die „Hypothese der Mondscheinnavigation“.

In den 1930er Jahren schlug der deutsche Entomologe von Buddenbrock vor, dass Motten als nachtaktive Tiere bei nächtlichen Flügen möglicherweise auf den Mond angewiesen seien, um zu navigieren und ihre Flugrichtung zu bestimmen.

Bildquelle: Referenz [1]

Dies ist nicht schwer zu verstehen, da der Mond sehr weit von der Erde entfernt ist und als sehr weit entfernte Lichtquelle angesehen werden kann. Wenn das Mondlicht auf die Erde fällt, kann es als paralleles Licht betrachtet werden. Solange die Motte in einem festen Winkel zum Mondlicht fliegt (wie etwa θ im Bild oben), kann sichergestellt werden, dass sie in einer geraden Linie vorwärts fliegt.

Allerdings treten bei dieser Navigationslösung gewisse Probleme auf, wenn relativ nahe Punktlichtquellen wie Kerzenlicht oder Straßenlaternen zum Einsatz kommen.

Aufgrund der geringen Entfernung breitet sich das Licht der Lichtquelle radial in alle Richtungen aus. Wenn die Motte zu diesem Zeitpunkt noch in einem festen Winkel fliegt, wird ihre Flugbahn in Richtung der Lichtquelle abknicken und sie wird sich der Lichtquelle schließlich in einer kreisenden Haltung nähern und entweder gegen die Straßenlaterne prallen oder im Feuer sterben.

Bildquelle: Referenz [1]

Eine solch wunderbare Erklärung, die der mathematischen Logik entspricht, fand breite Anerkennung, als sie vorgeschlagen wurde. Um zu beweisen, dass diese Hypothese tatsächlich zuverlässig ist, führten Wissenschaftler erneut eine Reihe von Experimenten durch.

Im Jahr 1978 veröffentlichten Robin Baker und andere von der Universität Manchester in Großbritannien eine Forschungsarbeit in der Zeitschrift Nature. In dieser Studie zeichneten sie die Flugbahn von Motten mithilfe eines ausgeklügelten Designs auf.

Im Studiendesign konnten die Motten tatsächlich geradeaus fliegen, wenn der Mond nicht verdeckt war. Wenn der Mond jedoch verdeckt war oder die Augen der Motten bedeckt waren, konnten sie nicht geradeaus fliegen.

Bei der weiteren Untersuchung der Auswirkungen von Licht auf Motten stellten sie fest, dass Motten bei Vorhandensein von Licht ihre Flugbahn je nach Standort des Lichts ändern. Darüber hinaus haben auch Höhe und Größe der Lichtquelle einen wichtigen Einfluss auf Motten. Wenn die Lichtquelle höher ist, kann sie leicht Motten aus der Ferne anlocken.

Anhand des obigen Experiments lässt sich die Wirkung von Lichtquellen auf Motten leicht erkennen. In der Wissenschaft besteht jedoch keine Einigkeit darüber, ob der Grund dafür, dass Motten ins Feuer fliegen, darin liegt, dass sie das Licht mit dem Mond verwechseln. Zumindest glauben einige Wissenschaftler, dass der Flug der Motten ins Feuer auch auf Liebe zurückzuführen sein könnte.

Lieben Sie die Jagd nach dem Licht mehr als Ihren Partner?

Fabre hat in seinem Buch „Das Leben der Insekten“ ein interessantes Phänomen beschrieben: Wenn weibliche Motten und Kerzenlicht in den gleichen Raum gebracht werden, ignorieren die meisten männlichen Motten die Anwesenheit der Weibchen und fliegen trotzdem auf das Kerzenlicht zu. Dabei handelt es sich um Motten, die ins Feuer fliegen.

Wissen Sie, die oberste Priorität im Leben eines männlichen Falters besteht darin, sich mit einem Weibchen zu paaren und eigene Nachkommen zu hinterlassen. Warum treffen männliche Motten eine solche Wahl zwischen der Lichtquelle und den Sexualpheromonen der Weibchen?

Motten bei der Paarung, Bildquelle: inaturalist.org

Wenn der eigentliche Zweck männlicher Motten, die im Mondlicht fliegen, darin besteht, Weibchen zur Paarung zu finden, dann lässt sich das Verhalten der Männchen, die immer noch auf das Licht zusteuern, wenn das Weibchen direkt vor ihnen ist, mithilfe der „Hypothese der Mondlichtnavigation“ tatsächlich nur schwer erklären.

In diesem Zusammenhang glauben einige Wissenschaftler, dass die Lichtquelle in den Augen männlicher Motten mit einer weiblichen Motte verwechselt werden könnte und dass diese weibliche Motte für männliche Motten attraktiver ist.

Das ist nicht unmöglich. In den 1970er Jahren schlug Philip Callaghan die „Infrarothypothese“ zur Attraktivität von Lichtquellen für Motten vor.

Seiner Ansicht nach werden die Sexualpheromone weiblicher Motten durch ultraviolette Strahlen in der Luft beeinflusst und geraten in einen angeregten Zustand, bei dem sie Infrarotlicht aussenden, das von männlichen Motten empfangen wird. Lichter können auch Infrarotlicht ähnlicher Wellenlängen aussenden, und das von der Lichtquelle ausgestrahlte Infrarotlicht ist intensiver. Für männliche Motten ist dies wie eine Super-Motte, und natürlich werden sie sich darauf stürzen.

Obwohl diese Hypothese das Phänomen der Motten, die ins Feuer fliegen, nicht eindeutig erklären kann (schließlich nähern sich auch weibliche Motten, wenn sie das Licht sehen), kann sie diese Möglichkeit nicht völlig ausschließen.

Tatsächlich gibt es unter den Motten viele Arten, bei denen es geschlechtsspezifische Unterschiede bei der Phototaxis gibt. Als Wissenschaftler beispielsweise Lichter zum Anlocken von Schwammspinnern verwendeten, stellten sie fest, dass die Zahl der vom Licht angelockten männlichen Motten die der weiblichen bei weitem überstieg. Dieses Phänomen wurde bei vielen Mottenarten festgestellt.

Bildquelle: Referenz [3]

Es ist erwähnenswert, dass Motten, unabhängig davon, ob sie aufgrund eines Fehlers ihres Navigationssystems ins Feuer fliegen oder weil sie von „imaginären Weibchen“ angezogen werden, ihre Phototaxis nicht dem Tode dient, sondern darauf zurückzuführen ist, dass menschliche Erfindungen einen Instinkt beeinflusst haben, der sich bei Motten im Laufe der Evolution entwickelt hat.

Doch im Laufe der Zeit scheint die Macht der Evolution all dies still und leise zu ändern.

Evolutionäres Verhalten unter Lichtverschmutzung

Lassen Sie uns über eine andere Frage nachdenken. Wenn die Wirkung von künstlichem Licht auf Motten zur Evolution von Motten führen kann, werden sich dann Motten in Städten und Motten aus ländlichen Gebieten, die die meiste Zeit unter dunklem Himmel leben, bei künstlichem Licht anders verhalten?

Ich glaube, die meisten Leute werden eine positive Antwort geben.

Mit derselben Frage im Hinterkopf führten zwei Biologen eine Studie durch, um die möglichen Auswirkungen moderner künstlicher Beleuchtung auf die Evolution der Motten zu untersuchen. Die Studie wurde 2016 in der Zeitschrift Biology Letters veröffentlicht.

Für die Studie testeten Wissenschaftler das Flugverhalten von 1.048 Gespinstmotten unter Licht. Sie sammelten Mottenlarven aus verschiedenen Gebieten, davon 320 aus ländlichen Gebieten und 728 aus lichtverschmutzten Gebieten. Die Larven wurden im Labor mit 16 Stunden Licht und 8 Stunden Dunkelheit pro Tag gehalten, bis sie als Erwachsene schlüpften.

Marderspinner, Bildquelle: Referenz [4]

Zwei bis drei Tage nach dem Schlüpfen wurden sie in einen Flugkäfig mit einer Leuchtstoffröhre an einer Seite gesetzt, um ihr Flugverhalten unter einer Lichtquelle zu beobachten. Die Ergebnisse zeigten, dass Lichtquellen für Motten aus lichtverschmutzten Gebieten deutlich weniger attraktiv waren als solche aus ländlichen Gebieten.

Insgesamt zeigten Motten aus lichtverschmutzten Gebieten ein um 30 Prozent geringeres Fluchtverhalten in Richtung Lichtquellen als Motten aus ländlichen Gebieten. Dies scheint darauf hinzudeuten, dass sich die Art wie erwartet als Reaktion auf die Lichtverschmutzung entwickelt hat – weg vom künstlichen Licht.

Man kann es sich so vorstellen: Egal, wie gern man ein bestimmtes Lebensmittel isst, wenn man zu viel davon isst, möchte man es nicht mehr essen. Ebenso sind diese Motten aus lichtverschmutzten Gebieten über einen langen Zeitraum Lichtquellen ausgesetzt, sodass sie im Erwachsenenalter nicht so empfindlich auf Lichtquellen reagieren.

Die Forscher glauben, dass diese Veränderung die Fortpflanzungserfolgsrate dieser Stadtmotten erhöhen sollte. Schließlich können wir aus früheren Studien schließen, dass die Lichtquelle für Motten weniger attraktiv ist und die Aufmerksamkeit der Motten für ihre andere Hälfte relativ zunimmt.

Die Forscher glauben jedoch auch, dass dieser Erfolg seinen Preis hat: Um dem Licht zu entgehen, fliegen die Motten möglicherweise weniger und bestäuben daher nicht so viele Blüten. Zudem finden Spinnen und Fledermäuse möglicherweise nicht genügend Motten als Nahrung.

Aber was hat das mit Motten zu tun, solange sie nicht im Feuer sterben?

Verweise

[1] Mohamed, AAA, Mohamed, YS, El-Gaafary, AA und Hemeida, AM (2017). Optimaler Leistungsfluss mithilfe des Mottenschwarmalgorithmus. Forschung zu elektrischen Energiesystemen, 142, 190-206.

[2] Baker, RR, & Sadovy, Y. (1978). Die Entfernung und Art der Lichtfallenreaktion von Motten. Nature, 276(5690), 818-821.

[3] Cheng Wenjie, Zheng Xialin, Wang Pan, Lei Chaoliang, Wang Xiaoping. (2011). Sexuelle Unterschiede im Phototropismus von Insekten und seine Einflussfaktoren[J]. Chinesisches Journal für angewandte Ökologie. 22(12), 3351-3357.

[4] Altermatt, F. & Ebert, D. (2016). Reduziertes Flugverhalten zum Licht bei Mottenpopulationen, die langfristig städtischer Lichtverschmutzung ausgesetzt sind. Biology Letters, 12(4), 11.01.2016.

Dieser Artikel wurde von Science Popularization China erstellt, von EVEE (School of Life Sciences, Peking University) produziert und von der China Science Popularization Expo betreut.