Помислете как съществата се движат, растат и дори пеят по различен начин, когато нощната светлина достигне връхната си точка

7 ноември 2019 г. в 7:41 ч. Сутринта

новини

Научни новини за студенти празнува 50-годишнината от кацането на Луната, която премина през юли, с поредица от три части за луната на Земята. В част първа, Научни новини репортерът Лиза Гросман посети скали, върнати от Луната. Втора част изследва какво са оставили астронавтите на Луната. И вижте архивите ни за тази история за Нийл Армстронг и неговата новаторска лунна пътека от 1969 година.

Два пъти месечно от март до август, или така, тълпи от хора се събират на плажовете в Южна Калифорния за редовен вечерен спектакъл. Докато наблюдателите наблюдават, хиляди сребърни подобни на сардини се нахвърлят възможно най-далеч на брега. Не след дълго тези малки гърчещи се, грундион килими плажа.

Женските ровят опашките си в пясъка, след което пускат яйцата си. Мъжките се увиват около тези женски, за да освободят сперматозоиди, които ще оплодят тези яйца.

Този ритуал на чифтосване се определя по време на приливите и отливите. Такава е и люпенето, около 10 дни по-късно. Появата на ларви от тези яйца, на всеки две седмици, съвпада с пиковия прилив. Този прилив ще измие бебешкото мърморене в морето.

Възпитатели и родители, запишете се за мамят

Седмични актуализации, които да ви помогнат да използвате Научни новини за ученици в учебната среда

Хореографирането на брачния танц и масовия хечфест на Grunion е Луната.

Много хора знаят, че гравитационният влекач на Луната на Земята движи приливите и отливите. Тези приливи и отливи също упражняват собствена сила върху жизнения цикъл на много крайбрежни същества. По-малко известна, луната също влияе на живота със своята светлина.

Обяснител: Влияе ли луната на хората?

За хората, живеещи в градове, пламнали от изкуствени светлини, може да бъде трудно да си представят колко драстично лунната светлина може да промени нощния пейзаж. Далеч от каквато и да е изкуствена светлина, разликата между пълнолуние и новолуние (когато луната ни се вижда невидима) може да бъде разликата между възможността за навигация на открито без фенерче и невъзможността да видите ръката пред вашия лице.

В целия животински свят присъствието или отсъствието на лунната светлина и предвидимите промени в нейната яркост през лунния цикъл могат да формират редица важни дейности. Сред тях са размножаване, търсене на храна и комуникация. „Светлината е възможно - може би точно след наличието на. . . храната - най-важният двигател на околната среда за промени в поведението и физиологията “, казва Давиде Доминони. Той е еколог в университета в Глазгоу в Шотландия.

Изследователите каталогизират ефектите на лунната светлина върху животните в продължение на десетилетия. И тази работа продължава да създава нови връзки. Няколко наскоро открити примери разкриват как лунната светлина влияе върху поведението на лъвската плячка, навигацията на торните бръмбари, растежа на рибите - дори птичия песен.

Пазете се от новолунието

Лъвовете на Серенгети в източноафриканската държава Танзания са нощни дебнещи. Те са най-успешни в засада на животни (включително хора) по време на по-тъмните фази на лунния цикъл. Но как тази плячка реагира на променящите се заплахи на хищници, тъй като нощната светлина се променя през един месец, е била тъмна загадка.

Мередит Палмър е еколог от университета Принстън в Ню Джърси. Тя и колегите й шпионираха четири от любимите видове плячка на лъвовете в продължение на няколко години. Учените инсталираха 225 камери в район, почти толкова голям, колкото Лос Анджелис, Калифорния. Когато животните идваха оттам, те изключиха сензор. Камерите реагираха, като щракнаха снимките им. След това доброволци с граждански научен проект, наречен Snapshot Serengeti, анализираха хиляди изображения.

Плячката - гну, зебри, газели и биволи - всички са ядячи на растения. За да отговорят на своите хранителни нужди, такива видове трябва да се хранят често, дори през нощта. Откровените снимки разкриха, че тези видове реагират на променящите се рискове в лунния цикъл по различни начини.

Обикновените гну, които съставляват една трета от диетата с лъвове, са били най-настроени към лунния цикъл. Тези животни изглежда са определяли плановете си за цялата нощ въз основа на лунната фаза. През най-тъмните части на месеца Палмър казва, „биха се паркирали в безопасна зона“. Но тъй като нощите стават по-светли, отбелязва тя, гну са по-склонни да се впуснат в места, където е вероятно да се сблъскат с лъвове.

С тегло 900 килограма (почти 2000 паунда), африканският бивол е най-страховитата плячка на лъва. Те също така са най-малко склонни да променят къде и кога са търсили храна по време на лунния цикъл. "Те просто отидоха там, където беше храната", казва Палмър. Но тъй като нощите ставали по-тъмни, биволите били по-склонни да образуват стада. Пашата по този начин може да предложи безопасност в цифри.

Обикновените зебри и газелите на Томсън също промениха своите вечерни съчетания с лунния цикъл. Но за разлика от другата плячка, тези животни реагираха по-директно на променящите се нива на светлина през една вечер. Газелите бяха по-активни след излизането на Луната. Зебрите „понякога бяха вдигнати и правеха неща, преди луната да изгрее“, казва Палмър. Това може да изглежда като рисковано поведение. Тя отбелязва обаче, че непредсказуемостта може да бъде защита на зебра: Просто оставете тези лъвове да гадаят.

Екипът на Палмър докладва за своите открития преди две години в Ecology Letters.

Това поведение в Серенгети наистина демонстрира широкообхватните ефекти на лунната светлина, казва Доминони. "Това е красива история", казва той. Той предлага „много ясен пример за това как присъствието или отсъствието на Луната може да има фундаментални въздействия на ниво екосистема“.

Нощни навигатори

Някои торни бръмбари са активни през нощта. Те зависят от лунната светлина като компас. И колко добре се ориентират, зависи от фазите на Луната.

В южноафриканските тревни площи торът е като оазис за тези насекоми. Предлага оскъдни хранителни вещества и вода. Нищо чудно, че тези изпражнения привличат тълпа бръмбари от тор. Един вид, който излиза през нощта, за да грабне и си отиде, е Escarabaeus satyrus. Тези бръмбари извайват тор в топка, която често е по-голяма от самите бръмбари. След това търкалят топката от гладните си съседи. В този момент те ще заровят топката си - и себе си - в земята.

За тези насекоми най-ефективното бягство е права линия до подходящо място за погребение, което може да бъде на много метри (ярда), казва Джеймс Фостър. Той е специалист по визия в университета в Лунд в Швеция. За да избегнат обикаляне в кръгове или кацане обратно при храненето, бръмбарите гледат към поляризирана лунна светлина. Някои лунни светлини се разпръскват от газовите молекули в атмосферата и се поляризират. Терминът означава, че тези светлинни вълни са склонни да вибрират в една и съща равнина. Този процес създава модел на поляризирана светлина в небето. Хората не могат да го видят. Но бръмбарите могат да използват тази поляризация, за да се ориентират. Може да им позволи да разберат къде е Луната, дори без да я виждат директно.

При последните полеви тестове Фостър и колегите му оцениха силата на този сигнал върху територията на бръмбарите. Пропорцията на светлината в нощното небе, която се поляризира по време на почти пълнолуние, е подобна на тази на поляризираната слънчева светлина през деня (която много дневни насекоми, като пчелите, използват за навигация). Когато видимата луна започне да се свива през следващите дни, нощното небе потъмнява. Поляризираният сигнал също отслабва. Докато видимата луна наподобява полумесец, бръмбарите ще имат проблеми да останат в курса. Поляризираната светлина по време на тази лунна фаза може да е на границата на това, което могат да открият събирачите на тор.

Учените казват: Светлинно замърсяване

Екипът на Фостър описа своите открития миналия януари в Journal of Experimental Biology.

При този праг светлинното замърсяване може да се превърне в проблем, казва Фостър. Изкуствената светлина може да попречи на шарките на поляризирана лунна светлина. Той провежда експерименти в Йоханесбург, Южна Африка, за да види дали градските светлини влияят на това колко добре се ориентират торните бръмбари.

Като растяща лампа

В открития океан лунната светлина помага на бебетата да растат.

Много рифови риби прекарват детството си в морето. Това може да се дължи на факта, че дълбоките води правят по-безопасна детска стая, отколкото рифа, пълен с хищници. Но това е само предположение. Тези ларви са твърде малки, за да бъдат проследени, отбелязва Джеф Шима, така че учените не знаят много за тях. Шима е морски еколог от Университета Виктория в Уелингтън, Нова Зеландия. Наскоро той измисли начин да наблюдава влиянието на Луната върху тези бебешки риби.

Обикновеният триплефин е малка рибка в плитките скалисти рифове на Нова Зеландия. След около 52 дни в морето, ларвите му най-накрая са достатъчно големи, за да се върнат в рифа. За щастие на Шима, възрастните носят архив на своята младост във вътрешните си уши.

Рибите имат така наречените ушни камъни или отолити (OH-toh-liths). Те са направени от калциев карбонат. Хората растат нов слой, ако този минерал всеки ден. По същия начин като дървесните пръстени, тези ушни камъни записват модели на растеж. Ширината на всеки слой е ключът към това колко риба е нараснала през този ден.

Шима е работил с морския биолог Стивън Суаър от университета в Мелбърн в Австралия, за да съчетае отолитите от повече от 300 триплефини с календар и данни за времето. Това показа, че ларвите растат по-бързо по време на светли, осветени от луната нощи, отколкото в тъмни нощи. Дори когато луната излезе, но все пак покрита от облаци, ларвите няма да растат толкова, колкото в ясни лунни нощи.

И този лунен ефект не е тривиален. Това е приблизително равно на ефекта от температурата на водата, за която е известно, че оказва значително влияние върху растежа на ларвите. Предимството на пълнолунието спрямо нова (или тъмна) луна е подобно на това при 1 градуса по Целзий (1,8 градуса по Фаренхайт) повишаване на температурата на водата. Изследователите споделят това откритие в януарската екология.

Тези бебешки рибки ловуват планктон, малки организми, които се носят или плуват във водата. Шима подозира, че ярките нощи дават възможност на ларвите да виждат по-добре и да се слагат върху този планктон. Подобно на детската успокояваща нощна светлина, лунната светлина може да позволи на ларвите да се „отпуснат малко“, казва той. Вероятни хищници, като рибите с фенери, се отклоняват от лунната светлина, за да избегнат по-големите риби, които ги ловят по светлина. Без нищо да ги преследва, ларвите може да са в състояние да се съсредоточат върху храненето.

Но когато младите риби са готови да станат обитатели на рифове, лунната светлина сега може да представлява риск. В едно проучване на млади шестбарови хайки, повече от половината от тези риби, идващи към коралови рифове във Френска Полинезия, са пристигнали по време на тъмнината на новолуние. Само 15 процента дойдоха по време на пълнолуние. Шима и колегите му описаха своите открития миналата година в екологията.

Тъй като много хищници в кораловите рифове ловуват с поглед, тъмнината може да даде на тези млади риби най-добрия шанс да се заселят в риф, който не е открит. Всъщност Шима е показал, че някои от тези хайки изглежда остават в морето няколко дни по-дълго от нормалното, за да избегнат завръщане вкъщи по време на пълнолуние.

Лоша луна изгрява

Лунната светлина може да обърне превключвателя при ежедневната миграция на някои от най-малките същества в океана.

Учените казват: Зоопланктон

Някои планктони - известни като зоопланктон - са животни или животински организми. През сезоните, когато слънцето изгрява и залязва в Арктика, зоопланктонът се потапя в дълбините всяка сутрин, за да избегне хищници, които ловуват с поглед. Много учени бяха предположили, че в сърцето на безслънчевата зима зоопланктонът ще си вземе почивка от подобни ежедневни миграции нагоре и надолу.

„Хората обикновено си мислеха, че по това време на годината всъщност не се случва нищо“, казва Ким Ласт. Той е морски поведенчески еколог в Шотландската асоциация за морски науки в Обан. Но лунната светлина изглежда поема и насочва тези миграции. Това е, което Last и колегите му предложиха преди три години в Current Biology.

Учените казват: Крил

Тези зимни миграции се извършват в цяла Арктика. Групата на Обан ги намери, като анализира данни от звукови сензори, разположени край Канада, Гренландия и Норвегия и близо до Северния полюс. Инструментите записваха ехо, когато звуковите вълни отскачаха от рояци зоопланктон, докато тези същества се движеха нагоре и надолу в морето.

Обикновено тези миграции от крил, копеподи и други зоопланктони следват приблизително циркаден (Sur-KAY-dee-un) - или 24-часов цикъл. Животните се спускат на много сантиметри (инчове) до десетки метри (ярдове) в океана около зората. След това те се издигат обратно към повърхността през нощта, за да пасат върху растителния планктон. Но зимните пътувания следват малко по-дълъг график от около 24,8 часа. Този момент съвпада точно с продължителността на лунния ден, времето, необходимо на луната да изгрее, да залезе и след това да започне да изгрява отново. И за около шест дни около пълнолуние, зоопланктонът се крие особено дълбоко, до 50 метра (около 165 фута) или така.

Учените казват: Copepod

Изглежда, че зоопланктонът има вътрешен биологичен часовник, който задава техните 24-часови миграции, базирани на слънцето. Не е известно дали плувците разполагат и с лунен биологичен часовник, който задава техните зимни пътувания, казва Ласт. Но лабораторните тестове, отбелязва той, показват, че крилът и копеподите имат много чувствителни зрителни системи. Те могат да открият много ниски нива на светлина.

Лунна соната

Светлината на луната влияе дори върху животни, които са активни през деня. Това научи поведенческият еколог Джени Йорк, докато изучаваше малки птици в пустинята Калахари в Южна Африка.

Тези тъкачи на врабчета с бели вежди живеят в семейни групи. Целогодишно те пеят като хор, за да защитят своята територия. Но по време на размножителния период мъжките изпълняват и соло разсъмване. Тези ранни сутрешни песни са това, което доведе Йорк до Калахари. (Сега тя работи в Англия в университета в Кеймбридж.)

Йорк се събуди в 3 или 4 часа сутринта, за да пристигне на мястото си на полето преди началото на представлението. Но в една светла, осветена от луната сутрин, мъжете вече пееха. „Пропуснах данните си за деня“, спомня си тя. "Това беше малко досадно."

За да не пропусне отново, Йорк се изправи по-рано. И тогава тя осъзна, че ранното начално време на птиците не е еднодневна авария. За седеммесечен период тя открива, че когато на небето се вижда пълнолуние, мъжете започват да пеят средно около 10 минути по-рано, отколкото когато е имало новолуние. Екипът на Йорк докладва за своите открития преди пет години в Biology Letters.

Въпроси в класната стая

Тази допълнителна светлина, заключиха учените, стартира пеенето. В края на краищата, в дните, когато пълнолунието вече беше под хоризонта на разсъмване, мъжете започнаха да пеят по нормалния си график. Изглежда, че някои северноамерикански пойни птици имат същата реакция на лунната светлина.

По-ранното начално време удължава средния период на пеене на мъжете с 67 процента. Някои отделят само няколко минути за зори пеене; други продължават от 40 минути до един час. Не е известно дали има полза от пеенето по-рано или по-дълго. Нещо относно песните в зората може да помогне на жените да оценят потенциалните партньори. По-дългото представяне може много да помогне на жените да кажат „мъжете от момчетата“, както казва Йорк.