A41 Störungen durch künstliches Licht

Thema

Das nachtaktive Insekt, das sich am Licht orientiert, erfährt nachts unter künstlichem Licht eine tiefgreifende Verhaltensstörung: Obwohl es sich im Laufe der Evolution mithilfe natürlicher Lichtquellen als Orientierungshilfe entwickelt hat, stört künstliches Licht nachts direkt die für seine Navigation notwendige Referenz.

Die Fotorezeptoren des nachtaktiven Insekts sind an die Dunkelheit angepasst und besitzen eine sehr hohe Empfindlichkeit, die es ihnen ermöglicht, das wenige natürliche Licht der Nacht wahrzunehmen. Diese hohe Empfindlichkeit führt jedoch dazu, dass die Fotorezeptoren entweder gesättigt oder stark desensibilisiert werden, wenn sie künstliches Licht erhalten, das deutlich intensiver ist als das natürliche Licht, für das sie kalibriert sind.

Diese Sättigung der Fotorezeptoren des nachtaktiven Insekts folgt der Michaelis-Menten-Kinetik: Mit zunehmender Bestrahlungsstärke des empfangenen Lichts nimmt die Reaktion des Fotorezeptors immer weiter ab, bis er oberhalb einer Sättigungsschwelle keine weiteren Intensitätsunterschiede mehr wahrnehmen kann, egal wie stark das Licht weiter zunimmt. Neben dieser Reizüberflutung orientieren sich nachtaktive Insekten typischerweise mithilfe eines sehr spezifischen Mechanismus: Sie halten einen konstanten Winkel innerhalb ihres Sichtfelds, meist zu einer natürlichen Lichtquelle wie Mond oder Sternen, und passen ihren Flug an, um diesen Winkel beizubehalten. Dieser Navigationsmechanismus mit konstantem Winkel funktioniert gut mit einer natürlichen Lichtquelle, da diese so weit entfernt ist, dass sich ihr Winkel kaum ändert, egal wie weit das Insekt fliegt.

Wenn eine nahegelegene künstliche Lichtquelle die natürliche Lichtquelle im Sichtfeld des Insekts ersetzt oder ergänzt, versagt derselbe Mechanismus, der es normalerweise gut orientiert: Da die künstliche Quelle viel näher ist als Mond oder Sterne, ändert sich ihr Winkel relativ zum Insekt schnell, wenn sich das Insekt bewegt. Das Insekt versucht, den konstanten Winkel wie gewohnt beizubehalten, erzeugt dadurch einen Orientierungsfehler, der es zwingt, in immer engeren Spiralen auf die künstliche Quelle zuzufliegen. Künstliches Licht lockt nachtaktive Insekten nicht nur zu künstlichen Lichtquellen, sondern verringert auch den visuellen Kontrast, mit dem Insekten ihre Umgebung wahrnehmen. Dieser Kontrastverlust hindert sie daran, sowohl die Silhouetten potenzieller Fressfeinde als auch die Blütenmuster zu erkennen, die ihnen normalerweise bei der Nahrungssuche helfen. So führt dasselbe künstliche Licht, das zunächst die Fotorezeptoren des Insekts überstrahlt und es dann von seinem natürlichen Weg ablenkt, letztendlich dazu, dass es ungeschützt ist und sich nicht richtig ernähren kann.

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