Skip to main content
Login | Suomeksi | På svenska | In English

The effect of artificial light spectrum on mate attraction in the common glow-worm, Lampyris noctiluca

Show full item record

Title: The effect of artificial light spectrum on mate attraction in the common glow-worm, Lampyris noctiluca
Author(s): Kivelä, Linnea
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Biological and Environmental Sciences
Degree program: Master's Programme in Ecology and Evolutionary Biology
Specialisation: Ecology and evolutionary biology
Language: English
Acceptance year: 2022
Abstract:
Valosaaste eli yöllinen keinovalo on maailmanlaajuisesti lisääntyvä ympäristöongelma, joka uhkaa etenkin pimeydestä riippuvaisia yöaktiivisia organismeja. Moderni valoteknologia tarjoaa mahdollisuuksia valosaasteen ekologisten vaikutusten lieventämiseen, mutta tehokas toteutus vaatii parempaa ymmärrystä siitä, miten keinovalon eri ominaisuudet, kuten valon spektri, vaikuttavat sen seurauksiin luonnolle. Kiiltomato (Lampyris noctiluca) on esimerkki lajista, jonka uskotaan kärsivän valosaasteesta. Keinovalon on havaittu häiritsevän kiiltomatojen lisääntymistä heikentämällä naaraiden kykyä houkutella koiraita loisteellaan. Tässä tutkimuksessa tarkastelin miten keinovalon väri (spektri) vaikuttaa kiiltomatokoiraan kiinnostukseen naarasta matkivaa ärsykettä kohtaan. Tarkoituksenani oli selvittää ovatko jotkin keinovalon värit vähemmän haitallisia kiiltomatojen lisääntymiselle kuin toiset. Pyydystin kiiltomatokoiraita kentällä käyttäen tekonaarasansoja, ja vertailin pyydystysmenestystä eri käsittelyissä olleiden ansojen välillä. Käytetyt käsittelyt olivat valaisu yläpuolelta sinisellä, valkoisella, keltaisella ja punaisella keinovalolla, sekä valaisematon kontrolli. Lisäksi suoritin laboratoriokokeen, jossa kiiltomatokoiraat saivat valita kahden vaihtoehdon välillä. Toinen vaihtoehdoista oli valaisematon tekonaaras, ja toinen joko keltaisella tai punaisella valolla valaistu tekonaaras, tai punaisella valolla valaistu alue ilman tekonaarasta. Lyhytaaltoisella keinovalolla (sininen ja valkoinen) valaistut ansat pyydystivät merkitsevästi vähemmän koiraita kuin valaisemattomat tai pitkäaaltoisella (keltainen ja punainen) keinovalolla valaistut ansat. Valaisemattomien ja pitkäaaltoisella keinovalolla valaistujen ansojen välillä pyydystettyjen koiraiden määrässä ei ollut merkitsevää eroa. Laboratoriokokeissa koiraat suosivat valaisematonta tekonaarasta merkitsevästi keltaisella keinovalolla valaistua tekonaarasta enemmän. Koiraat kuitenkin valitsivat punaisella keinovalolla valaistun tekonaaraan tai alueen useammin kuin valaisemattoman tekonaaraan, joskin tämä ero ei ollut merkitsevä. Tulokset osoittavat, että keinovalon väri vaikuttaa kiiltomatojen kumppanin houkutteluun. Lyhytaaltoinen keinovalo heikentää kiiltomatonaaraan menestystä kumppanin houkuttelussa enemmän kuin pitkäaaltoinen keinovalo, mikä voisi tarkoittaa, että keltasävyinen keinovalaistus muodostaisi ekologisesti harmittomamman vaihtoehdon kylmälle valkoiselle valaistukselle. On kuitenkin vielä epäselvää, miten pitkäaaltoinen keinovalo tarkalleen vaikuttaa kiiltomatokoiraan käsitykseen naaraan viehättävyydestä. Lisäksi kiiltomatokoiraat osoittivat merkkejä kiinnostuksesta pitkäaaltoista keinovaloa kohtaan, mikä voisi muodostaa niille evolutiivisen ansan. Keinovalon spektrin vaikutukset organismeihin eivät siten ole suoraviivaisia, vaan voivat vaihdella sekä lajista että tilanteesta riippuen.
Light pollution, or artificial light at night, is a globally increasing environmental problem that threatens especially nocturnal organisms dependent on darkness. Modern lighting technology offers opportunities for mitigation of the ecological impacts of light pollution, but effective implementation requires better understanding of how different artificial light qualities, such as light spectrum, influence its effects on wildlife. The common glow-worm, Lampyris noctiluca, is an example of a species believed to be suffering from light pollution. Artificial light has been found to interfere with glow-worm reproduction by decreasing the success of females in attracting males with their glow. In this study, I investigated how the color (spectrum) of artificial light affects the attraction of male glow-worms towards a female mimicking stimulus, in order to find out whether certain colors of artificial light are less detrimental to glow-worm reproduction than others. I used dummy female traps to capture male glow-worms in the field and compared the catch success of traps in different treatments: illuminated from above with blue, white, yellow or red artificial light, or left unilluminated as a control. I also conducted a laboratory experiment where male glow-worms were given two choices. One of the choices was an unilluminated dummy female, and the other was either a dummy female illuminated with yellow or red light, or a red light illuminated area with no dummy female. Traps illuminated with short wavelength artificial light (blue and white) caught significantly fewer males than unilluminated traps or traps illuminated with long wavelength artificial light (yellow and red). There was no significant difference in the number of males caught between unilluminated traps and traps illuminated with long wavelength artificial light. In the laboratory, males significantly preferred an unilluminated dummy female over a dummy female illuminated with yellow light. However, the males chose a red light illuminated dummy female or area more often than an unilluminated dummy female, although this difference in preference was not significant. The results show that mate attraction in the glow-worm is influenced by artificial light color, with short wavelength artificial light decreasing the mate attraction success of female glow-worms more than long wavelength artificial light. This could point to yellow-tinted artificial lighting presenting an ecologically friendly alternative to cool white lighting. However, the specifics of how long wavelength artificial light affects male glow-worm perception of female attractiveness are still unclear. Furthermore, male glow-worms show signs of attraction towards long wavelength artificial light, which could form an evolutionary trap for them. The impacts of artificial light spectrum on organisms are thus not straightforward, but can vary depending on both species and situation.
Keyword(s): Light pollution artificial light at night environmental change light spectrum mate attraction mate choice glow-worm Lampyridae


Files in this item

Files Size Format View
Kivela_Linnea_Thesis_2022.pdf 1.143Mb PDF

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record