کرم‌های شب‌تاب چگونه به‌طور هماهنگ می‌درخشند؟

در باور عامیانه ژاپنی‌ها، کرم‌های شب‌تاب نماد روح‌های در حال پر کشیدن یا عشق خاموش و آتشین هستند. برخی از فرهنگ‌های بومی در پرو آن‌ها را چشمان ارواح می‌دانند. درمیان فرهنگ‌های غربی مختلف، کرم‌های شب‌تاب، کرم‌های درخشان و سوسک‌های زیست‌تاب دیگر با مجموعه جذاب و گاها متناقص از تداعی‌های استعاری در ارتباط بوده‌اند.

همان‌طورکه مطالعه مروری سال ۲۰۱۶ ذکر کرده است این موجودات با مفاهیمی مانند کودکی، محصول، سرنوشت، جن، ترس، تغییر زیستگاه، چکامه، عشق، شانس، مرگ‌ومیر، روسپیگری، تحول، ستاره‌ها و فانی بودن ارتباط داده شده‌اند. فیزیک‌دانان به دلایلی که ممکن است کمی عرفانی به‌نظر برسد، به کرم‌های شب‌تاب احترام می‌گذارند: از حدود ۲۲۰۰ گونه پراکنده در سراسر جهان، تعداد انگشت‌شماری از آن‌ها نشان داده شده است که توانایی درخشش هماهنگ را دارند.

در مالزی و تایلند، جنگل‌های مانگروی پر از کرم شب‌تاب می‌توانند به‌طور منظم چشمک بزنند؛ گویی با چراغ‌ها کریسمس تزئین شده‌اند. هر تابستان در آپالاشیا، امواج هماهنگی وهم‌آور کرم‌های شب‌تاب در سراسر مزارع و جنگل‌ها به چشم می‌خورد. این درخشش کرم‌های شب‌تاب که برای جلب جفت از آن استفاده می‌کنند و چشمان انسان‌ها را نیز به خود خیره می‌کند، همچنین موجب تلاش‌ دانشمندان برای توضیح هم‌زمانی شده‌اند: قدرتی جادویی که ازطریق آن هم‌زمانی از ساده‌ترین بخش‌های منفرد پدیدار می‌شود.

اوریت پلگ زمانی را به خاطر می‌آورد که به‌عنوان دانشجوی ارشد فیزیک و علوم کامپیوتر به معمای هم‌زمانی درخشش کرم‌های شب‌تاب برخورد کرد. در کتاب «دینامیک غیرخطی و آشفتگی» که توسط ریاضی‌دانی به نام استیون استروگَتس نوشته شده بود، کرم‌های شب‌تاب به‌عنوان مثالی از این موضوع ذکر شده بودند که چگونه سیستم‌های ساده به همگامی دست پیدا می‌کنند. پلگ هرگز کرم شب‌تاب ندیده بود؛ زیرا در منطقه‌ای که بزرگ شده بود، این کرم‌ها کمیاب هستند. او گفت: «آن‌قدر زیبا بود که سال‌های سال در ذهنم ماند.»

زمانی که پلگ آزمایشگاه خود را در دانشگاه کلرادو راه‌اندازی کرد، متوجه شد که اگرچه کرم‌های شب‌تاب الهام‌بخش ریاضیات بوده‌اند، داده‌های کمّی که توصیف می‌کنند این حشرات درواقع چه کاری انجام می‌دهند، خیلی کمیاب هستند.

اوریت پلگ (سمت چپ)، زیست‌شناس محاسباتی در دانشگاه کلرادو و رافائل سارفاتی دانشجوی فوق دکتری در آزمایشگاهش، سیستم پیچیده‌تری را برای ثبت داده‌های با وضوح بالا درباره درخشش کرم‌های شب‌تاب در طبیعت توسعه دادند.

پلگ دست به کار شد تا پژوهش‌های بیشتری دراین‌باره انجام دهد. طی دو سال گذشته، مجموعه مقالاتی که از گروه پلگ منتشر شده است، سیلی از داده‌های دنیای واقعی را درباره هم‌زمانی در چندین گونه کرم‌شب در چندین مکان مطالعاتی و با وضوحی بسیار بالاتر از چیزی که مدل‌سازان یا زیست‌شناسان قبلی ارائه داده بودند، دراختیار جامعه علمی قرار داده است. بارد ارمنتروت، دانشمند ریاضیات زیستی در دانشگاه پیتسبرگ نتایج این تیم را بسیار شگفت‌انگیز خواند. اندرو مویسف، زیست‌شناس دانشگاه کنتیکت گفت: «حیرت‌زده شدم.»

مقاله‌های تیم پلگ نشان می‌دهند که گروه‌های کرم شب‌تاب واقعی از ایدئال‌سازی‌های ریاضی که ده‌ها سال است در مجله‌ها و کتاب‌های درسی به آن اشاره می‌شود، فاصله دارد. برای مثال، تقریباً هر مدلی که برای هم‌زمانی کرم‌های شب‌تاب ایجاد شده است، چنین فرض می‌کند که هر کرم شب‌تاب مترونوم درونی خود را دارد.

با‌این‌حال، مقاله پیش‌چاپی که گروه پلگ در ماه مارس منتشر کرد، نشان داد که حداقل در یک گونه، کرم‌های شب‌تاب انفرادی ریتم ذاتی ندارند و فرض کرد که ضربان جمعی تنها از مشارکت شبح‌وار تعداد زیادی حشره درخشان که درکنارهم جمع شده‌اند، ظاهر می‌شود.

پیش‌چاپ جدیدتری که اولین‌بار در ماه می بارگذاری شد و هفته گذشته به‌روزرسانی شد، نوع نادری از هم‌زمانی را گزارش می‌کند که ریاضی‌دانان به آن «حالت کایمرا» می‌گویند که تقریباً هرگز در دنیای واقعی و خارج از آزمایش‌های ساختگی مشاهده نشده بود.

زیست‌شناسان متخصص کرم‌های شب‌تاب امیدوار هستند که روش‌های جدید به افزایش دانش درباره کرم‌های شب‌تاب و همچنین به حفاظت از آن‌ها کمک کند. در همین حین، ریاضی‌دانانی که تئوری‌های هم‌زمانی را ابداع کردند، مانند تئوری که استروگتس در کتاب درسی خود شرح داده است، بدون بازخورد آزمایشی چندانی از نمونه‌های دنیای واقعی عمل کرده‌اند.

برخی از کرم‌های شب‌تاب توانایی اسرارآمیز سوسوزدن هم‌زمان را دارند. مشاهدات جدید حداقل برای برخی از گونه‌ها، توضیحات قدیمی پذیرفته‌شده برای نحوه رخداد این هم‌زمانی را رد می‌کند.

در گفتمان علمی غربی، گزارش‌هایی از کرم‌های شب‌تاب در جنوب شرقی آسیا که به‌طور هماهنگ چشمک می‌زنند، به قرن‌ها پیش باز می‌گردد. هزاران کرم شب‌تاب که به زبان مالزیایی به آن‌ها کلیپ‌کلیپ (به معنای چشمک‌زن) گفته می‌شود، می‌توانند روی درختان کنار رودخانه ساکن شوند. دیپلماتی بریتانیایی در سفر به تایلند در سال ۱۸۵۷ نوشت: «نور آن‌ها شعله می‌گیرد و سپس با همدلی مشترکی خاموش می‌شود. در یک لحظه، هر برگ و شاخه به‌نظر می‌رسد که با آتشی شبیه الماس مزین شده است.»

همه این گزارش‌ها را قبول نکرده‌اند. در سال ۱۹۱۷ در نامه‌ای به مجله ساینس با موضوع مخالفت با این ایده‌ها آمده بود که «رخداد چنین چیزی در میان حشرات با تمامی قوانین طبیعت مغایرت دارد» و نویسندگان استدلال کرده بودند که این اثر ظاهری ناشی از پلک‌زدن غیرارادی تماشاگر است. با‌این‌حال، در دهه ۱۹۶۰، پژوهشگران ازطریق تجزیه‌و‌تحلیل کمّی مشاهدات قایقرانان محلی در جنگل‌های حرا این مسئله را تأیید کردند.

کرم‌ شب‌تاب گونه فوتینوس کارولینوس یکی از معدود گونه‌هایی است که مشخص شده اعضای آن به‌طور هماهنگ می‌درخشند. این تصویر از کرم‌های شب‌تاب ترکیبی از نوردهی‌های ۳۰ ثانیه‌ای است که با هم ادغام شده است.

سناریوِ مشابهی در دهه ۱۹۹۰ رخ داد. در آن زمان، طبیعت‌شناسی به نام لین فاوست ادعای منتشرشده دانشمندی به نام جان کوپلند درباره این موضوع خواند که در آمریکای شمالی کرم‌های شب‌تاب هماهنگ وجود ندارد. فاوست در آن زمان می‌دانست که آن‌چه او برای دهه‌ها در جنگل‌های نزدیک دیده بود، پدیده‌ای استثنایی بود. فاوست از کوپلند و مویسف دعوت کرد تا گونه‌ای را در کوه‌های بزرگ اسموکی ببینند که فوتینوس کارولینوس نام داشت.

ابرهای کرم‌های شب‌تاب نر جنگل‌ها و فضاهای بی‌درخت جنگل را پر کرده‌اند که تقریباً در ارتفاع قد انسان شناور هستند. این کرم‌های شب‌تاب به‌جای اینکه به‌طور هم‌زمان بدخشند، در عرض چند ثانیه رگباری از چشمک‌های سریع را آزاد می‌کنند و سپس برای مدتی خاموش می‌شوند تا دوباره انفجار نور به راه بیندازند. آزمایش‌های کوپلند و مویسف نشان داد که کرم‌های شب‌تاب جداشده فوتینوس کارولینوس واقعاً سعی می‌کردند هم‌زمان با کرم شب‌تاب همسایه خود (یا LED چشمک‌زن) که در شیشه نزدیک قرار داشت، چشمک بزنند.

این تیم دوربین‌های فیلم‌برداری با حساسیت بالا را در حاشیه‌های مزارع و جنگل‌ها نیز نصب کرد تا چشمک‌زدن کرم‌های شب‌تاب را ثبت کند. کوپلند فریم به فریم فیلم‌ها را بررسی کرد و شمارش کرد که در هر لحظه چند کرم شب‌تاب می‌درخشند. تجزیه‌و‌تحلیل آماری این داده‌ها که به‌سختی جمع‌آوری شد، ثابت کرد که همه کرم‌های شب‌تابی که در میدان دید دوربین‌ها قرار داشتند، در فواصل منظم و همبسته‌ای انفجارهایی از نور را آزاد می‌کردند.

دو دهه بعد، زمانی که پلگ و فیزیک‌دانی به نام رافائل سارفاتی شروع به جمع‌آوری داده‌های کرم‌های شب‌تاب کردند، فناوری‌های بهتری دردسترس بود. آن‌ها سیستمی متشکل از دو دوربین گوپرو را طراحی کردند که چند فوت از هم فاصله داشتند. ازآن‌جایی که این دوربین‌ها فیلم‌برداری ۳۶۰ درجه انجام می‌دهند، می‌توانستند دینامیک یک دسته کرم شب‌تاب را از درون و نه فقط از کنار ثبت کنند.

سارفاتی به‌جای شمارش دستی فلاش‌ها، الگوریتم پردازشی را ابداع کرد که می‌توانست روی چشمک‌زدن کرم‌های شب‌تاب که توسط دوربین ثبت شده بود، تمرکز کند و نه‌تنها زمانی را که چشمک‌زدن اتفاق می‌افتاد، بلکه مکان رخداد آن را در قالب فضایی سه‌بعدی نیز نشان می‌داد. سارفاتی برای اولین‌بار این سیستم را در ژوئن ۲۰۱۹ برای فیلم‌برداری از کرم‌های شب‌تاب فوتینوس کارولینوس به مزرعه‌ای در تنسی برد که فاوست موجب مشهور‌شدن آن‌ها شده بود. اولین‌بار بود که او این صحنه تماشایی را با چشم‌های خودش می‌دید.

سارفاتی چیزی شبیه صحنه‌های فشرده هم‌زمانی کرم‌های شب‌تاب آسیا را تصور کرده بود؛ اما انفجارهای تنسی آشفته‌تر بود و رگبارهایی از حداکثر هشت فلاش سریع در طول دوره حدود چهار ثانیه، تقریباً هر ۱۲ ثانیه یک بار تکرار می‌شد. با‌این‌حال، این آشفتگی هیجان‌انگیز بود: او به‌عنوان فیزیک‌دان احساس کرد که سیستمی که نوسانات طبیعی خود را داشته باشد، می‌تواند نسبت‌به سیستمی با رفتار بی‌نقص آموزنده‌تر باشد.

پلگ در دوران دانشجویی خود ابتدا یاد گرفته بود که کرم‌های شب‌تاب هم‌نوا را با مدلی درک کند که توسط فیزیک‌دان ژاپنی به نام یوشکی کُراموتو ارائه شده بود. کار کراموتو بر پژوهش زیست‌شناسی به نام آرت وینفری مبتنی بود. این مدل توضیح می‌دهد که چگونه هم‌زمانی می‌تواند اغلب به‌طور اجتناب‌ناپذیر در هر چیزی از گروه‌های سلول‌های ضربان‌ساز در قلب انسان تا جریان‌های متناوب ظاهر شود.

در ابتدایی‌ترین حالت، مدل‌های سیستم‌های هم‌زمان نیاز به توصیف دو فرایند دارند. یکی دینامیک درونی یک فرد جداگانه است. در این مورد، کرم شب‌تاب تنهایی که درون شیشه قرار دارد و توسط قانونی فیزیولوژیکی یا رفتاری کنترل می‌شود که تعیین می‌کند چه زمانی چشمک بزند. مورد دوم چیزی است که ریاضی‌دانان به آن «جفت‌شوندگی» می‌گویند، یعنی روشی که طی آن درخشش یک کرم شب‌تاب بر همسایگانش اثر می‌گذارد. با ترکیبات تصادفی این دو بخش، گروهی متشکل از کنشگرهای مختلف می‌توانند به‌سرعت به شکل منظم عمل کنند.

در توصیفی شبیه توصیف کراموتو، هر کرم شب‌تاب انفرادی به‌عنوان نوسانگری درنظر گرفته می‌شود که ریتم ترجیحی ذاتی دارد. شب‌تاب‌ها را به شکلی تصور کنید که آونگی مخفی دارند که به‌طور پیوسته درون آن‌ها در نوسان است. تصور کنید که هر بار که آونگ از پایین قوس خود می‌گذرد، حشره چشمک می‌زند. همچنین فرض کنید که با دیدن چشمک‌زدن همسایه، آونگ تنظیم‌کننده سرعت کرم شب‌تاب با سرعت بیشتری به جلو یا عقب می‌رود.

در این صورت، حتی اگر کرم‌های شب‌تاب در آغاز با هم هماهنگ نباشند و ریتم درونی ترجیحی آن‌ها به صورت انفرادی با هم فرق داشته باشد، مجموعه‌ای که توسط این قوانین هدایت می‌شود، اغلب درنهایت الگوی چشمک‌زدن هماهنگی را اجرا خواهد کرد. نسخه‌هایی از این طرح کلی در طول سال‌ها ظاهر شده است که قوانین دینامیک درونی و جفت‌شوندگی آن‌ها کمی با هم فرق دارد.

یوشکی کراموتو، استاد فیزیک دانشگاه کیوتو معروف‌ترین مدل هم‌زمانی را در دهه ۱۹۷۰ توسعه داد و در سال ۲۰۰۱ با همراه دانشمندان دیگر حالت کایمرا را کشف کرد.

در سال ۱۹۹۰، استروگتس و همکارش رنی میرولو از کالج بوستون ثابت کردند که مجموعه بسیار ساده‌ای از نوسانگرهای شبیه کرم شب‌تاب، درصورتی‌که به نوعی به هم متصل شوند، صرف‌نظر از تعداد، تقریباً همیشه به شکل هم‌زمان عمل خواهند کرد. سال بعد، ارمنتروت توضیح داد که چگونه گروه‌هایی از کرم‌های شب‌تاب تروپتیکس مالاکا (Pteroptyx malaccae) در جنوب شرقی آسیا با افزایش یا کاهش فرکانس‌های درونی خود می‌توانند با هم همگام شوند.

در سال ۲۰۱۸، گروهی به سرپرستی گونزالو مارسلو رامیرس آویلا از دانشگاه سن آندرس بولیوی طرح پیچیده‌تری را ابداع کردند که در آن کرم‌های شب‌تاب بین حالت‌های شارژ و دشارژ در حین چشمک‌زدن خود در نوسان بودند؛ اما زمانی که در سال ۲۰۱۹، دوربین‌های پلگ و سارفاتی شروع به ثبت داده‌های سه‌بعدی از کرم‌های شب‌تاب فوتینوس کارولینوس در کوه‌های بزرگ اسموکی کردند، تجزیه‌وتحلیل‌های آن‌ها الگوهای جدیدی را آشکار کرد.

یک مورد تأیید چیزی بود که فاوست و سایر طبیعت‌شناسان کرم شب‌تاب مدت‌ها بود گزارش کرده بودند: انفجاری از چشمک‌ها اغلب در یک مکان شروع می‌شود و سپس به صورت آبشاری با سرعت حدود نیم‌متر در ثانیه در جنگل منتشر می‌شود. این موج‌های مسری نشان می‌دهد که جفت‌شوندگی کرم‌های شب‌تاب نه کاملاً سراسری (به‌طوری‌که کل دسته به هم متصل باشند) و نه کاملاً محلی (که هر کرم شب‌تاب فقط به همسایگان نزدیکش اهمیت بدهد) است.

درعوض، به‌نظر می‌رسید که کرم‌های شب‌تاب به سایر کرم‌های شب‌تاب در ترکیبی از فاصله‌ها واکنش نشان می‌دهند که می‌تواند بدان علت باشد که کرم‌های شب‌تاب فقط می‌توانند فلاش‌هایی را ببینند که در امتداد خط دید سالم رخ می‌دهد. در جنگل، پوشش گیاهی اغلب مانع ایجاد می‌کند و خط دید را می‌شکند.

همچنین، به‌نظر می‌رسد که کرم شب‌تاب فوتینوس کارولینوس با یکی از فرضیه‌های اصلی نسخه‌های مختلف مدل‌های کراموتو جور درنمی‌آید: کرم‌های شب‌تاب آسیای جنوب شرقی هر فلش نور را با تناوبی درونی انجام می‌دهند اما کرم‌های شب‌تاب تنسی این طور نیستند.

هنگامی که پلگ و سارفاتی یک کرم شب‌تاب فوتینوس کارولینوس را در چادری رها کردند، او ریتم دقیقی را دنبال نمی‌کرد و به‌طور تصادفی می‌درخشید. او گاهی فقط چند ثانیه و گاهی چند دقیقه صبر می‌کرد. استروگتس گفت: «این مشاهده ما را از جهان مدل‌های موجود بیرون می‌برد.» اما زمانی که تیم تعداد ۱۵ یا بیشتر کرم‌های شب‌تاب را در چادر رها کرد، کل چادر با انفجارهای جمعی نور با فاصله حدود ۱۲ ثانیه‌ای روشن می‌شد.

این هم‌زمانی و تناوب گروهی محصول نوظهور کرم‌های شب‌تابی بود که درکنارهم قرار داشتند. گروه پلگ برای تعیین اینکه چگونه چنین چیزی ممکن است رخ دهد، با فیزیک‌دانی به نام سریویدیا ایر بیسواس از دانشگاه پردو تماس گرفتند. کونال جوشی، دانشجوی دکترای ایر بیسواس داده‌های میدانی آن‌ها را تجزیه‌و‌تحلیل کرد و مدل جدیدی را برای تناوبی بودن نوظهور کرم‌های شب‌تاب ایجاد کرد که دانشمندان آن را بهار گذشته در سرور مقالات پیش‌چاپ biorxiv بارگذاری کردند.

مدل جدیدی برای هم‌زمانی سوسو‌زدن کرم‌های شب‌تاب. کرم‌های شب‌تابی که به‌طور تصادفی سوسو می‌زنند، اگر به‌واسطه مشاهده نور کرم‌های شب‌تاب دیگر تحریک شوند، می‌توانند به صورت گروهی عمل کنند. زمان ریکاوری پس از انفجاری از نور، فرکانس درخشیدن را تعیین می‌کند.

کرم شب‌تاب منفردی را تصور کنید که به‌تازگی فلاش‌های نور را از خود ساطع کرده است و قوانین زیر را درنظر بگیرید. اگر اکنون آن را جدا کنید، قبل از اینکه دوباره چشمک بزند، به اندازه فاصله زمانی تصادفی منتظر می‌ماند. اگرچه حداقل زمان انتظاری وجود دارد که حشره برای شارژ مجدد اندام تولیدکننده نور خود به آن نیاز دارد. این کرم شب‌تاب همچنین نسبت‌به فشار همتایانش حساس است: اگر ببیند که کرم شب‌تاب دیگری چشمک‌زدن را شروع کرده است، او نیز تا زمانی که ازنظر فیزیکی بتواند، چشمک خواهد زد.

اکنون میدان کاملی از کرم‌های شب‌تاب را در تاریکی بالافاصله پس از انفجارهای نور تصور کنید. هریک از آن‌ها اکنون زمان تصادفی طولانی‌تر از دوره شارژ انتخاب می‌کند. با‌این‌حال، کسی که اول چشمک بزند، موجب می‌شود بقیه هم فورا او را دنبال کنند.

کل این فرایند هربار که میدان تاریک می‌شود، تکرار می‌شود. با افزایش تعداد کرم‌های شب‌تاب، احتمال اینکه حداقل یکی از آن‌ها به‌طور تصادفی انتخاب کند که به محض اینکه ازنظر زیستی ممکن شد، دوباره چشمک بزند، به‌طور فزاینده‌ای افزایش پیدا می‌کند و این امر موجب می‌شود بقیه نیز این کار را انجام دهند. درنتیجه، زمان بین انفجارها به سمت حداقل زمان انتظار کوتاه‌تر می‌شود.

هر دانشمندی که به این صحنه زل بزند، چیزی را خواهد دید که به‌نظر می‌رسد ریتم گروهی ثابتی از نوری است که در تاریکی فرو می‌رود و سپس تاریکی است که با نور منفجر می‌شود. پیش‌چاپ دومی از گروه پلگ الگوی عجیب دیگری را آشکار کرد. در پارک ملی کانگری در کارولینای جنوبی، وقتی که تیم پلگ تجهیزات را روی کرم شب‌تاب فوتوریس فرونتالیس (Photuris frontalis) آزمایش می‌کرد، او متوجه چیز عجیبی شد. او گفت:

به یاد دارم که از گوشه چشمم دیدم که کرم شب‌تاب کوچکی وجود دارد که با بقیه هماهنگ نیست؛ اما هنوز وقت‌شناس است.

تجزیه‌و‌تحلیل تیم نشان داد که درحالی‌که گروه هم‌سرایان اصلی کرم‌های شب‌تاب به صورت ریتمی چشمک می‌زنند، برخی افراد از همراهی خودداری می‌کنند. آن‌ها در فضای مشترکی حضور داشتند و با ریتم خودشان و خارج از سمفونی اطراف خود عمل می‌کردند. گاهی‌اوقات به‌نظر می‌رسید که این افراد انزواطلب با همدیگر هماهنگ می‌شوند و گاهی هم به صورت ناهمگام چشمک می‌زدند. گروه پلگ این را به‌عنوان «حالت کایمرا» توصف می‌کند.

حالت کایمرا فرمی از همگامی است که اولین‌بار توسط کراموتو و دانشجوی فوق‌دکتری او دورجسورن باتوگتوخ در سال ۲۰۰۱ در کانون توجه قرار گرفت و در سال ۲۰۰۴، استروگتس و دانیل آبرامز ریاضی‌دان از دانشگاه نورث‌وسترن به شکل مدل‌های ریاضی آن را توصیف کرد. گزارش‌های معدودی از دانشمندان علوم اعصاب ادعا می‌کنند که این نوع همگامی کایمرا را تحت شرایط آزمایشی خاصی در فعالیت سلول‌های مغز مشاهده کرده‌اند؛ اما چنین چیزی تاکنون در طبیعت مشاهده نشده بود.

هدف مدل‌سازان گنجاندن الگوهای مشاهده‌شده کرم‌های شب‌تاب در چارچوب‌های جدید و اصلاح‌شده است. ارمنتروت مقاله‌ای تحت بررسی دارد که توصیف ریاضی متفاوتی از فوتینوس کارولینوس ارائه می‌دهد. فرض کنید که به‌جای منتظر ماندن برای زمان صرفاً تصادفی فراتر از حداقل زمان اجباری مورد نیاز برای شارژ مجدد، حشره‌ها فقط نوسانگرهای نامنظم و دارای نویز باشند. سپس وقتی کرم‌های شب‌تاب درکنارهم جمع می‌شوند، ممکن است مانند فلاشرهای منظم عمل کنند.

در شبیه‌سازی‌های کامپیوتری، این مدل با داده‌های گروه پلگ نیز مطابقت دارد. ارمنتروت گفت: «حتی اگر برنامه‌ریزی نشده باشد، الگوهایی مانند امواج ظاهر می‌شود.» زیست‌شناسان می‌گویند که سیستم دوربین و الگوریتم ارزان‌قیمت پلگ و سارفاتی ممکن است به پیشرفت و عمومی‌سازی پژوهش‌های کرم شب‌تاب کمک زیادی کند. مطالعه کرم‌های شب‌تاب در طبیعت دشوار است؛ زیرا تشخیص گونه‌ها ازطریق الگوی درخشش آن‌ها مگر برای پژوهشگران بسیار متعهد و علاقمندانِ سرسخت، بسیار دشوار است.

این امر باعث می‌شود که حتی در شرایطی که ممکن است بسیاری از گونه‌های کرم شب‌تاب در خطر انقراض باشند، اندازه‌گیری دامنه و فراوانی جمعیت‌های کرم شب‌تاب چالش‌برانگیز باشد. سیستم جدید می‌تواند جمع‌آوری، تجزیه‌وتحلیل و اشتراک‌گذاری داده‌های چشمک‌زدن کرم‌های شب‌تاب را آسان‌تر کند. در سال ۲۰۲۱، سارفاتی از این سیستم برای تأیید گزارشی از آریزونا استفاده کرد که ادعا می‌کرد زمانی که تعداد کافی از کرم‌های شب‌تاب محلی (گونه Photinus knulli) درکنارهم جمع شده باشند، رفتار هماهنگ ظاهر می‌شود.

امسال آزمایشگاه پلگ ۱۰ نسخه از این سیستم دوربین را برای پژوهشگران کرم شب‌تاب در سراسر ایالات متحده ارسال کرد. آن‌ها اکنون در حال دریافت داده‌هایی از نمایش‌های نوری هستند که تابستان امسال توسط هشت گونه کرم شب‌تاب ایجاد شده است. گروهی از پژوهشگران یادگیری ماشین در آزمایشگاه پلگ با اهداف حفاظتی، در تلاش هستند تا الگوریتمی را برای شناسایی گونه از روی الگوهای درخشش آن‌ها در فیلم‌های ضبط شده آموزش دهند.

مدل‌های ایدئال‌سازی‌شده از کرم‌های شب‌تاب دهه‌ها الهام‌بخش تئوری‌های ریاضی بوده است. پلگ امیدوار است که حقایق ظریف‌تری که اکنون در حال ظهور هستند، نیز به همین ترتیب دارای نتایج و پیامدهای سودمند باشد. مویسف می‌گوید یادگیری نحوه همگام‌شدن آن‌ها می‌تواند به درک بهتری از رفتارهای خودسازمانده در دیگر موجودات زنده منجر شود.