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飞蛾趋光不是因为光有吸引力,事实上它们感到无比混乱

2024-1-29 未解之谜网

夜晚降临,大大小小昆虫绕着人造光源群魔乱舞,我们总以为这些昆虫被光线吸引,事实上它们被灯光困住了。一项新研究以高速摄影机捕捉昆虫快速疯狂的飞行轨迹,发现与预期行为相反,昆虫其实背对着光源飞行导致方向感混乱,进而开始绕着灯光打转或向地面俯冲。

夜晚的街灯、火焰周围总聚集着飞蛾与其他昆虫,导致它们常被误认具有趋光性,这是一种认知偏差。虽然飞蛾行为表现得像趋光,但真相是人造光(火把、电灯等)光线与自然光(阳光、月光、星光)不同,前者呈放射状,后者接近平行光,昆虫在自然状态下透过维持与平行光的夹角修正自身直线飞行路线,但人造光源呈放射状,干扰了昆虫判断,于是它们开始表现出螺旋状飞行。

正如飞行员驾驶飞机加速时有无数工具辅助确认哪个方向为上,飞行中的昆虫也会背对天空光线以让脚维持指向地面,但这种习惯遇到人造光源后就变成糟糕的导航系统。它们以为是人造光是“天空”,然而人造光放射状的光线使它们陷入试图保持方向的疲惫无限循环,偶尔还会直接撞到光源。

伦敦帝国学院昆虫学家 Samuel Fabian 团队利用高速红外线摄影机,追踪人造光如何影响 477 种昆虫飞行,观察到野生昆虫在灯周围无休止盘旋,有些则以陡峭爬升方式向上飞,直到无法飞得更高;当光源指向上方,有些人翻身朝地面飞去,而飞行过程昆虫始终保持背向灯光,进行垂直于光源的飞行,在实验室观察的蛾和蜻蜓也如此。

一旦昆虫被光源困住,除非有风将它们吹离才能逃脱。至于为什么昆虫这些古老物种会依赖另它们变得如此脆弱的反应?这可能与它们的身体较小有关。

大型动物可透过加速度或感觉器官直接感知重力,比如人类使用内耳前庭系统来调节平衡感,让我们清楚知道哪条路是向下的。但昆虫的感觉结构很小,当它们快速飞行时重力感应变得不可靠,更容易混淆下降方向,于是它们将赌注都押在天空亮度上,即使在夜晚,它们也需要靠天空来辨别哪条路是“向上”的。

好消息是,团队研究指出最糟糕的光线是向上照射或裸露灯泡,若能调整光线方向或稍微覆盖光线,昆虫便比较不会被困住。团队也正在思考浅色、暖色调灯光对昆虫是否有不同效果,这项研究对于帮助昆虫摆脱人造灯光陷阱非常重要。

新论文发表在《自然通讯》(Nature Communications)期刊。

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