長期以來,關於為什麼飛蟲會被路燈吸引,一直存在誤解。 傳統觀點認為,飛蟲只是被光源所吸引。 然而,研究人員最近提出了乙個新想法,他們認為,飛蟲被吸引的真正原因實際上是人造光源造成的環境混亂。
人造光源的發明,使昆蟲所處的環境變得極其複雜。 因為昆蟲天生對光敏感,所以總覺得“天亮大地暗”。這種錯覺在昆蟲尋找光源的方向感上造成了混亂。 昆蟲不是直接飛向光源,而是傾向於“向光傾斜背部”。 倫敦帝國理工學院的昆蟲學家、一項新研究的合著者山姆·法比安(Sam Fabian)揭示了這一現象。 他認為,這種行為是由於昆蟲對光的自然反應。
事實上,如果光源位於天空中,這種現象是有道理的。 因為在自然環境中,昆蟲會利用來自天空的光線來確定方向並保持飛行姿態。 然而,隨著人造光源的干擾,情況發生了變化。 昆蟲不斷在半空中飛舞,造成方向混亂。 這項發表在《自然通訊》雜誌上的研究指出,背對自然天光的昆蟲有助於保持適當的飛行姿態和控制。 這一發現揭示了為什麼飛蟲在人造光源環境中表現出混亂的飛行軌跡。
在現代城市中,路燈和廣告牌等人造光源無處不在,這些光源對昆蟲的行為有重大影響。 最近的研究發現,昆蟲在人造光源附近通過“在光線周圍創造連續的轉動並誘捕昆蟲”來做出反應。 這種現象引起了生物學家的注意,他們深入研究了昆蟲的這種行為。 北卡羅來納大學教堂山分校的生物學家泰森·赫德里克(Tyson Hedrick)解釋了這一現象。 “昆蟲有導航問題,”他說。 他們習慣於使用光作為線索來了解哪條路是向上的。 “光是昆蟲的天然導航工具。 在夜間,昆蟲會根據光線的方向和強度來判斷它們的位置和方向,從而找到正確的路徑。
然而,人造光源的干擾使得這種昆蟲導航方法具有挑戰性。 由於人造光源的強度和方向可能與自然光源有很大不同,因此昆蟲在與這些光源接觸時會產生混亂的導航訊號。 這導致昆蟲在光線周圍產生連續的轉動行為,不斷試圖找到正確的方向。 而這種行為只會使它們更容易被捕捉。 此外,Hedrick還指出,昆蟲對光的依賴也可能使它們更容易受到光源附近的干擾。 因為在光源附近,昆蟲的視覺系統可能會受到過度刺激,使它們難以判斷正確的方向。 這種情況在一定程度上加劇了人造光源附近昆蟲的混亂行為。
研究人員還發現,昆蟲的飛行受到直接向下照射的強光的干擾最小。 這一發現引起了科學界的關注,因為這意味著昆蟲即使在光源的直接照射下也能保持飛行路徑和方向感。 哈佛大學昆蟲學家阿瓦隆·歐文斯(Avalon Owens)對這些發現進行了深入分析。 他說,人造光的發明改變了昆蟲的生存環境,也間接影響了昆蟲的飛行行為。 “數百萬年來,昆蟲通過感知天空是光明的,地面是黑暗的來定位自己,”歐文斯解釋說,“這是一種生物本能,也是昆蟲生存的關鍵。 “然而,人造光的發明和使用,尤其是直接向下照射的強光,干擾了這種定位昆蟲的方式。 明亮的光線會使昆蟲感到困惑,因為它們無法分辨光源的方向。 在這種情況下,昆蟲的飛行路徑可能會受到影響,甚至可能導致它們無法找到目的地。 這對昆蟲的生存和繁殖產生了巨大的影響。
在這項開創性的研究中,科學家們對飛蛾和蜻蜓的飛行行為採取了一種新的方法。 在實驗室中,他們使用微型感測器來捕捉這些微小昆蟲在空氣中移動時的運動。 這種方法類似於電影製作中使用動作捕捉技術來記錄演員的表演,從而準確地捕捉每乙個細微的動作。
這項研究不僅在實驗室進行,而且研究人員還前往哥斯大黎加的田野,使用高解像度相機捕捉昆蟲在燈光周圍盤旋的生動影象。 這種原位觀察方法使科學家能夠更多地了解蜻蜓如何圍繞光源連續旋轉,為昆蟲的飛行行為提供了新的視角。
此外,研究人員在探照燈等直射光源的存在下發現了一些有趣的現象。 他們發現一些昆蟲在飛行過程中經常倒飛並碰撞。 這一發現有助於更深入地了解昆蟲在光環境中的飛行適應以及它們如何在複雜環境中保持飛行平衡。