长期以来,关于为什么飞虫会被路灯吸引,一直存在误解。 传统观点认为,飞虫只是被光源所吸引。 然而,研究人员最近提出了一个新想法,他们认为,飞虫被吸引的真正原因实际上是人造光源造成的环境混乱。
人造光源的发明,使昆虫所处的环境变得极其复杂。 因为昆虫天生对光敏感,所以总觉得“天亮大地暗”。这种错觉在昆虫寻找光源的方向感上造成了混乱。 昆虫不是直接飞向光源,而是倾向于“向光倾斜背部”。 伦敦帝国理工学院的昆虫学家、一项新研究的合著者山姆·法比安(Sam Fabian)揭示了这一现象。 他认为,这种行为是由于昆虫对光的自然反应。
事实上,如果光源位于天空中,这种现象是有道理的。 因为在自然环境中,昆虫会利用来自天空的光线来确定方向并保持飞行姿态。 然而,随着人造光源的干扰,情况发生了变化。 昆虫不断在半空中飞舞,造成方向混乱。 这项发表在《自然通讯》杂志上的研究指出,背对自然天光的昆虫有助于保持适当的飞行姿态和控制。 这一发现揭示了为什么飞虫在人造光源环境中表现出混乱的飞行轨迹。
在现代城市中,路灯和广告牌等人造光源无处不在,这些光源对昆虫的行为有重大影响。 最近的研究发现,昆虫在人造光源附近通过“在光线周围创造连续的转动并诱捕昆虫”来做出反应。 这种现象引起了生物学家的注意,他们深入研究了昆虫的这种行为。 北卡罗来纳大学教堂山分校的生物学家泰森·赫德里克(Tyson Hedrick)解释了这一现象。 “昆虫有导航问题,”他说。 他们习惯于使用光作为线索来了解哪条路是向上的。 “光是昆虫的天然导航工具。 在夜间,昆虫会根据光线的方向和强度来判断它们的位置和方向,从而找到正确的路径。
然而,人造光源的干扰使得这种昆虫导航方法具有挑战性。 由于人造光源的强度和方向可能与自然光源有很大不同,因此昆虫在与这些光源接触时会产生混乱的导航信号。 这导致昆虫在光线周围产生连续的转动行为,不断试图找到正确的方向。 而这种行为只会使它们更容易被捕捉。 此外,Hedrick还指出,昆虫对光的依赖也可能使它们更容易受到光源附近的干扰。 因为在光源附近,昆虫的视觉系统可能会受到过度刺激,使它们难以判断正确的方向。 这种情况在一定程度上加剧了人造光源附近昆虫的混乱行为。
研究人员还发现,昆虫的飞行受到直接向下照射的强光的干扰最小。 这一发现引起了科学界的关注,因为这意味着昆虫即使在光源的直接照射下也能保持飞行路径和方向感。 哈佛大学昆虫学家阿瓦隆·欧文斯(Avalon Owens)对这些发现进行了深入分析。 他说,人造光的发明改变了昆虫的生存环境,也间接影响了昆虫的飞行行为。 “数百万年来,昆虫通过感知天空是光明的,地面是黑暗的来定位自己,”欧文斯解释说,“这是一种生物本能,也是昆虫生存的关键。 “然而,人造光的发明和使用,尤其是直接向下照射的强光,干扰了这种定位昆虫的方式。 明亮的光线会使昆虫感到困惑,因为它们无法分辨光源的方向。 在这种情况下,昆虫的飞行路径可能会受到影响,甚至可能导致它们无法找到目的地。 这对昆虫的生存和繁殖产生了巨大的影响。
在这项开创性的研究中,科学家们对飞蛾和蜻蜓的飞行行为采取了一种新的方法。 在实验室中,他们使用微型传感器来捕捉这些微小昆虫在空气中移动时的运动。 这种方法类似于电影制作中使用动作捕捉技术来记录演员的表演,从而准确地捕捉每一个细微的动作。
这项研究不仅在实验室进行,而且研究人员还前往哥斯达黎加的田野,使用高分辨率相机捕捉昆虫在灯光周围盘旋的生动图像。 这种原位观察方法使科学家能够更多地了解蜻蜓如何围绕光源连续旋转,为昆虫的飞行行为提供了新的视角。
此外,研究人员在探照灯等直射光源的存在下发现了一些有趣的现象。 他们发现一些昆虫在飞行过程中经常倒飞并碰撞。 这一发现有助于更深入地了解昆虫在光环境中的飞行适应以及它们如何在复杂环境中保持飞行平衡。