在篝火旁聚集的人们总能见证一幕古老的现象:夜幕下,昆虫被光线吸引,开始了一场不规则的盘旋之舞。这种景象在艺术、音乐和文学中,常被用作危险而诱人之地的象征。然而,这场舞蹈并非为了觅食或躲避捕食者,而是一群被光困住的飞行者,它们的正常导航系统在这人造光的干扰下失去了作用。

几个世纪以来,人们目睹了这一现象,却对其原因知之甚少。昆虫是如何被简单的灯光迷惑,从精准的飞行者变成了无助的俘虏?作为研究飞行、视觉和进化的专家,我们在《自然通讯》上发表的研究,利用高速跟踪技术,揭开了这一谜团。

早期的解释认为昆虫可能被火焰的热量所吸引,或者它们直接被光吸引,这种行为称为趋光性。但这些都未能完全解释昆虫围绕光源的旋转行为。还有一种观点是,昆虫将光源误认为是月亮,试图用天体导航来保持夜间的路线。然而,这些理论都未能准确预测昆虫的实际飞行路径。

我们的研究发现,昆虫的飞行模式与任何现有模型都不匹配。它们并不是直接撞向光源,也不是螺旋上升导致碰撞,而是始终保持背对光源。这种背光反应是一种已知行为,它在自然界中有助于昆虫保持正确的飞行方向。但是,当昆虫背对人造光源时,它们的飞行路径发生了改变,导致了围绕光源的旋转行为。

为什么昆虫会依赖于这种使它们变得脆弱的反应呢?这可能与它们的体积小有关。较大的动物可以通过感觉器官直接感知重力,而昆虫只能依靠加速度来指示方向。在没有现代照明的情况下,天空通常比地面更亮,为小型飞行者提供了一个可靠的方向提示。人造光源的出现打破了这一平衡。

随着新技术的普及,夜晚的灯光比以往任何时候都要强烈。光污染不仅影响了昆虫,还扰乱了其他动植物乃至人类的昼夜节律和生理过程。昆虫因为无法获得食物,容易被捕食者发现,容易筋疲力尽,许多在早晨到来之前就已死去。

光污染是一个容易解决的问题,只需合理控制户外照明的亮度和时间,就能大大改善夜间生态系统的健康。减少光污染不仅有助于昆虫的生存,还能恢复我们对星空的观赏。超过三分之一的人类居住在永远看不见银河的地区,这是时候让我们的夜空重归黑暗,让昆虫在星空下自由翱翔了。

素材来源:DOI: 10.1038/s41467-024-44785-3