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TUhjnbcbe - 2024/4/25 17:18:00

导语:夏季是夜行性昆虫活动的季节,如果房子的外面有灯,那么你就会看到很多昆虫在绕着夜灯飞来飞去,为何昆虫会喜欢灯?相信很多人也有这样的疑问,通常他们会得到这样的回答:因为这些昆虫就喜欢灯光,这时候昆虫趋光的现象和特性会深深地印在我们的头脑中。飞蛾扑火就是最好的证明,它证明了昆虫确实存在一定的趋光性,但如果这只是人类的一面之词呢?

01飞蛾扑火的原因是因为昆虫的趋光性吗?飞蛾有不一样的话要说

如果密切注意飞蛾扑火的飞行路线,不难发现,很少有飞蛾是直接飞进灯里的,其飞行路线不稳,感觉像是喝醉的人在路上蹒跚地躲避街灯一样。关于这个问题,有研究人员专门做了特别的统计,并记录了飞蛾的飞行轨迹。飞蛾那么喜欢照明,为什么不直接飞到光源上?飞蛾扑火真的是因为趋光吗?在人的角度上,把这些行为归结为趋光性也是对的,但据说飞蛾不喜欢照明,而是人为光源的牺牲品。

为什么要这么说?是因为昆虫导航的本能。对大多数生物来说,光线是最重要的导航方式,人们能根据太阳的方位确定东南西北方向,动物依靠日月的位置进行移动。对于许多昆虫也是如此,但根据眼睛的构造,昆虫眼中的自然光与我们观察到的不一样。对人眼而言,从天空发出的光与方向无关,只是感觉到了变数,强烈时,人眼不能直接直射头顶的光线,而昆虫则不同,复眼型结构与偏光板相似,由于只有平行于极化方向的振动,如筛子,所以进入复眼的光线就是振动方向的光。

可以举一个3D眼镜的例子。3D影片使用两个摄像机同时拍摄下一物体的两幅图像,并在放映时将其映入屏幕。如果不戴3D眼镜的话,屏幕上的阴影就会变深。3D眼镜的镜头相当于双偏光板,其偏振方向分别与左右照相机相同。用这种方法,两幅画面分别通过两副眼镜进行观察,在观众的头脑中形成立体的形象。虫子用3D眼镜观察世界上的生物,自然光线使它们能够导航。回溯到寒武纪时期的生物,当生物睁开眼睛时,这个感光器官会透过光线引导自己的行为,眼睛的出现非常重要,甚至有科学家相信,这是寒武纪生命爆发的原因。

举例来说,著名的三叶虫可以进化出六角形复眼,通过感知天空的偏振光来判断方向,后来,昆虫进化出了更加复杂的眼睛。蜜蜂有三只单眼和两只复眼,每只眼睛上有只小眼睛,它们可以根据太阳的偏光来判断太阳的方位,并确定它们的方向。在昆虫导航方面,科学家们对帝王蝶的活动进行了专门的研究,结果也是如此,这种小昆虫能完成一千多公里的飞行,依赖的就是天空中的偏振光。人们很早就认识到了偏振光,但是人眼无法分辨,但也并非不能利用偏振光。

在维京人称霸北欧时,那个时候没有罗盘,他们在广袤的海洋里航行,就是使用了偏振光。维京人用一种叫做太阳石的方解石来识别方向,实际上就是结晶碳酸钙,因其特殊的晶体结构,可将自然光分解为两种偏振光,即便看不到太阳,太阳石也能提供大致的方向。这样也解释了为什么昆虫不会直接飞向太阳和月亮,它们仅仅是综合地参照了自然光的方向和天空光的偏振光来导航,对昆虫而言,这并非指向性,而是依赖于光源导航的本能,在亿万年的时间里,昆虫都是以这种方式航行的。

直到人类使用了火种。火一般都是在晚上点亮的,比自然光源更近,而且在一定范围内,其强度也不能与自然光相比较。由于受到了更强的刺激,昆虫的上亿年本能就被驱使错误导航,把比天体更靠近的光线作为了参考。不像自然光源,人工光源不能正确地导航虫子,因此有一个中心的辐射状,它与自然光源是不同的。当达到地面高度的自然光源接近平行光,对于蛾类来说也是非常复杂的,从飞行轨迹来看,不仅仅是光线,飞行轨迹也是完全相反的。飞蛾当然是根据光线的角度来决定拐弯还是直线飞行,直觉动作是不能抗拒的,飞蛾的本能驱使它朝照明的方向前进,但大脑在抗拒,所以飞行轨迹就会混乱。

这一思想和本能的强烈搏斗,飞蛾自己都不知道飞的是什么路线,最后它只能飞蛾扑火。这种情况也可以在使用指南针的例子中得到证实,从地球的南北极来看,罗盘并不指向我们所希望的南北面,它类似于人造光源的放射状波,当我们沿着南极的指南针前进时,它就像飞蛾一样从螺旋轨道上飞到磁极。人可以不用罗盘来进行导航,但是飞蛾没得选,这样的灯光一旦熄灭,飞蛾也会恢复正常,假如灯泡一直亮着,那只能一股脑的朝灯飞去。

结语:人们称昆虫的这种行为为趋光性,当然,并非所有的昆虫都会朝着光源飞行,如果看到人造光源,掉头远离的昆虫也不少,比如,我们所讨厌的蟑螂,在光源出现的时候就会远离,这就是昆虫的负趋光性。造成这种差异的原因是蚂蚁和蟑螂等昆虫不依靠光源导航,蚁群可以依赖太阳,但能够识别的路径主要是通过触角和嗅觉来识别。蟑螂则更厉害,最近研究发现,蟑螂的导航能力和哺乳动物一样,会把GPS藏在自己的脑袋里导航,依靠脑袋寻找周围的环境,寻找新的寄生地点。那些依赖光来导航的蜜蜂、金龟子、蛾类的昆虫就没有那么幸运了,对昆虫而言,光污染的造成者是人类,但这也是没有办法的,只能眼睁睁地看着它们乱飞了。

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