飛蛾趨光不是因為光有吸引力 事實上牠們感到無比混亂

(首圖來源:pixabay)

【文‧Emmastein】

夜晚降臨,大大小小昆蟲繞着人造光源羣魔亂舞,我們總以爲這些昆蟲被光線吸引,事實上牠們被燈光困住了。一項新研究以高速攝影機捕捉昆蟲快速瘋狂的飛行軌跡,發現與預期行爲相反,昆蟲其實背對着光源飛行導致方向感混亂,進而開始繞着燈光打轉或向地面俯衝。

夜晚的街燈、火焰周圍總聚集着飛蛾與其他昆蟲,導致牠們常被誤認具有趨光性,這是一種認知偏差。雖然飛蛾行爲表現得像趨光,但真相是人造光(火把、電燈等)光線與自然光(陽光、月光、星光)不同,前者呈放射狀,後者接近平行光,昆蟲在自然狀態下透過維持與平行光的夾角修正自身直線飛行路線,但人造光源呈放射狀,干擾了昆蟲判斷,於是牠們開始表現出螺旋狀飛行。

正如飛行員駕駛飛機加速時有無數工具輔助確認哪個方向爲上,飛行中的昆蟲也會背對天空光線以讓腳維持指向地面,但這種習慣遇到人造光源後就變成糟糕的導航系統。牠們以爲是人造光是「天空」,然而人造光放射狀的光線使牠們陷入試圖保持方向的疲憊無限循環,偶爾還會直接撞到光源。

倫敦帝國學院昆蟲學家 Samuel Fabian 團隊利用高速紅外線攝影機,追蹤人造光如何影響 477 種昆蟲飛行,觀察到野生昆蟲在燈周圍無休止盤旋,有些則以陡峭爬升方式向上飛,直到無法飛得更高;當光源指向上方,有些人翻身朝地面飛去,而飛行過程昆蟲始終保持背向燈光,進行垂直於光源的飛行,在實驗室觀察的蛾和蜻蜓也如此。

一旦昆蟲被光源困住,除非有風將牠們吹離才能逃脫。至於爲什麼昆蟲這些古老物種會依賴另牠們變得如此脆弱的反應?這可能與牠們的身體較小有關。

大型動物可透過加速度或感覺器官直接感知重力,比如人類使用內耳前庭系統來調節平衡感,讓我們清楚知道哪條路是向下的。但昆蟲的感覺結構很小,當牠們快速飛行時重力感應變得不可靠,更容易混淆下降方向,於是牠們將賭注都押在天空亮度上,即使在夜晚,牠們也需要靠天空來辨別哪條路是「向上」的。

好消息是,團隊研究指出最糟糕的光線是向上照射或裸露燈泡,若能調整光線方向或稍微覆蓋光線,昆蟲便比較不會被困住。團隊也正在思考淺色、暖色調燈光對昆蟲是否有不同效果,這項研究對於幫助昆蟲擺脫人造燈光陷阱非常重要。

新論文發表在《自然通訊》(Nature Communications)期刊。

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