为什么昆虫会被人造光吸引？

夜晚，灯柱的人造灯光吸引着飞蛾和昆虫。被光吸引可能是光吸一种更古老的进化反应。（图片来源:uux.cn/库纳科斯via Getty Images）
（神秘的昆虫地球uux.cn）据生活科学（梅格·达夫）：经典的夏季户外野餐有薯条和饮料，然后在太阳下山后，人造成群的光吸昆虫在门廊的灯光周围飞来飞去。但是昆虫在人造光周围飞行会对飞蛾、蚊蚋和蚊子等生物造成致命的人造后果；它们可能被困在灯罩下，暴露在甲虫、光吸蜘蛛、昆虫蝙蝠和鸟类等捕食者面前。人造
哈佛大学研究员阿瓦隆·欧文斯说，光吸这种“愚蠢的昆虫盘旋”甚至会分散昆虫对进食、交配和繁殖等目标的人造注意力。人造光可能是光吸全球昆虫数量减少的原因之一。那么，考虑到风险，为什么昆虫会被人造光吸引呢？
各种理论层出不穷。也许飞蛾利用月亮来导航，而灯光看起来像月亮。也许昆虫正试图逃向光明——或者试图寻找黑暗。欧文斯说，由于一种叫做马赫带的视错觉，“一个被照亮的区域的边缘看起来会比黑暗的其余部分更暗。”
1965年，一名研究人员假设光线可能以某种方式模仿交配信息素。“那是一个疯狂的理论！“佛罗里达自然历史博物馆研究飞蛾和感觉系统的博士后研究员Yash Sondhi说。“但在那个时候，所有的理论都没有证据，”他告诉《生活科学》。
在一个层面上，昆虫飞向人造光似乎是因为旧的进化反应被劫持了。“在进化史的绝大多数时间里，”欧文斯说，“夜晚几乎完全是黑暗的。”
因为飞行中的昆虫很难观察到，所以很难验证具体的假设。新技术可能最终会带来更好的答案。在2024年发表在《自然通讯》杂志上的一项研究中，Sondhi与伦敦帝国理工学院的Samuel Fabian和其他研究人员一起用高速相机拍摄了飞蛾、蜻蜓和其他昆虫。他们注意到一些意想不到的事情:飞蛾和蜻蜓尽可能背对着阳光。他们也翻了个底朝天。
该团队收集了477段记录10种昆虫的视频，然后使用计算机工具跟踪昆虫的飞行路径。这段录像显示，当人造光打开时，他们检测的每一个物种都发生了颠倒。
基于这些观察，最新的理论是，一些昆虫飞向光亮是为了确定自己的方向:通常，光亮意味着向上，黑暗意味着向下。“他们很难利用重力来判断自己的身体在哪里，因为他们只是在空中游泳，”没有参与这项新研究的欧文斯说。有了人造光，“突然之间，被照亮的那一半宇宙不在你预期的地方。”

飞蛾背对着人造光。（图片来源:uux.cn/伦敦帝国理工学院）
Sondhi和他的同事的实验可能解释了为什么昆虫一旦到达灯光附近就会停留，但无法解释一些昆虫如何远距离发现灯光，或者为什么一些昆虫被卡住而另一些没有。
欧文斯指出，在实验中，蜻蜓一直背对着光线，但通常不会在野外的灯光周围盘旋。飞蛾是。她说，对于飞蛾来说，“仍然存在一个更大的问题，那就是它们为什么会在那里。”她想在景观尺度上验证飞蛾利用月亮作为指南针的想法，尽管她说这一理论在近距离时不受欢迎。
很快，由于更灵敏的摄像机和分析技术，这可能成为可能。“整个领域终于获得了我们可以用来探索这些问题的工具，”欧文斯说。
与此同时，Sondhi的发现可能支持“向上照明”会伤害昆虫并应避免的观点。欧文斯说:“如果你把灯朝上放在地板上，它们实际上会上下翻转并坠毁。”“我们从未真正注意到这一点。”
“减少灯光，不要把它们朝上。”桑迪同意道。考虑到昆虫的视觉，他还建议使用比蓝色更红的灯光，并尽可能关闭室外灯光。Sondhi说，如果“你在天还没有亮的时候关掉它，它们中的许多就会恢复并飞走。”
作为一种减光策略，欧文斯建议在黑暗中完成夏季用餐。“观察日落，因为太阳落下的速度与你眼睛调整的速度相同，”她说。“你会看得很清楚的。”此外，她补充说，“如果你的院子是黑暗的，那么找到那里的蚊子可能会更少。”
编者按:最初发表于2023年5月21日，更新于2024年1月31日注意到Yash Sondhi和同事的研究此前发表在bioRxiv的预印本上，现已发表在Nature Communications上。