內容摘要：反射光的效果很大程度上取決于它是來自昆蟲的下方還是上方。學分:uux.cn/自然通訊2024年）。DOI: 10.1038/s41467-024-44785-3神秘的地球uux.cn）據對話塞繆爾·法
反射光的效果很大程度上取決于它是來自昆蟲的下方還是上方。學分:uux.cn/自然通訊（2024年）。夜間因們DOI: 10.1038/s41467-024-44785-3
（神秘的繞燈人原
地球uux.cn）據對話（塞繆爾·法比安、杰米·西奧博爾德和亞什·桑德希）：這是飛行一項與人類聚集在篝火旁一樣古老的觀察:夜晚的光線會吸引一群不規則地盤旋的昆蟲。在藝術、驚對天音樂和文學中，失去這種奇觀是追蹤對危險但不可抗拒的吸引力的持久隱喻。觀察它們瘋狂的昆蟲空動作真的會讓人覺得有些不對勁——這些夜間飛行的飛行員沒有尋找食物和躲避捕食者，而是夜間因們被燈光困住了。
可悲的繞燈人原是，幾個世紀以來對所發生的飛行事情的見證幾乎沒有產生關于為什么會發生的確定性。一束簡單的驚對天光如何將快速、精確的失去導航者變成無助、飛來飛去的追蹤
俘虜？我們是研究飛行、視覺和進化的昆蟲空研究人員，我們在《自然通訊》上發表的研究中使用了高速跟蹤技術來提供答案。
飛蛾撲火？
許多對這種催眠行為的舊解釋都沒有完全證明。早期的想法是昆蟲可能會被火焰的熱量吸引。這很有趣，因為有些昆蟲真的是嗜火的:它們被火吸引，并進化成利用最近燃燒過的區域的條件。但是燈周圍的大多數昆蟲不屬于這一類，冷光非常吸引它們。
另一種想法是昆蟲只是直接被光吸引，這種反應稱為趨光性。許多昆蟲走向光明，也許是為了逃避黑暗或陷阱環境。但是，如果這是對燈周圍星團的解釋，你可能會認為它們會直接撞上光源。這一理論無法解釋這種瘋狂的盤旋行為。
還有一種想法是，當昆蟲試圖利用天體導航時，它們可能會把附近的光誤認為是月亮。許多昆蟲以月亮為參照，在夜間保持它們的航線。
這種策略依賴于當你沿著直線移動時，遠處的物體如何懸停在原地。穩定的月亮表明你沒有無意中轉彎，就像你被一陣風襲擊時可能發生的那樣。然而，更近的物體似乎不會在天空中跟隨你，而是在你經過時漂在你身后。
天體導航理論認為，昆蟲努力保持這種光源穩定，在嘗試直線飛行失敗后急劇轉向。一個優雅的想法，但這個模型預測許多航班將螺旋向內碰撞，這通常與我們看到的軌道不匹配。那么到底發生了什么？
背對著光
為了詳細研究這個問題，我們和我們的同事在倫敦帝國理工學院的實驗室和哥斯達黎加的兩個野外地點CIEE和生物研究所拍攝了不同光源周圍昆蟲的高速視頻，以精確確定飛行路徑和身體姿勢。我們發現他們的飛行模式與任何現有模型都不太匹配。
相反，一大群昆蟲總是背對著燈光。這是一種被稱為背光反應的已知行為。在自然界中，假設來自天空的光線多于來自地面的光線，這種反應有助于昆蟲保持正確的飛行方向。
但是將背朝向附近的人造光會改變它們的飛行路線。就像飛機傾斜轉彎一樣，有時會滾動到你窗外的地面幾乎呈直線狀，昆蟲也會傾斜轉彎。當它們的背朝向附近的光時，產生的堤岸會讓它們繞著光盤旋，盤旋但很少碰撞。
這些軌道只是我們觀察到的行為之一。當昆蟲直接在燈光下飛行時，當燈光從它們身后經過時，它們通常會向上拱起，背對著燈泡，直到最終筆直向上飛行時，它們停止飛行并從空中墜落。更引人注目的是，當直接飛過一盞燈時，昆蟲往往會翻轉過來，再次背對著燈，但隨后突然墜毀。
為什么有背光反應？
盡管夜晚的光線會傷害其他動物——例如，將遷徙的鳥類轉移到城市地區——但較大的動物似乎不會失去它們的垂直方向。那么，為什么昆蟲這種最古老、物種最豐富的飛蟲會依賴一種讓它們如此脆弱的反應呢？
觀察到三種不同的轉向行為，其中飛蟲背對人造光。學分:uux.cn/自然通訊（2024年）。DOI: 10.1038/s41467-024-44785-3
這可能與它們的體型較小有關。較大的動物可以通過重力加速度或任何加速度拉動的感覺器官直接感受重力。例如，人類使用內耳的前庭系統，該系統調節我們的平衡感，通常能讓我們很好地判斷哪邊是向下的。
但是昆蟲只有很小的感覺結構。特別是當它們執行快速飛行動作時，加速度只能提供一個很差的方向指示。相反，他們似乎在賭天空的亮度。
在現代照明出現之前，天空通常比地面更亮，無論白天還是晚上，因此它為希望保持穩定方向的小型活躍飛行器提供了相當可靠的提示。通過誘導昆蟲繞圈飛行來破壞這種能力的人造光是最近才出現的。
日益嚴重的夜間照明問題
隨著新技術的傳播，遍布夜晚的燈光比以往任何時候都增加得更快。隨著廉價、明亮、寬光譜led的引入，許多地區（如大城市）再也看不到黑夜了。
昆蟲不是唯一受到影響的生物。光污染擾亂了其他動物、植物和人類的晝夜節律和生理過程，通常會帶來嚴重的健康后果
但是被困在燈光下的昆蟲似乎受到了最大的傷害。由于無法獲得食物，很容易被捕食者發現，而且容易筋疲力盡，許多動物在天亮前就死去了。
原則上，光污染是最容易解決的問題之一，通常只需扳動開關即可解決。將戶外照明限制為有用的、有針對性的暖光，不超過必要的亮度，并且不超過必要的時間，可以大大改善夜間生態系統的健康。同樣對昆蟲有益的做法有助于恢復夜空的視野:超過三分之一的世界人口生活在永遠看不到銀河系的地區。
盡管昆蟲在燈光周圍盤旋是一種迷人的景象，但當我們讓夜晚不亮，讓它們在夜空下進行它們如此嫻熟的活動時，這對昆蟲和它們為人類提供的好處肯定更好。
