飞蛾为什么扑火(飞蛾靠什么飞行)

每到夏夜,灯光一亮,就是夜行昆虫活跃的时候 。我们不要谈论户外 。即使在建筑物里,也或多或少有昆虫在灯光周围飞舞 。
为什么昆虫喜欢照明?相信这样的问题一直萦绕在每个孩子的心头 。通常,他们得到的答案是:因为喜欢灯光 。或者:因为昆虫有趋光性 。
是的,昆虫趋光性的现象和特点,从我小时候开始认识大自然开始,就已经牢牢地印在我的脑海里了 。比如飞蛾扑火被视为最好的证明,也是昆虫趋光性的坚实锤证 。
但是,如果这只是人类的一面之词呢?
我们今天不谈历史 。先说昆虫趋光 。
先从飞蛾扑火说起 。
让我们仔细看看飞蛾的飞行路线 。不难发现,很少有飞蛾直接扑向灯光,它们的飞行路线似乎完全没有规律 。感觉就像一个醉汉走在路上,摇摇晃晃,努力躲避着眼前的路灯 。
对于此事,有研究者做过统计,记录了飞蛾扑火的飞行轨迹 。看起来是这样的:
听着,你不是喝醉了吗?
如果飞蛾那么喜欢照明,为什么不直接飞到光源那里?那不是更省力吗?何必绕来绕去?
这就涉及到一个问题,飞蛾扑火真的是因为趋光性吗?
这个问题可以看作是一个永恒的不公 。昆虫确实很委屈 。从人类的角度来说,把它们的行为总结为趋光性可能是对的 。不过,飞蛾会有话说的 。他们扑向灯光,不是因为喜欢,而是因为他们是人造光源的受害者 。
这话怎么说?要从昆虫导航的本能说起 。
我们知道,对于大多数生物来说,光是最重要的导航方式 。人类通过识别太阳的位置来确定东南西北,动物依靠日月星辰来定位和行动 。对于许多昆虫来说,情况也是如此 。
但由于眼睛结构不同,昆虫眼中的自然光与我们观察到的不同 。
要说到这一点,首先要提到偏振光的概念 。
对于人眼来说,无论来自天空的光的方向空,我们能感受到的变量只有一个:强度 。人眼无法直接分辨头顶的光来自哪里 。对于昆虫来说,就不一样了 。它们的复眼结构类似于偏光镜,就像筛子一样,只允许平行于偏振方向的振动通过,所以进入复眼的光是具有一定振动方向的光,这是昆虫靠光导航的能力 。
再举一个3D电影的例子,可能大家更容易理解 。
3D电影使用两个摄像头同时拍摄一个物体的两张照片,同时投影到银幕上 。如果我们不戴3D眼镜,看屏幕会有重影 。3D眼镜的镜片相当于两个偏光镜,分别与左右玩家的偏振方向相同 。这样,两个画面分别通过两个眼镜观察,在观众的脑海中形成一个立体的影像 。
昆虫是戴着3D眼镜观察世界的生物,自然光赋予了它们导航的能力 。这可以追溯到寒武纪有眼睛的生物的出现 。自从生物的眼睛出现以来,这种感光器官就通过光源来引导它们的行动 。眼睛的出现如此重要,以至于一些科学家认为眼睛的进化是寒武纪生命大爆发的原因 。
比如著名的三叶虫,它进化出了六边形的复眼,可以通过感受天空的偏振光空来辨别方向 。
后来,昆虫进化出了更复杂的眼睛 。蜜蜂有三只单眼和两只复眼 。每只复眼有6300只小眼睛 。这些小眼睛可以根据太阳的偏振来确定太阳的方位,然后以太阳为方位来判断方向 。所以当蜜蜂在野外发现花朵时,它们可以准确地将同伴带到发现的花朵旁 。
对于昆虫导航的问题,科学家们也专门研究过帝王蝶的迁徙,结论也是一样的 。这群小昆虫能完成上千公里的迁徙,靠的就是天空的偏振光空 。
人类很早就认识到了偏振光现象 。虽然人眼不能分辨偏振光,但不代表不能利用偏振光 。
当北欧海盗统治北欧时,指南针还没有被引进 。他们在茫茫大海上保持航向,并使用偏振光 。维京人用被称为太阳石的方解石来辨别方向 。它实际上是结晶碳酸钙,由于其特殊的晶体结构,可以将自然光分解为两种偏振光 。因此,维京人可以利用阳光来确定他们的方向 。即使他们看不到太阳,太阳石也能提供一个大概的方向,让他们不会偏航 。
这些细节在美剧《维京传奇》中也有 。维京人利用这项技术在北大西洋上航行,成为第一批到达北美的欧洲人 。
这也解释了为什么昆虫不直接飞向太阳、月亮和星星 。他们只是综合参考自然光的朝向和天空空光的偏振来导航 。飞向太阳?有病吧!智商正常的虫子都不会有这种想法 。
好了,知道了导航问题,我们大概就能理解为什么昆虫喜欢追逐光源了 。对于昆虫来说,这不是因为趋光性,而是因为靠光源导航的本能 。

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