飛蛾為什么撲火(飛蛾靠什么飛行)

每到夏夜,燈光一亮,就是夜行昆蟲活躍的時候 。我們不要談論戶外 。即使在建筑物里,也或多或少有昆蟲在燈光周圍飛舞 。
為什么昆蟲喜歡照明?相信這樣的問題一直縈繞在每個孩子的心頭 。通常,他們得到的答案是:因為喜歡燈光 ?;蛘?因為昆蟲有趨光性 。
是的,昆蟲趨光性的現象和特點,從我小時候開始認識大自然開始,就已經牢牢地印在我的腦海里了 。比如飛蛾撲火被視為最好的證明,也是昆蟲趨光性的堅實錘證 。
但是,如果這只是人類的一面之詞呢?
我們今天不談歷史 。先說昆蟲趨光 。
先從飛蛾撲火說起 。
讓我們仔細看看飛蛾的飛行路線 。不難發現,很少有飛蛾直接撲向燈光,它們的飛行路線似乎完全沒有規律 。感覺就像一個醉漢走在路上,搖搖晃晃,努力躲避著眼前的路燈 。
對于此事,有研究者做過統計,記錄了飛蛾撲火的飛行軌跡 ??雌饋硎沁@樣的:
聽著,你不是喝醉了嗎?
如果飛蛾那么喜歡照明,為什么不直接飛到光源那里?那不是更省力嗎?何必繞來繞去?
這就涉及到一個問題,飛蛾撲火真的是因為趨光性嗎?
這個問題可以看作是一個永恒的不公 。昆蟲確實很委屈 。從人類的角度來說,把它們的行為總結為趨光性可能是對的 。不過,飛蛾會有話說的 。他們撲向燈光,不是因為喜歡,而是因為他們是人造光源的受害者 。
這話怎么說?要從昆蟲導航的本能說起 。
我們知道,對于大多數生物來說,光是最重要的導航方式 。人類通過識別太陽的位置來確定東南西北,動物依靠日月星辰來定位和行動 。對于許多昆蟲來說,情況也是如此 。
但由于眼睛結構不同,昆蟲眼中的自然光與我們觀察到的不同 。
要說到這一點,首先要提到偏振光的概念 。
對于人眼來說,無論來自天空的光的方向空,我們能感受到的變量只有一個:強度 。人眼無法直接分辨頭頂的光來自哪里 。對于昆蟲來說,就不一樣了 。它們的復眼結構類似于偏光鏡,就像篩子一樣,只允許平行于偏振方向的振動通過,所以進入復眼的光是具有一定振動方向的光,這是昆蟲靠光導航的能力 。
再舉一個3D電影的例子,可能大家更容易理解 。
3D電影使用兩個攝像頭同時拍攝一個物體的兩張照片,同時投影到銀幕上 。如果我們不戴3D眼鏡,看屏幕會有重影 。3D眼鏡的鏡片相當于兩個偏光鏡,分別與左右玩家的偏振方向相同 。這樣,兩個畫面分別通過兩個眼鏡觀察,在觀眾的腦海中形成一個立體的影像 。
昆蟲是戴著3D眼鏡觀察世界的生物,自然光賦予了它們導航的能力 。這可以追溯到寒武紀有眼睛的生物的出現 。自從生物的眼睛出現以來,這種感光器官就通過光源來引導它們的行動 。眼睛的出現如此重要,以至于一些科學家認為眼睛的進化是寒武紀生命大爆發的原因 。
比如著名的三葉蟲,它進化出了六邊形的復眼,可以通過感受天空的偏振光空來辨別方向 。
后來,昆蟲進化出了更復雜的眼睛 。蜜蜂有三只單眼和兩只復眼 。每只復眼有6300只小眼睛 。這些小眼睛可以根據太陽的偏振來確定太陽的方位,然后以太陽為方位來判斷方向 。所以當蜜蜂在野外發現花朵時,它們可以準確地將同伴帶到發現的花朵旁 。
對于昆蟲導航的問題,科學家們也專門研究過帝王蝶的遷徙,結論也是一樣的 。這群小昆蟲能完成上千公里的遷徙,靠的就是天空的偏振光空 。
人類很早就認識到了偏振光現象 。雖然人眼不能分辨偏振光,但不代表不能利用偏振光 。
當北歐海盜統治北歐時,指南針還沒有被引進 。他們在茫茫大海上保持航向,并使用偏振光 。維京人用被稱為太陽石的方解石來辨別方向 。它實際上是結晶碳酸鈣,由于其特殊的晶體結構,可以將自然光分解為兩種偏振光 。因此,維京人可以利用陽光來確定他們的方向 。即使他們看不到太陽,太陽石也能提供一個大概的方向,讓他們不會偏航 。
這些細節在美劇《維京傳奇》中也有 。維京人利用這項技術在北大西洋上航行,成為第一批到達北美的歐洲人 。
這也解釋了為什么昆蟲不直接飛向太陽、月亮和星星 。他們只是綜合參考自然光的朝向和天空空光的偏振來導航 。飛向太陽?有病吧!智商正常的蟲子都不會有這種想法 。
好了,知道了導航問題,我們大概就能理解為什么昆蟲喜歡追逐光源了 。對于昆蟲來說,這不是因為趨光性,而是因為靠光源導航的本能 。

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