飞蛾为什么扑火飞蛾为什么会扑火？| “趋光性”的真相远没你想的那么简单…

2022-01-07 01:34

夏日的夜晚，我们经常能看见一群又一群的扑棱蛾子，在街边的路灯周围不停打转。蛾子们对于光明似乎有一种“迷之执着”。

除了飞蛾，许多其他昆虫也同样有“趋光本能”：比如挂在你家纱窗上的飞虫、惨死在电蚊灯上的蚊子……

说“飞蛾扑火”是自取灭亡或是向往光明，显然都是人类的一厢情愿。那从科学角度来说，为什么虫子总会被光亮吸引呢？

“飞蛾扑火”和昆虫“趋光现象”背后的原因，远比你想象的要复杂得多。如同许多其他科学现象一样，它充满了违背直觉的原因，以及难以描述的复杂原理。下面柴柴将从难易程度出发，给你讲解三种版本的科学解释：

解释一

夜行性昆虫的趋光本能

“早起的鸟儿有虫吃，早起的虫子被鸟吃。”虫子们在白天十分容易被鸟类等天敌盯上，为了避免被吃掉的命运，一些昆虫选择了“白天睡觉，晚上出门”的生活方式，变成了“夜行性昆虫”。

在人类使用灯火之前，夜晚最主要的光亮来自于月亮和星星。夜行性昆虫的复眼，在夜晚也能够捕捉微弱的光亮，飞虫也因此能看清前方的航线，避免一头撞到树上。光亮能为飞虫们提供安全可靠的飞行环境，因此追寻光亮——也就是所谓的“趋光性”——就成为了许多夜行性昆虫的本能。但人类出现之后，夜空中有了新的光亮：火光和灯光。这些人造光源被飞虫们误认成了自然光，遵循着趋光本能，它们会主动接近灯火。

以上是最简单的一种解释。但是！ “飞蛾扑火”的答案真就这么简单吗？并不是。让我们从数学角度入手，给出一个更有趣的答案。

解释二

“光罗盘定向”让飞蛾身陷“螺线漩涡”

只要留心观察，你就会发现灯光周围的飞虫，一般不会笔直飞向光源，而是总在灯光附近不停地打转。

而且哪怕是灯火通明的室内，飞虫同样喜欢聚集在光源附近，丝毫没有要飞走的意思。这些有趣的现象，只用“趋光性”是无法解释清楚的。幸运的是，科学家们又给出了一份更靠谱的解释：人造光源能让昆虫导航系统失灵，使得原本呈直线的飞行航线被扭成螺旋线，因此飞虫才会傻乎乎地打转，转着圈飞向光源中心。

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来自月亮星星的光线，都是平行光。所以飞蛾等昆虫在飞行时，只要与光线保持固定夹角，就能实现直线飞行。

这种高级的导航系统，被称作“光罗盘定向”。在自然环境下，“光罗盘定向”可以帮助昆虫们判断飞行方向，非常方便实用。但与月光星光不同的是，人类所造出的火光灯光，是一类点光源，它们发出的光线并不是平行光，而是发散光。在这种情况下，如果还和光线保持固定夹角飞行，飞虫就会飞出一道美丽的螺线轨迹，如同落入漩涡一般，不断逼近光源中心。

就这样，错把火光当成月光的飞蛾，仍然固执地通过 “光罗盘定向”来导航，结也就只能一圈圈地飞向火焰中心，寻得死路一条。相比第一个解释，这个说法看起来就靠谱多了。那么，“飞蛾扑火”的真相也就这样被顺利地揭开了……吗？也未必！

“光罗盘定向”只是众多假说中最容易理解，看起来最“靠谱”的理论而已。但实际上，昆虫趋光现象的真正原因，目前还并没有定论……

解释三

光干扰？生物天线？飞蛾扑火真相到底是什么？

如果你坚持看到了这里，说明上面的两种解释，还是没能让你满意，比起一个简单的解释，不断地深挖追问或许更有意义。实际上， “飞蛾扑火”或是“趋光性”和许多科学问题一样，目前并没有统一、绝对的答案。除了“光罗盘定向”，科学家们还提出了不少其他有趣的解释和假说，同样具有一定的说服力。

比如“光干扰假说”就认为，强烈的灯光对于夜行性昆虫来说太刺眼了，让原本习惯在暗处飞行的昆虫无法返回暗处，从而被困在了光亮最强的地方。昆虫的复眼在强光的影响下会发生“炫耀现象”。同时，昆虫还会对某些波长的光线格外敏感。

发出特定波长、光强度大的人造光源，很容易超出夜行性昆虫复眼的承受范围，干扰昆虫的视觉系统。被光线干扰的昆虫这时反而无法辨识出黑暗区域的光线，被迫只能在光线最强的区域活动。简单地说就是：人类发明的灯光没能照顾虫子们的感受，闪瞎了它们的虫眼，双目失灵的昆虫没办法回到黑暗的地方，不得已才围着光源打转。

除此之外，“生物天线假说”的观点也十分独特，这个观点认为，昆虫是因为把灯光当成了求偶信号，所以才会万死不辞地飞向光亮的“乐园”。这一假说从“逆仿生学”的角度出发，提出灯光中的远红外线光谱和信息素分子的振动谱线相同，正是因为单身昆虫把这一频率的光线，当成了异性求偶时所释放的化学物质，才会被光源不断吸引，并久久不愿离开。按照这个解释，那么在灯光下打转的飞虫、扑火的飞蛾，其实全是各地赶来赴约的相亲人士，这场面就显得有些微妙了。

当然，不同的解释还有很多，比如虫体两侧受光刺激不同，导致的神经冲动与飞行受力不同；侧抑制现象令飞虫误认为灯侧是回避强光的黑暗区域……每一种观点都从不同的角度，探寻了“趋光现象”的可能原因。这就是科学问题的无奈与有趣之处了：有时我们可以知道问题的唯一解，有时候参考答案上只会有一个“略”字。而在“飞蛾为什么扑火”这个问题上，我们却得到了好几个不同的结果。也许答案中的其中有一个是正确的，也许它们全都错了，也许…它们都可以算作正确答案。