夜间光吸引昆虫的现象古已有之。在人类聚集篝火周围的观察中，光源往往能够吸引一群昆虫，它们呈现出不规律的盘旋。这一景象在艺术、音乐和文学中被广泛使用，成为危险而又不可抗拒的吸引力的象征。然而，观察它们疯狂的飞舞往往会让人感到不安，因为与其寻找食物、躲避捕食者相反，这些夜间飞行者似乎被光束困住了。
然而，尽管人们已经观察了几个世纪，对于为何会出现这种现象却知之甚少。为什么简单的光源会将快速、精确的导航者变成无助的、飘忽不定的俘虏呢？我们是一群研究飞行、视觉和进化的科学家，通过最新发表的研究，利用高速追踪技术，为这个问题提供了一个答案。
过去人们曾提出许多关于这种催眠行为的解释，但大多数都未能得到充分验证。早期的一种理论认为昆虫可能被火焰的热所吸引。这看起来似乎有趣，因为确实有一些昆虫是“爱火虫”，它们被火焰所吸引，并已经进化出了利用近期燃烧区域条件的能力。但是大多数围绕光源的昆虫并不属于这一类，而且凉爽的光源同样会吸引它们。
另一个理论是昆虫可能直接被光所吸引，这种反应称为光性趋向。许多昆虫朝着光源移动，可能是为了逃离黑暗或限制性的环境。但是如果这是围绕光源聚集的解释，你可能会期望昆虫直接撞到光源上。然而这一理论无法解释昆虫围绕光源飞舞的狂野行为。
还有一种解释是昆虫可能会误将附近的光源视为月亮，试图利用天体导航。许多昆虫在夜间会参考月亮以保持它们的航线。这种策略依赖于远处的物体看起来在你沿直线移动时似乎悬停在原地。然而这一理论预测许多飞行会向内螺旋并导致碰撞，这与我们实际观察到的情况不符。
为了对这个问题进行详细研究，伦敦帝国理工学院的研究人员在实验室以及哥斯达黎加的两个野外地点进行了高速摄像，以精确确定昆虫的飞行路径和体态。发现它们的飞行模式与任何现有模型都不完全吻合。
相反，研究人员观察到一大群昆虫始终将它们的背对着光源，这被称为背光反应。这种行为在自然界中是已知的。然而，将它们的背对着附近的人造光会改变它们的飞行路径。就像飞机转弯一样，有时会滚动直到地面几乎在你的窗户外面，倾斜的昆虫也会转弯。当它们的背朝向附近的光时，产生的倾斜会将它们绕着光源旋转，形成环形，但很少碰撞。
当昆虫直接飞过光源时，它们通常会向上弯曲，保持背对着灯泡，直到最终向上直线飞行，它们停止并从空中坠落。更有说服力的是，当昆虫直接飞越光源时，它们倾向于翻转到头下，再次将背对着光源，但然后突然坠毁。
尽管夜间的光会对其他动物造成伤害，更大的动物似乎并不会失去它们的垂直方向。那么为什么昆虫，作为最古老和种类最丰富的飞行动物，依赖一种使它们如此脆弱的反应呢？
这可能与它们的体型小有关。较大的动物可以直接通过感知器官感知重力或任何加速度。例如，人类使用内耳的前庭系统，它调节我们的平衡感，通常会给我们一个明确的下方方向。
但是昆虫只有小的感觉结构。特别是当它们进行快速飞行机动时，加速度只能提供关于下方方向的模糊指示。相反，它们似乎寄希望于天空的明亮度。
在现代照明之前，无论是白天还是晚上，天空通常比地面更亮，因此为一只希望保持稳定方向的小型活跃飞行者提供了一个相当可靠的线索。通过诱使昆虫围绕光源盘旋，破坏了这种能力的人造光源是相对较新的。
随着新技术的传播，遍布整个夜晚的灯光正在以前所未有的速度增加。随着廉价、明亮、广谱LED的引入，许多地区，如大城市，从未见过黑夜。
光污染扰乱了其他动物、植物和人类的昼夜节律和生理过程，通常会导致严重的健康后果。然而，陷入光源周围的昆虫似乎受到了最严重的影响。无法获得食物，容易被捕食者发现，易于筋疲力尽，许多在早晨到来之前就死亡了。
光污染是最容易解决的问题之一，通常只需按下一个开关。将室外照明限制为有用的、定向的温暖光，亮度不超过必要，并且持续时间不超过必要时间，可以极大地改善夜间生态系统的健康状况。而对昆虫有益的相同做法也有助于恢复对夜空的视野：超过三分之一的世界人口生活在银河系永远不可见的地区。
虽然昆虫围绕光源盘旋是一个迷人的景象，但对昆虫和它们为人类提供的好处来说，最好的做法是让黑夜保持未受照明状态，让它们在夜空下进行它们如此熟练的活动。
研究论文：Fabian, S.T., Sondhi, Y., Allen, P.E. et al. Why flying insects gather at artificial light. Nat Commun 15, 689 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-44785-3
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