为什么昆虫会被夜间灯光吸引

关于飞蛾疯狂地围绕夜间光源——无论是蜡烛、篝火还是电灯泡——盘旋的持久印象，长期以来一直吸引着科学家和文学界人士，包括莎士比亚。（正如波西亚在《威尼斯商人》中俏皮地说：“蜡烛就这样烧焦了飞蛾。”）昆虫学家一直在思考昆虫被各种形式的人造光吸引的可能解释。有人认为，这些生物是被火焰的热量吸引，或者它们将火或电灯误认为是月亮，而月亮被认为是起到某种天体指南针的作用。

在迄今为止可能最深入的研究中，研究人员声称已经提出了“关于昆虫为何聚集在人造光周围的最合理的模型”，正如《自然·通讯》报道的那样。伦敦帝国学院、佛罗里达国际大学和国际教育交流委员会的研究人员通过实地考察和实验室实验发现，昆虫在人造光周围会变得越来越迷失方向——以至于它们完全失去了对哪个方向是向上的感知。事实证明，昆虫通常通过将背部朝向天空来保持它们的上下方向，天空是它们即使在夜间也能感知到的最亮的东西。这使它们能够在稳定的飞行路径上保持正确的方向。

这种进化策略在数百万年里都足够了，直到人类带着他们的火和电出现。当昆虫在黄昏后遇到室外灯泡时，混乱就开始了。它们将背部朝向灯泡，仿佛它是天空，并开始围绕它进行无休止的，有时是 Erratic 循环。随着光污染的加剧以及全球昆虫数量的急剧下降，可能需要新型照明来保护这些种群，这些种群对全球生态系统的健康至关重要。

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背对太阳

昆虫将其背部转向光线的倾向被称为背光反应。人类等较大的动物可以通过内耳直接感知到的重力以及其他输入来区分上下。昆虫微小的感觉器官及其快速的空中加速使飞蛾或黄蜂无法立即区分上方和下方。因此，它们使用天空的亮度作为恒定值，使它们能够通过将背部指向天空来自我定向——或者至少在人类文明到来之前是这样，而人类文明总是保持灯火通明。

光线和飞行路径

飞蛾为了保持背部朝向光线而维持的持续倾斜运动，导致了相对不受干扰的、围绕灯泡的轨道飞行路径。然而，有时，飞蛾最终飞到灯泡下方并开始陡峭的向上爬升。然后，昆虫开始失速，在爬升过程中失去速度，然后坠落下来。同样，当飞蛾飞过灯泡上方时，其飞行路径顶点的倒置方向可能会使其坠向地面。

哪个方向是向上？

为了探究他们背对光线的论点的有效性，伦敦帝国学院实验室的研究人员创建了两种相反的场景，并使用高速视频对它们进行了测试。在一种场景中，从上方照射的紫外线（模拟天空）使飞蛾能够沿着稳定的线性路径飞行。在另一种场景中，从地板发出的紫外线导致昆虫倾斜、完全倒转并坠落下来。