飞蛾的趋光性？给你一个刷新三观的解释！

宋啊喵

在前面的帖子中我们有说过很多灭蚊灯里的蚊子其实不是吸血的蚊子，有兴趣的可以回去再看看：http://bbs.foodmate.net/thread-812366-1-2.html

在之前那个说蚊子的帖子中，我们有提到一丁点趋光性，那么趋光性是因为飞蛾喜欢光亮才飞去的吗？来看看下面的内容。

既然昆虫有趋光性，为什么昆虫不齐刷刷地奔向太阳？

我们对昆虫的趋光性有的时候是误读！

特别是飞蛾扑火，我们以为是昆虫喜欢追逐光明，其实这是数千年的误解。

黑夜里，飞蛾不能看清四周的情况，在找不到合适参照物的情况下，如何不走冤枉路，多快好省的飞行呢？

其实亿万年来，夜晚活动的蛾子等昆虫都是靠月光和星光来导航。因为是极远光源，光到了地面可以看成平行光，能作为参照来做直线飞行。如下图所示，注意蛾子只要按照固定夹角飞行，就可以飞成直线，直飞才最节省力气。角度稍微一调整，就可以直飞另一个目标。

但自从该死的人类学会了使用火，这些人造光源因为很近，光线成中心放射线状，可怜的蛾子就开始倒霉了。

蛾子还以为按照与光线的固定夹角飞行就是直线运动，结果越飞越坑爹，飞成了等角螺线，飞到火里去了，这种现象还被人类称为昆虫的正趋光性。

蛾子说：趋你妹的光啊，傻瓜才瞪着光飞，不知道会亮瞎眼啊？！！

我们完全被人类误导了，亿万年才演化出的精妙直线导航方法，被人类的光污染干扰失效了！不用假慈悲的飞蛾扑火纱罩灯了！(#‵′)凸，赶紧把这幺蛾子的灯关了吧！

有人问：这是你自己想出来的吧？我还是坚持蛾子是趋光的！

好吧，如果蛾子趋光，为什么不直线飞过去呢？为什么要飞成下面的螺线？趋光能解释吗？

从上面这个照片你还可以看出，蛾子走的并不是理想的等角螺线。

蛾子也发现问题了：

我飞飞飞

咦……不对啊！

调正角度，飞飞飞……

我去！还不对，我这是在往哪飞啊？

继续调整角度……

我去……我去……我……我晕……

蛾子也想挣扎的飞出正确的路线，不断的调整角度，奈何本能使然，最终还是向灯光飞去。

我们人类也是，例如你在原地旋转很多圈，再让你走直线试试。在平衡器官被干扰的情况下，你以为是直线，而在旁人看来更像喝醉了一样东倒西歪乱走。

这就是蛾子的处境。

白天的昆虫如何用太阳来导航？

太阳光进入大气时，被散射形成天空光。天空光是偏振光，昆虫综合参考太阳的方位和天空光的偏振来进行导航，而不是被太阳光吸引，所以不会飞向太阳。

昆虫的复眼看到的天空和人类看到的天空是不一样的。

这个插图来自文章《SunCompass Integration of Skylight Cues in Migratory Monarch Butterflies: Neuron》。

科学家通过研究蝴蝶的脑，来研究帝王蝶是如何利用太阳和天空光实现导航，完成了上千公里的迁徙。

视频：《帝王蝶迁徙时集成太阳罗盘与天空光实现导航》

播放地址：http://v.youku.com/v_show/id_XNzYwMzMwMzQw.html


蜜蜂的 8 字舞导航

蜜蜂发现新的花丛后，会回到蜂巢里靠跳 8 字舞（waggle dance）来告诉同伴花丛在哪里。

如何告诉同伴方向和距离呢？

告知方向主要参照太阳：

A 是出蜂巢直向太阳飞

B 是出蜂巢背向太阳飞

C 是出蜂巢和太阳左边夹角 60 度飞

告知距离靠圈数：

有趣的是，8 字舞跳的越快，圈数越多，代表花丛越近，可能这样能吸引蜂巢里更多蜜蜂的注意吧。跳的越慢，圈数越少，代表越远。

古代维京人也利用天空光导航

在北欧維京海盗时代，维京人在没有指南针的情况下，就利用太阳石在北大西洋上导航。

太阳石就是方解石，是碳酸钙的晶体。

由于其特殊的晶体结构会把自然光分解为两条偏振光。天空光因为是部分偏振光，所以旋转方解石就会出现时亮时暗的效果。

在美剧《Vikings》第 1 季的前两集里就有这样的情节。维京人在有阳光时，就直接利用正午的太阳确定方向。

阴天或大雾看不到太阳，就用太阳石找大概的方向。

举起太阳石旋转会发现在不同方向上的亮度不同，即使在阴天也可以找到大体的方位。

维京人的导航方法居然和帝王蝶这些昆虫不谋而合，有趣！

维京海盗的新导航技术帮助他们在北大西洋上远洋，并发现了冰岛、格陵兰岛、成为最早抵达北美洲的欧洲人。

问答：

Q:为什么不往光源外飞？也可以与光线成钝角啊！

A:问得好！这和观察条件有关。因为黑夜观察条件差，所以观察者一般是站在光源附近的，而不是远离光源的，如果伸手都看不见五指了，那就更看不见蛾子了。如果蛾子选择与放射光线成锐角，所有这些成锐角的蛾子，不管是多少度，都会按照等角螺线飞，最终会密密麻麻的聚集到光源处，特别是光源附近观察条件更好，你很容易注意到。如果蛾子选择与放射光线成直角，蛾子就会围绕光源做标准圆周运动，距离远了观察者也注意不到，距离近了说明蛾子是在以锐角飞。如果蛾子选择与放射光线成钝角飞，会逐渐飞离光源，距离光源越远，就会越分散，在黑夜里是观察不到的。这三种条件下，第1种情况有聚集效应，第2、3种情况无观察结果，所以让观察者很轻易就会得出蛾子趋光的结论。

Q:把太阳月亮作为导航并不意味始终都得遵循一个固定的夹角吧？

A:这也是好问题。导航在天，定目标在自己，其实蛾子只要把角度稍微一调整，就可以直飞另一个目标。

例如，我们手里有指南针，不是往南走时才用得到，往任何方向都可以作为参照。在大海上，你要去一个岛，按照地图上的标记，发现只要往东走就行了。正常情况，我们根据指南针，按照与南方的左夹角 90 度角航行，走直线就可以最快到达。但如果在南极雪原上，在距离南磁极很近的地方，指南针总指向附近的磁极点，如果往东走，就是绕着南磁极走圆圈。如果往东南走，就会像蛾子一样做等角螺线，绕很多圈后到达南磁极。这时候人们必须放弃指南针，改为参照地形或其他参照物导航。

蛾子可没有这么多选择，只能等到灯都灭了，才可以恢复正常飞行。

灯总不能亮一晚上吧，我等！

啊哈！终于灭了，我飞飞飞……

我去，旁边又亮了一个！

Q:人类使用火都这么久了，昆虫们为什么不能与时俱进一点？

A:人类使用火的总时间虽然很长，可能有数百万年，但人类直到几万年前才走出非洲，7000 年前才建立文明，影响范围实在太小，时间也太短。爱迪生虽然普及了灯泡，但是灯泡也烧不死蛾子。在时间这么短、影响范围这样小、又不威胁生存的情况下，蛾子如何与时俱进呢？

夜幕已垂，繁星初上，一边是我键盘的哗哗声，一边是飞蛾头撞窗户的咚咚声。

好像在说……我去！……我……