2025年4月28日星期一
3)飞蛾扑火之谜 The mystery of moths flying into flames 昆虫知识
说起飞蛾,不少人的脑海里可能都会想到一个成语“飞蛾扑火”,“飞蛾扑火”这一意象在许多典籍和诗作中都有所体现:
比如在《西游记》第二十七回中,唐僧道:“扫地恐伤蝼蚁命,爱惜飞蛾纱罩灯”;又比如唐诗《闭门》中提到的“灯集飞蛾影,窗销迸雪痕”;甚至在一些文人骚客眼中,飞蛾扑火俨然成了追逐光明的正能量象征。
飞蛾扑火的意思是蛾扑到火上,比喻自取灭亡,赞扬了人们为了自己的理想和追求而付出时的义无反顾精神,在暖情盛行的文学学坛里,常会用来表现恋人苦苦追寻,死不放弃的值愫,成为一曲悲壮的赞歌。
飞蛾扑火真是为爱而献身吗?
飞蛾大多是夜行性动物,这说明蛾不是因为爱慕光明而绕灯转。蛾主要靠吸食植物的汁液为食,它们不会到路灯下去捕食小飞虫,除路灯外,野外的篝火、手电筒光,家中的灯光、烛光及一些其它的亮光也会吸引飞蛾打转。蛾在夜间活动,是靠月亮作为“引路灯塔”。
飞蛾的眼睛是由很多单眼组成的复眼,它在飞行的时候,总是使月光从一个方向投射到它的眼里,当它绕过某个障碍物或是迷失方向的时候,只要转动身体,找到月光原来投射过来的角度,便能继续摸到前进的方向。如果在旷野中出现灯火,飞蛾看见灯火就会分辨不清哪个是月亮,哪个是灯火,由于月亮远在天边,灯火近在眼前,飞蛾就会把灯火误认为月亮。在这种情况下,它只要飞过灯火前面一点,就会觉得灯火射来的角度改变了,如果从侧面或者从后面射来,因此便把身体转回来,直到灯火以原来的角度投射到眼里为止。于是飞蛾就会不停地对着灯火转来转去,绕着灯火作螺旋状盘旋,怎么也脱不了身。
因此,蛾类多在夜间活动,常有趋光性。蛾类利用光线来做为罗盘导航,且进化成会利用眼睛里固定的部分来接受光线。
那么飞蛾扑火,究竟是追爱还是追光?
蛾是夜行昆虫,黑夜中没有人造火光,飞蛾完全靠月光或星光指引飞行。由于月亮、星星距离地球都很远,它们发出或反射的光线照到地球上可以认为是平行直线。当飞蛾直线飞行时,它在任何位置的前进方向与光线的夹角都是一个固定值。
可是,如果光源离得很近,比如火把或蜡烛,不能再将它们发出的光线看作平行光时,飞蛾按照固有的习惯飞行,飞出的路线就不是直线。而是一条不断折向灯光光源的等角螺线或称之为对数螺线,不断接近光源。
飞蛾对光源情有独钟。那么为什么光源对飞蛾存在“致命吸引”呢?
除却文学艺术手法外,我们也要知道趋利避害是生物的天性,而火对于生物而言,无疑是危险的,飞蛾真的会为了所谓的光明而放弃生命吗?
答案显然是否定的。
虽然科学家们到现在也没彻底搞清楚飞蛾为什么会扑火,但也找到了许多飞蛾趋光的可能解释,其中最广为人知的大概就是“月光导航假说”了。
上世纪30年代,德国昆虫学家冯 布登布洛克提出,作为一种夜行动物,飞蛾在夜间飞行时,有可能依靠月亮导航,确定方位。
这并不难理解,因为月亮距离地球十分遥远,可以被视为一个非常远的光源,当月光洒落在地球上时,已经可以被视为平行的光线,只要飞蛾以一个和月光固定的角度(如上图中的 )飞行,就可以保证自己是按直线向前飞行的。
但面对距离较近的点光源,比如烛火或者路灯时,这套导航方案就会出现一定的问题。
由于距离很近,光线从光源呈发射状向四周传播,这时飞蛾如果还是按照一个固定角度飞行,其飞行轨道就会向光源弯曲,最终以一个盘旋的姿态接近光源,要么撞上路灯,要么扑火而亡。
这样一个符合数学逻辑的美妙解释一经提出就得到了广泛的认可,为了证明这个假说确实可靠,科学家们再次进行了一系列实验。
1978年,英国曼彻斯特大学的罗宾 贝克等人在期刊《自然》发表了一篇研究论文,在这项研究中,他们通过一个精妙的设计记录了飞蛾的飞行轨迹。
在研究设计中,当月亮未被遮挡时,飞蛾确实可以沿着直线飞行,但当月亮被遮住,或者飞蛾眼睛被遮盖时,它们就飞不了直线了。
进一步探究灯光对于飞蛾的影响后,他们发现当灯光存在时,飞蛾会根据灯光的位置改变飞行轨迹。不仅如此,光源的高度和大小对飞蛾也有着重要的影响,当光源高度较高时,很容易就可以吸引到距离较远的飞蛾。
从上面的实验不难看出光源对于飞蛾的影响,但飞蛾扑火背后的原因是不是因为它们把灯火当作月亮,在学界还没有一个定论,至少,有一些科学家还是坚持认为飞蛾扑火可能是因为爱情。
爱追光胜过爱伴侣?
法布尔在其著作《昆虫记》中记录了这样一个有趣的现象:如果把雌性飞蛾和烛火放在同一房间里,大多数雄性飞蛾竟然会忽视雌性的存在,依旧飞向烛火,上演一出飞蛾扑火的故事。
要知道,雄性飞蛾生命中的头等大事就是和雌性交配,留下自己的后代,在光源和雌性的性外激素之间,雄性飞蛾为什么会做出这样的选择?
如果雄性飞蛾在月光下赶路的最终目的就是找到雌性进行交配,当雌性就在眼前,雄性依旧趋光而去的行为确实很难用“月光导航假说”来解释。
对此,一些科学家认为,在雄性飞蛾眼中,光源可能被当作了一只雌性飞蛾,而且这只雌蛾给雄蛾带来的诱惑更大。
这也不是没有可能,20世纪70年代,菲利普 卡拉汉提出了光源对于飞蛾吸引力的“红外假说”。
他的观点是雌性飞蛾的性外激素在空气中会被紫外线影响进入激发状态,发射出红外光,从而被雄性飞蛾接收到,而灯火也可以发出类似波长的红外光,且光源发出的红外光强度更大,这对于雄蛾而言,就像一只超级雌蛾,当然会对它趋之若鹜。
虽然这个假说不能完美解释飞蛾扑火的现象,毕竟雌性飞蛾看到灯光也会靠近,但也不能完全排除没有这个可能。
在飞蛾中,确实有不少物种存在趋光性的性别差异,举个例子,灯光诱杀舞毒蛾时,科学家们发现被灯光吸引的雄性飞蛾的数量远远多于雌性。这一现象在许多飞蛾物种中都有被发现。
值得一提的是,不论飞蛾扑火是因为导航系统失灵,还是因为被“幻想中的雌性”所吸引,它们的趋光行为都不是为了寻死,只是因为人类的发明影响了飞蛾在演化过程中形成的一种本能罢了。
不过,随着时间的流逝,演化的力量似乎在悄然改变着这一切。
我们再来思考一个问题,如果人造光源对于飞蛾的影响可以导致飞蛾的演化,那么城市中的飞蛾和大部分时间生活在黑暗天空之下的、来自农村的飞蛾在面对人造光源时,是不是会产生不同的行为呢?
相信大家大都会给出一个肯定的答案。
怀着同样的疑问,两位生物学家进行了一项研究,探讨了现代人工照明对飞蛾演化的可能影响,这项研究于2016 年发表在期刊《生物学快报》上。
在这项研究中,科学家们测试了1048只貂蛾在灯光下的飞行行为。他们从不同的地区收集了飞蛾的幼虫,这些幼虫中,有320只来自农村地区,有728只捕获自光污染地区。这些幼虫被饲养在实验室中,每天有16小时的光照和8小时的黑暗,直到羽化成成虫。
在羽化后的两到三天,它们被放置在一侧有荧光管的飞行笼中,以观察它们在光源下的飞行行为。结果表明,光源对于来自光污染地区的飞蛾的吸引力明显低于那些来自农村地区的飞蛾。
貂蛾
总体而言,来自光污染地区的飞蛾向着光源的飞行行为,较来自农村的飞蛾减少了30%,这似乎表明该物种在光污染下得到了进化,一如预测的那样——远离人造光。
你可以这样理解,就像一种食物你再爱吃,吃多了也就不想吃了,同样的,这些来自光污染地区的飞蛾因为长期暴露在光源之下,成年以后对光源也就不那么敏感了。
订阅:
博文评论 (Atom)
没有评论:
发表评论