灯旁的飞蛾有时不停兜圈,有时向上窜,甚至翻过来往下掉。观察它的身体怎样倾斜,比只看它离灯多近,更能解释这些动作。
2024年的三维飞行研究发现,在近距离人工光源周围,不少受试昆虫会把背部朝向光。一个平时有助于保持身体朝上的反射,遇到位置不合适的强光,反而可能使飞行姿态失控。[1]

身体怎样知道哪边是上方
在许多自然环境里,天空通常比地面明亮。利用视野中的亮暗分布,把背部转向较亮的一侧,可以帮助飞行昆虫维持合适的姿态。这种反射被称为背光反应。
这里的“朝光”说的是背部的方向。身体前端朝哪飞、背部朝哪倾,是两件可以同时变化的事。昆虫完全可能一边沿侧向前进,一边不断把背部偏向旁边的光源。
当亮处来自广阔的天空,这种调节往往有利于稳定飞行。近处的一盏灯却可能出现在身体侧面,甚至下方。持续朝它倾斜,会改变身体的滚转或俯仰,使原来的前进方向不断偏转。灯光于是成了一个错误的姿态参照。
这也解释了为什么只说“飞蛾喜欢亮,所以飞过去”还不够:靠近灯之后的困境,还包括身体怎样保持平衡、怎样继续向前飞。[1]
同一个反射,为什么能产生三种动作
光源相对身体的位置不同,进入光源附近时的姿态和速度不同,结果也会不同。研究者在高速影像中区分出三类明显的轨迹。
| 观察到的动作 | 飞行中发生的变化 |
|---|---|
| 绕灯盘旋 | 持续向光源一侧倾斜,前进方向不断转弯,形成相对稳定的环绕。 |
| 爬升失速 | 身体大幅仰起并爬升,速度下降,最后无法继续向前推进。 |
| 翻转下坠 | 从光源上方经过时,背部向下方的光偏转,身体翻转并向地面俯冲。 |
这些是实验中辨认出的典型模式,不能当作每只昆虫必然依次经历的三个步骤。一次飞行也可能在不同模式之间转换。
研究同时使用实验室动作捕捉、野外双相机录像和计算模型。模型只需加入光引起的背部倾转,就能重现这些轨迹。这支持了姿态控制受扰的解释;模型能重现现象,也仍需与真实动物的测量相互检验。[1]
“把灯当月亮”的说法,需要怎样检验
一种流传很广的解释是:昆虫用月光导航,把近处的灯误当成月亮,又一直与光保持固定角度,最终绕着灯转。
这是一种可以提出预测的假说。若昆虫试图把光固定在视野的一侧,那么切换光源后,它仍应有相应的左右方位约束;典型的固定夹角模型,还会预测朝光源中心盘入的螺旋路径。
研究者实际切换光源时,观察到部分昆虫会改变环绕方向,让光落在身体的另一侧;一些个体甚至在没有切换光源时也改变绕行方向。测得的近灯轨迹也没有符合该模型的向心对数螺旋。单纯的导航夹角解释,难以同时说明爬升失速和飞过光源上方时的翻转。[1]
因此,对于这组实验中的近灯受困,背部朝光的姿态反射更符合证据。这里并没有证明昆虫完全不使用月亮或其他天体导航。月光作为导航线索,与近处灯光扰乱姿态,可以属于不同距离、不同条件下的问题。
灯边的录像,解释不了所有距离
灯附近容易拍到兜圈的昆虫,但仅凭这些录像,无法知道远处经过的昆虫有多少会靠近,也无法知道那些没有飞到灯边的个体受到了什么影响。
另一项2024年研究用雷达追踪蛾类。研究团队介绍,在95只受试蛾中,只有约4%飞向路灯;灯光却仍与照明范围之外更曲折的飞行轨迹有关。某些影响还随月亮是否位于地平线上方而不同,团队明确表示,其中的相互作用仍需进一步解释。[2][3]
这组比例只描述该项研究的受试个体和实验条件,不能推广成“全世界只有4%的飞蛾趋光”。它提醒我们:没有在灯边盘旋,也不等于没有受到灯光影响。
物种和环境条件也会改变结果
近灯实验里也有例外。部分受试物种没有表现出同样明显的受困反应;同一类昆虫在不同环境或活动状态下,也可能有不同表现。视觉之外的感觉、光的波长、亮度分布和昆虫自身状态,都可能参与飞行控制。
研究仍未完全解释:为什么一些昆虫在自然月光下不会出现同样的背部倾转。因而,“背光反应”应与它已有的实验支持和边界一起理解,不能再被压缩成一个适用于所有昆虫、所有灯和所有距离的口号。
对于照明,研究提出的方向是减少不必要的、无遮蔽的向上照射,以及明亮的地面反光。这样做针对的是夜间异常的亮度分布,不意味着换成某一种灯后就一定对昆虫无害。[1]
来源与更正说明
选题来自启智科普2021年的原视频。原片把“误认月光、保持固定角度”作为绕灯的解释;本文依据后续研究更新了主要机制,并区分近灯受困、远距离飞行和物种差异。
背光反应及三类轨迹的机制说明依据Fabian等人2024年的开放获取论文重写。原论文采用CC BY 4.0许可,本文以中文重新组织解释,插画另行制作。野外雷达结果依据Degen等人的研究摘要及研究团队的公开说明,未把个别实验的比例当成普遍规律。