我们在生活中都曾有过这样的疑问：为什么昆虫会在晚上成群结队地扑向人造灯光？现在，科学家们利用高速摄像机和动作捕捉技术绘制出了昆虫的三维飞行轨迹，从而找到了答案。
一群飞蛾围着实验室里的一盏灯飞舞
对于昆虫的这种行为，人们提出了很多解释--昆虫可能把灯光误认为是月亮、花朵，或者是它们可以穿行的树叶缝隙。也许它们被强光刺瞎了眼睛，迷失了方向。它们可能只是喜欢光亮和温暖，将其作为寒夜中的避难所。也可能是被那里的其他昆虫吸引过来交配和/或觅食。也可能是以上几种情况的混合体。
但是，如果不问问门廊上精疲力竭的飞蛾，我们怎么知道哪种说法是正确的呢？为了一劳永逸地找出答案，佛罗里达国际大学（FIU）和伦敦帝国理工学院的研究人员在实验室和哥斯达黎加的丛林中使用高速三维摄像机，解开了昆虫围绕人造光的飞行路径。
事实证明，昆虫本身并不会被人造光"吸引"。你门廊上的灯光只是扰乱了它们经过数千万年进化磨练的导航系统。从根本上说，由于昆虫所做的空中动作会让最有经验的喷气式战斗机飞行员都感到恶心，因此它们无法依靠惯常的重力感来判断哪边是上，哪边是下。因此，它们学会了让天空--大自然最明亮的夜光--在它们的背后帮助它们保持直立。
当然，问题在于天空不再是最亮的光。这就意味着，虫子飞过路灯或其他灯泡时，会本能地调整方向，让光照到自己的背上。当它们飞过时，它们会不断调整飞行路线，以保持相同的角度，这导致它们只能绕着灯泡转圈。最后，它们会感到眩晕，开始混乱地撞向灯光，撞击、高温或只是单纯的疲惫都会让它们付出代价。
这项新研究的科学家们首先在实验室测试中确定了这一解释，他们在飞蛾和蜻蜓身上安装了运动捕捉标记，以重建它们是如何绕着灯光飞行的，包括它们的滚动和旋转运动。
"在最开始的一次实验中，我让一只大的黄色底翅蛾从我手中起飞，直接飞到紫外线灯泡上方，它立刻翻了个跟头，"该研究的作者萨姆-法比安说。"但我们当时并不知道，我们在实验室里看到和测量到的行为是否也会在野外出现。"
在实验中，一只飞蛾的背部始终朝向光源
为了一探究竟，他们来到世界上昆虫种类最多的国家之一哥斯达黎加，在丛林中架起了一盏灯，周围安装了高速摄像设备，以类似的方式捕捉昆虫的活动。很快，该地区就被各种昆虫弄得热闹非凡，包括飞蛾、苍蝇、蜻蜓、甲虫，甚至还有螳螂。
研究人员拍摄了 10 种不同类型昆虫与光线互动的 477 段视频。可以肯定的是，所有种类的昆虫都背对着光线，当它们飞过光源上方时，都会翻转过来。
"这项研究的作者杰米-西奥博尔德（Jamie Theobold）说："这是一个史前就有的问题。在最早的著作中，人们就注意到火的周围有这种现象。事实证明，我们对这种现象发生原因的所有猜测都是错误的，所以这绝对是我参与过的最酷的项目。"
下一步，研究人员计划调查冷色调或暖色调的灯光是否会对昆虫产生不同的影响，并探索有可能将干扰降到最低的方法。
这项研究发表在《自然通讯》杂志上。