References 參考資料： [1] Fabian, S. T., Sondhi, Y., Allen, P. E., Theobald, J. C., & Lin, H. T. (2024). Why flying insects gather at artificial light. Nature Communications, 15(1), 689. https://doi. org/10.1038/s41467-024-44785-3 [2] nature video. (2024, January 31). ‘Like a moth to a flame’ - this strange insect behaviour is finally explained [Video]. YouTube. https://www.youtube. com/watch?v=i7awa_WGI_o [3] Ravate, B. (2024, February 2). Flying insects become disorientated and trapped by artificial light. Imperial News. https://www.imperial.ac.uk/news/251217/flyinginsects-become-disorientated-trapped-artificial/ 普遍存在於多種昆蟲的高度保守（highly conserved） 行為，使昆蟲背部始終朝向視野中最明亮的區域。 飛行中的昆蟲需要保持背部朝上以維持正確的飛行 方向。在漫長的飛行進化史中，天空一直是視野中最明亮 的區域，因此成為了昆蟲辨認上方的可靠線索。透過背部 光反應，昆蟲就能以天空作參照來調整飛行方向。這對慣 性較低的小型昆蟲尤為重要，因為它們感受的重力往往會 被風或湍流施加的力所掩蓋，所以與人類和植物不同，這 些昆蟲不能倚靠重力作為判斷方向的依據。 現在讓我們仔細看看研究人員如何得出背部光反應 這個出乎意料的結論吧！ 背部光反應的最初線索來自研究團隊在哥斯達黎加 進行的野外實驗，他們使用紅外線高速攝影機（註一及二） 記錄昆蟲在不同照明配置下的飛行軌跡。在分析影片後， 研究人員觀察到三種在有光情況下出現，但在完全黑暗中 沒有出現的不尋常行為（圖一）：當昆蟲與光源處於同一水 平時，它們會圍繞光源飛行；如果昆蟲位於光源上方，它們 就會上下顛倒，然後墜落地面；如果昆蟲位於光源下方，昆 蟲則會改為向上飛行，漸漸失去前進的速度。最重要的一 點是在全部三種情況中，昆蟲均會把背部朝向光源。 綜合所有發現，最合理的解釋便是昆蟲在背部光反應 的影響下試圖將背部對準光源。可是，以上的結論只是基 於定性觀測 — 我們能否量化這種「將背部朝向光源」的 行為呢？ 一種直觀的方法是追蹤昆蟲的飛行路徑並測量它們 飛行時的身體方向。回到實驗室後，研究人員進行了類 似的飛行實驗，這次他們在以下數種昆蟲身上附加位置 標記：條斑赤蜻、混合蜓、大黃夜蛾和蛇頭蛾。接著，他 們將昆蟲的速度向量投影到地面，並將其與光的瞬時方 向進行比較。結果顯示，昆蟲大多以與光源方向成直角 的方式移動（圖二），證明昆蟲並非被光吸引，而是在試 圖將背部朝向光源方向的情況下被迫繞著光源飛。團隊 通過模擬飛行實驗進一步表明，單靠背部光反應就足以 在野外和實驗室環境中產生觀察到的行為。 這項研究的意義不僅在於回答了這個長久以來的問 題，亦為我們應如何設置燈光帶來重要的啓示。隨著人類 文明進步，我們在夜間越發依賴人工照明的同時，往往沒 有意識到這些燈光會干擾昆蟲飛行。儘管許多人工光源 （例如路燈）已成為現代社會的必需品，但我們仍然有改 善空間，例如我們可以避免使用向上照射的光源，因為它 們會使昆蟲迷失方向並墜落地面（回想一下上下顛倒的行 為！）。哪怕只是微小的改變，也能讓我們以更和諧的方 式與大自然共存。 1. 在拍攝昆蟲移動時，選用紅外線照明的前設是昆蟲看不見紅外線，這樣才能 確保它們的飛行路徑不受拍攝用的燈光影響。事實上，實驗中沒有任何一隻 昆蟲撞上或飛向攝影用的紅外線燈具，這亦間接否定了光的熱力干擾昆蟲 飛行這一假設。 2. 日常生活中的影片通常以每秒24、25 或 30 幀拍攝，而慢動作影片則以每秒 50或60幀拍攝。在這項研究中，研究人員以高達每秒500 幀的速率進行 拍攝。
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