夏日夜晚，細心觀察就會發現，昆蟲總圍繞燈光飛舞。很多人將原因簡單歸結為昆蟲的「趨光性」，但令人疑惑的是，太陽作為自然界最強的光源，昆蟲卻不會大規模地向其奔赴。這是為什麼呢？一起來看答主@張英鋒 的回答吧～
昆蟲為什麼不會因為趨光性齊刷刷地奔向太陽？
|答主：張英鋒
我們對昆蟲的趨光性有時存在誤讀！
特別是飛蛾撲火，我們以為是昆蟲喜歡追逐光明，其實這是數千年的誤解。
黑夜裡，飛蛾不能看清四周的情況。在找不到合適參照物的情況下，如何不走冤枉路，多快好省的飛行呢？
其實億萬年來，夜晚活動的蛾子等昆蟲都是依靠月光和星光來導航。因為是極遠光源，光到了地面可以看成平行光，能作為參照實現直線飛行。如下圖所示，注意蛾子只要按照固定夾角飛行，就可以飛成直線，直飛才最節省力氣。角度稍微一調整，就可以直飛另一個目標。
但自從人類學會了使用火，這些人造光源因為很近，光線成中心放射線狀，可憐的蛾子就開始倒黴了。
蛾子還以為按照與光線的固定夾角飛行就是直線運動，結果越飛越坑爹，飛成了等角螺線，飛到火裡去了，這種現象還被人類稱為昆蟲的正趨光性。
蛾子說：
趨你妹的光啊，傻瓜才瞪著光飛，不知道會亮瞎眼啊？！！
我們完全被人類誤導了，億萬年才演化出的精妙直線導航方法，被人類的光汙染干擾失效了！
不用假慈悲的飛蛾撲火紗罩燈了！
(#‵′) 凸，趕緊把這么蛾子的燈關了吧！
有人問：
這是你自己想出來的吧？我還是堅持蛾子是趨光的！
好吧。如果蛾子趨光，為什麼不直線飛過去呢？為什麼要飛成下面的螺線？
從上面這張照片你還可以看出，蛾子走的並不是「理想的等角螺線」。
蛾子也發現問題了：
我飛飛飛
咦……不對啊！
調正角度，飛飛飛……
我去！還不對，我這是在往哪飛啊？
繼續調整角度……
我去……我去……我……我暈……
蛾子也想掙扎著飛出正確的路線，不斷地調整角度，奈何本能使然，最終還是向燈光飛去。
我們人類也有類似情形，例如你在原地旋轉很多圈，再讓你走直線試試。在平衡器官被幹擾的情況下，你以為是直線，而在旁人看來更像喝醉了一樣東倒西歪亂走。
這就是蛾子的處境。
白天的昆蟲如何用太陽來導航？
太陽光進入大氣時，被散射形成天空光。天空光是偏振光，昆蟲綜合參考太陽的方位和天空光的偏振來進行導航，而不是被太陽光吸引，所以不會飛向太陽。
昆蟲的複眼看到的天空和人類看到的天空是不一樣的。
圖片來源：Sun Compass Integration of Skylight Cues in Migratory Monarch Butterflies: Neuron
在影片《帝王蝶遷徙時整合太陽羅盤與天空光實現導航》中，科學家透過研究蝴蝶的腦，來研究帝王蝶是如何利用太陽和天空光實現導航，完成了上千公里的遷徙。
古代維京人也利用天空光導航
在北歐，維京海盜時代，維京人在沒有指南針的情況下，就利用太陽石在北大西洋上導航。
太陽石就是方解石，是碳酸鈣的晶體。
其特殊的晶體結構，會把自然光分解為兩條偏振光。
天空光是部分偏振光，所以旋轉方解石就會出現「時亮時暗」的效果。
在美劇《Vikings》第 1 季的前兩集裡就有這樣的情節。
維京人在陽光充足時，就直接利用正午的太陽確定方向。
陰天或大霧看不到太陽，就用太陽石找大概的方向。
舉起太陽石旋轉，會發現在不同方向上的亮度不同，即使在陰天也可以找到大體的方位。
維京人的導航方法居然和帝王蝶這些昆蟲不謀而合，有趣！
維京海盜的新導航技術幫助他們在北大西洋上遠洋，並發現了冰島、格陵蘭島，成為最早抵達北美洲的歐洲人。
人類用指南針導航會不會出現蛾子的困境？
在南北磁極附近，也會出現蛾子的問題。
例如，我們手裡有指南針，不是往南走時才用得到，往任何方向都可以作為參照。
在大海上，你要去一個島，按照地圖上的標記，發現只要往東走就行了。
正常情況，我們根據指南針，按照與北方的右夾角 90 度角航行，走直線就可以最快到達。
在遠離南北極的地區，可以認為磁力線是平行的。（如下圖）
但如果在南極雪原上，在距離南磁極很近的地方，指南針總指向附近的磁極點，如果往東走，就是繞著南磁極走圓圈。
在南極附近，磁力線不能看成平行線，而是以南磁極為中心的放射狀。
如果往東南走，就會像蛾子一樣做等角螺線，繞很多圈後到達南磁極。
與磁力線保持45度夾角，就不再是圓周運動，而是螺線運動。（如下圖）
這時候，人們必須放棄指南針，改為參照地形、天空偏振光或其他參照物導航。
蛾子可沒有這麼多選擇，只能等到燈都滅了，才可以恢復正常飛行。
燈總不能亮一晚上吧，我等！
啊哈！終於滅了，我飛飛飛……
我去，旁邊又亮了一個！
生物是何時進化出天空光導航的？
大約 5 億年前，地球上開始出現了有眼睛的生物，其中最有名的是寒武紀時代的三葉蟲。
圖片來源：harunyahya.com
以下時維基百科上的「三葉蟲詞條」
事實上約5.43億年前三葉蟲是第一批進化出真正的眼睛的動物。有人認為眼睛的出現是寒武紀生命大爆發的導致原因。……三葉蟲的眼睛是由方解石組成的。
純的方解石是透明的，有些三葉蟲使用單晶的、透明的方解石來組成其每隻眼睛的透鏡。……典型的三葉蟲眼睛是複眼，每個透鏡都是一個拉長的稜鏡。
每隻複眼內的透鏡數不等，有些只有一個，有些可達上千。在這樣的複眼中其透鏡一般排列為六邊形。
三葉蟲和北歐海盜一樣也有方解石，透過感受天空偏振光來辨認方向，不同的是它直接安裝在眼睛上！
後來的昆蟲複眼則繼承了這種能夠探測偏振光的能力，除了昆蟲，還有鳥類、魚類和兩棲動物都可以利用偏振光。
蝙蝠則是已知第一種可以利用偏振光的哺乳動物。蝙蝠利用黃昏時的偏振光來校準體內的地磁羅盤。
圖片來源：BBC News – Bats 'fly by polarised light'
科學家發現蝙蝠利用地磁羅盤進行長距離的導航，而天空光可以對地磁羅盤進行校準。到了黑暗的夜晚，藉助超聲波和校準後的地磁羅盤，蝙蝠就可以準確的返回自己棲息的山洞。
長距離導航靠地磁和偏振天空光，近距離靠超聲波，蝙蝠完全沒有我們想象的那麼「瞎」。
蜜蜂跳 8 字舞也是一種「導航」行為嗎？
蜜蜂發現新的花叢後，會回到蜂巢裡，跳 8 字舞（waggle dance）來告訴同伴花叢在哪裡。
如何告訴同伴方向和距離呢？
告知方向主要參照太陽：
A 是出蜂巢直向太陽飛
B 是出蜂巢背向太陽飛
C 是出蜂巢和太陽左邊夾角 60 度飛
告知距離靠圈數：
有趣的是，8 字舞跳的越快，圈數越多，代表花叢越近，可能這樣能吸引蜂巢裡更多蜜蜂的注意吧。跳的越慢，圈數越少，代表越遠。
那麼，把太陽與月亮作為導航，並不意味始終都得遵循一個固定的夾角吧？
這也是好問題。
導航在天，定目標在自己。例如汽車上雖然裝了GPS導航，但如果路上出現危險或擁堵，你還是要改變路線。
蛾子也一樣，雖然依靠光線導航，但有如果需要，只需要把角度稍微一調整，就可以直飛另一個目標。
那為什麼不往光源外飛？也可以與光線成鈍角啊！
問得好！這和觀察條件有關。
因為黑夜觀察條件差，所以觀察者一般是站在光源附近的，而不是遠離光源的。如果伸手都看不見五指了，那就更看不見蛾子了。
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1. 如果蛾子選擇與放射光線成銳角，所有這些成銳角的蛾子，不管是多少度，都會按照等角螺線飛，最終會密密麻麻的聚集到光源處，特別是光源附近觀察條件更好，你很容易注意到。
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2. 如果蛾子選擇與放射光線成直角，蛾子就會圍繞光源做標準圓周運動，距離遠了觀察者也注意不到，距離近了說明蛾子是在以銳角飛。
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3. 如果蛾子選擇與放射光線成鈍角飛，會逐漸飛離光源，距離光源越遠，就會越分散，在黑夜裡是觀察不到的。
這三種條件下，第 1 種情況有聚集效應，第 2、3 種情況無觀察結果，所以讓觀察者很輕易就會得出蛾子趨光的結論。
除此之外，還有哪些角度的回答呢？
答主@安小暖暖 作為一個昆蟲專業的同學，為高贊回答提供了知識性補充。
答主@老男柴 分享了一張「太陽出來時上萬只蟲子同時飛起」的攝影圖片。
答主@王若楓 點出題目反映的是典型的對「趨光性」的誤解。
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