◎?qū)嵙?xí)生 吳葉菡

新西蘭皇家研究院林業(yè)研究所的期刊近日?qǐng)?bào)道稱，發(fā)光二極管（LED燈）比普通路燈平均吸引的昆蟲(chóng)多48%，并能引發(fā)一系列生態(tài)問(wèn)題。LED燈已滲透到城市的各個(gè)角落，以高效、節(jié)能等諸多優(yōu)點(diǎn)著稱，為何成了昆蟲(chóng)的大敵？這對(duì)生物圈會(huì)有什么影響？

螢火蟲(chóng)靠自身發(fā)光給同伴傳遞信息

昆蟲(chóng)嗜光是何故

天色漸暗，燈光四起，一些昆蟲(chóng)會(huì)立刻簇?fù)淼綗艄庵車(chē)?，好不熱鬧。它們對(duì)光為何如此熱愛(ài)，一直是學(xué)術(shù)界討論的話題。目前較權(quán)威的解釋是，夜晚活動(dòng)的昆蟲(chóng)把光作為飛行導(dǎo)航，并非想與光“親密”接觸。相比于陸地動(dòng)物用腳掌丈量大地，這些飛行生靈在進(jìn)化中也掌握了明確方向的武器，那就是自然光。昆蟲(chóng)的飛行方向與自然光保持固定夾角時(shí)，就能以直線軌跡飛向目的地。

仔細(xì)想想，人能看到昆蟲(chóng)撲向的光源，往往是手電筒、臺(tái)燈、路燈這些人造光。昆蟲(chóng)看到人造光，還以為是自己熟悉的自然光，依然以固定角度飛行，殊不知已經(jīng)被騙，只是不停地繞著光源轉(zhuǎn)圈。

即便如此，依然不能用這種單一理論解釋昆蟲(chóng)世界和光的種種瓜葛。比如當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，蚱蟬（知了）的趨光行為就越強(qiáng)；印度東北山丘大學(xué)研究人員哈洪和瓦爾曼曾對(duì)不同類型的蚜蟲(chóng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，猜測(cè)由于植物的柔嫩部位、花等具有趨光性，為了取食這些營(yíng)養(yǎng)部位，有些蚜蟲(chóng)也模仿植物趨向光亮。昆蟲(chóng)對(duì)光的向往，是多種原因共同作用的結(jié)果，人類想破解其中奧妙，不是一朝一夕的事。

昆蟲(chóng)的飛行方向與自然光成固定夾角時(shí)，可直線飛行。而圍繞人造光，昆蟲(chóng)會(huì)按固定夾角飛行，繞圈并不斷接近光源中心 張英鋒/供圖

人造光的數(shù)宗罪

自然光和昆蟲(chóng)有著密不可分的關(guān)系，引入人造光后，事情就更復(fù)雜了。美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院學(xué)者肯尼斯·弗蘭克就一再?gòu)?qiáng)調(diào)人造光給生態(tài)圈帶來(lái)的“污染”。比如，螢火蟲(chóng)靠自身發(fā)光給同伴傳遞信息，卻因太過(guò)強(qiáng)烈的人造光掩蓋了它們本身的光亮，在城市里只能退出人們的視線。

人造光還影響昆蟲(chóng)的傳宗接代。雌性成蟲(chóng)通過(guò)釋放信息素來(lái)吸引雄性前來(lái)交配，而有了人造光這一“亮堂”陷阱，雌蟲(chóng)會(huì)整晚無(wú)所事事地繞著路燈轉(zhuǎn)圈，極大地浪費(fèi)了產(chǎn)卵時(shí)間，或是原本聞“信息素”趕來(lái)的雄蟲(chóng)，沿路被燈光吸引，就忘了交配這件事。又比如美洲棉鈴蟲(chóng)這類只待眼睛完全適應(yīng)黑暗后才肯交配的昆蟲(chóng)，燈光前談何產(chǎn)子？

人造光還會(huì)暴露一些昆蟲(chóng)的行蹤。擬態(tài)是一些昆蟲(chóng)偽裝自己的武器，比如尺蛾靠模擬周?chē)?shù)枝的形態(tài)以逃離天敵的追殺，而人造光卻打破了這種規(guī)則，它照亮了那些本不會(huì)被注意到的蛾子，使得這些蛾子的捕食者輕而易舉能饕餮一番。

此外，人造光的高溫還會(huì)使昆蟲(chóng)患“外傷”。那些因?yàn)榘滋爝^(guò)于炎熱而干燥的蟲(chóng)子，本想趁著涼爽的夜晚出來(lái)活動(dòng)，可若是不小心飛到高溫亮燈表面，輕則斷了翅膀，重則丟了性命。

昆蟲(chóng)的種群生活受到影響后，遭殃的絕不僅僅是它們自己。一旦某種昆蟲(chóng)數(shù)量變動(dòng)，緊隨而來(lái)的是它們的食物和捕食者的數(shù)量變化，如此，生態(tài)平衡被打破，危機(jī)四伏。

LED燈比普通路燈吸引更多昆蟲(chóng)

一些昆蟲(chóng)不僅喜光，對(duì)不同波長(zhǎng)光還有所挑剔。多年實(shí)驗(yàn)證明，很多昆蟲(chóng)的光譜敏感區(qū)多集中在藍(lán)光、綠光和紫外線區(qū)域。這種偏好和昆蟲(chóng)的視覺(jué)細(xì)胞有關(guān)，其膜上視蛋白和載色體的不同組合，決定了昆蟲(chóng)自身吸收不同波長(zhǎng)的光。而這種偏好，卻讓LED燈誤打誤撞，成了昆蟲(chóng)的新晉殺手。新西蘭昆蟲(chóng)學(xué)家斯蒂芬·鮑森博士近日研究發(fā)現(xiàn)，LED 燈比起常被用作路燈的高壓鈉燈 （HPS），平均多吸引48%的飛蟲(chóng)。

LED即發(fā)光二極管，是一種能直接將電能轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光的半導(dǎo)體器材，與傳統(tǒng)光源如日光燈、高壓鈉燈和熒光燈等相比，它體積小、壽命長(zhǎng)、能耗低、波長(zhǎng)類型豐富，目前正被廣泛應(yīng)用。

鮑森介紹，工業(yè)化生產(chǎn)的白光LED，一般由基片和其上覆蓋的熒光粉組成?；l(fā)出的藍(lán)光，部分被熒光粉吸收，另一部分與熒光粉發(fā)出的黃光混合，呈現(xiàn)出我們所見(jiàn)的白色。而高壓鈉燈是因燈管內(nèi)的鈉蒸汽放電，從而產(chǎn)生黃色波段的光。相較于發(fā)出黃光的高壓鈉燈，LED燈的藍(lán)色波段所占比例更大，也因此吸引了更多昆蟲(chóng)。這種吸引，也就意味著蟲(chóng)子高溫致死、無(wú)法繁殖、暴露行蹤等等慘劇發(fā)生。LED燈正被廣泛運(yùn)用于市政及工業(yè)部門(mén)，從高壓鈉燈到LED，泛有點(diǎn)點(diǎn)黃光的黑夜將轉(zhuǎn)變?yōu)椤鞍滓埂?。再看看周?chē)?，夜更亮了，昆蟲(chóng)的身影是否變少了呢？

發(fā)白光的LED燈，藍(lán)色波段所占比例更大，更受昆蟲(chóng)青睞。

臭名昭著的入侵性害蟲(chóng)舞毒蛾來(lái)源：匈牙利森林研究所

新西蘭沙蠅若被燈光吸引來(lái)到人類身邊，每年可致上萬(wàn)人因感染寄生蟲(chóng)而死亡。來(lái)源：維基百科英文網(wǎng)

夏天夜里，野草叢常見(jiàn)的螢火蟲(chóng)，現(xiàn)在因人造光的泛濫而難見(jiàn)蹤跡。

或加大生物入侵風(fēng)險(xiǎn)

LED燈對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害還有很多形式。鮑森博士在文章中還提到了臭名昭著的入侵性害蟲(chóng)舞毒蛾。舞毒蛾的幼蟲(chóng)食量大且食性雜，泛濫時(shí)可將整棵樹(shù)的樹(shù)葉吃光，危害百種樹(shù)木，因而成為多國(guó)海關(guān)檢疫的重點(diǎn)目標(biāo)。

港口附近為節(jié)能而安裝的LED燈，對(duì)舞毒蛾很有誘惑性，被吸引來(lái)的舞毒蛾會(huì)順勢(shì)在停泊港口的船只上產(chǎn)卵，并隨船只去新地區(qū)安居。如此看來(lái)，這些LED燈，其實(shí)在間接給檢疫部門(mén)找麻煩，加大了生物入侵的危險(xiǎn)。

為了誘捕害蟲(chóng)，LED在農(nóng)林業(yè)保護(hù)中扮演著重要作用。但實(shí)際上，LED光在誘捕害蟲(chóng)時(shí)也誘捕了一定數(shù)量的天敵。江蘇揚(yáng)州大學(xué)的研究生趙俊玲等人曾在《白背飛虱及其天敵黑肩綠盲蝽對(duì)5種不同發(fā)光二極管的趨光反應(yīng)》一文中證明，這兩種昆蟲(chóng)均對(duì)藍(lán)光和綠光更敏感。當(dāng)用藍(lán)光LED誘捕水稻害蟲(chóng)白背飛虱時(shí)，本是捕食白背飛虱的益蟲(chóng)黑肩綠盲蝽，在LED的吸引下也難逃一劫，可見(jiàn)濫用LED燈對(duì)益蟲(chóng)的危害。

作為亮化與美化城市用途的LED燈，也造成了相當(dāng)規(guī)模的化學(xué)污染。江西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的涂小云在《光源對(duì)昆蟲(chóng)行為學(xué)和生物學(xué)特性的影響》一文中指出，鉛、銅、鋅等金屬可從土壤轉(zhuǎn)移至植物體內(nèi)，進(jìn)而經(jīng)食物鏈進(jìn)入昆蟲(chóng)等其他體內(nèi)。而LED燈具中所含鉛、銅等金屬，對(duì)環(huán)境的潛在影響是白熾燈的2 ～3倍。

美國(guó)哈佛大學(xué)自然學(xué)家愛(ài)德華·威爾遜曾說(shuō)：“若所有人類消失，世界又會(huì)回到一萬(wàn)年前平和而富饒的狀態(tài)；若所有昆蟲(chóng)消失，整個(gè)環(huán)境將陷入混亂?！?/p>

研發(fā)少引昆蟲(chóng)的LED

2014年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的得主，正是3位發(fā)明藍(lán)色發(fā)光二極管的科學(xué)家。表彰這種高效光源給人類帶來(lái)便利的同時(shí)，也不可忽視這些藍(lán)光給生物圈的其他“居民”造成的災(zāi)難。

美國(guó)哈佛大學(xué)自然學(xué)家愛(ài)德華·威爾遜曾說(shuō)：“若所有人類消失，世界又會(huì)回到一萬(wàn)年前平和而富饒的狀態(tài)；若所有昆蟲(chóng)消失，整個(gè)環(huán)境將陷入混亂?！崩ハx(chóng)已在地球上存活了4億多年，但這些“元老們”原本平靜的生活被人類的出現(xiàn)打亂。找不到方向、產(chǎn)不了子代、躲不成天敵等等問(wèn)題皆因?yàn)槿嗽旃庠吹姆簽E，人類照亮了自己，卻傷害了蟲(chóng)子。

人離不開(kāi)燈光，但至少可以將這種光對(duì)生物界的傷害降低，比如對(duì)LED燈進(jìn)行改良。據(jù)英國(guó)《每日郵報(bào)》報(bào)道，美國(guó)南加利福尼亞大學(xué)的特拉維斯·朗科爾教授，近日與荷蘭的飛利浦公司合作，希望生產(chǎn)的LED燈能吸引更少昆蟲(chóng)。實(shí)驗(yàn)中，他們?cè)O(shè)計(jì)出能屏蔽藍(lán)色、紫色和紫外線的特殊LED燈泡，發(fā)現(xiàn)這種燈泡比普通LED燈更亮，但吸引的昆蟲(chóng)數(shù)量竟減少了20%。

有了更多生態(tài)學(xué)家和燈光工程師的合作，相信能在滿足人類照明需要的同時(shí)，減輕對(duì)生態(tài)的破壞。不然，像新西蘭沙蠅這種昆蟲(chóng)被燈光吸引而來(lái)到人類身邊，每年可致近兩萬(wàn)人因感染利什曼寄生蟲(chóng)而死亡，想來(lái)都讓人不寒而栗。

新西蘭昆蟲(chóng)學(xué)家鮑森對(duì)比HPS和LED光源發(fā)射的波長(zhǎng)，發(fā)現(xiàn)后者藍(lán)光波段所占比例更大。