为什么动物会有鱼类的趋光性是什么行为？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2023-09-04 13:18 标签： 鱼类的趋光性是什么行为
简单回答：因为人通常只在夜里开灯，而有“人类肉眼可见的趋光性”的昆虫通常也只在夜里出来活动，才会让人看到它们围绕着灯光乱飞，表现出“人类肉眼可见的趋光性”；而有避光性的昆虫，白天通常不出来活动，晚上出来了也尽量躲在暗处，自然不会让人看到它们“不喜欢往有光的地方飞”；还有一部分白天活动的昆虫，虽然有趋光性，但却不是“人类肉眼可见”的，再加上白天阳光普照“到处都是光”，因此常被忽视；最后，还有的昆虫在不同的季节分别表现出趋光性或避光性，说明它们在意的不是光照，而是由此带来的热量。于是就给题主留下了“发现几乎所有的虫子都喜欢往有光的地方飞”的印象。至于部分昆虫为何表现出“喜欢往有光的地方飞”的习性， @斜绿天蛾 已经提到了目前流行的“自然光源导航机制被人造光源干扰”和新提出的“背向光源”两种假说，这里就不再赘述。我就说一说昆虫对光反应的几种表现：（一）有“人类肉眼可见”的趋光性这一类昆虫主要包括夜间活动的大部分飞蛾、部分金龟子、蚊虫和蟋蟀，其表现如题主所描述，以围绕灯光等人造光源飞行为主，即使不会飞的，也会以爬行、跳跃、奔跑等方式向光源靠近。这些行为被人类看到后，就留下了“昆虫有趋光性”的印象。（二）有趋光性，但“非人类肉眼可见”这主要是指白天活动的蜜蜂等昆虫，它们的视觉感知能力和人类不同，对红光等较长波段的光视若无睹，反而但对蓝紫光甚至紫外线等短波段更加敏感。由于人类肉眼无法看到紫外线，自然也就无法直接看到紫外线对这类昆虫的吸引效果，所以我称其为“非人类肉眼可见的趋光性”。但虫媒植物中有不少种类已经产生了与之相适应的演化特征，即在花朵中心位置加强紫外线反射，以帮助蜜蜂更快地定位并抵达蜜源：同一朵花在可见光(人眼所见)和紫外光(蜜蜂所见)下的区别。图片来源网络相应地，也有一部分捕食者利用了这个特点，演化出了让身体对紫外线的反射增强，来吸引猎物上钩的特性。例如部分生活在植物花朵上的蟹蛛利用身体增强对紫外线的反射，使采蜜昆虫靠近自己而被捕食：（三）有“人类肉眼可见或不可见”的避光性还有一部分夜行性昆虫表现出避光性，我猜测这是因为它们中的大部分都有钻洞钻缝的习惯（蟋蟀、蝼蛄、蠼螋等），导致体表的防水层被摩擦破坏，在太阳照射（自然环境中几乎唯一的强光光源）下有迅速脱水死亡的危险（小时候养蟋蟀，到了冬天怕它们冻死，就拿到太阳底下晒了半个小时，再去看时已全部脱水而死），因而形成了躲避强光的本能。奇怪的是，蟋蟀、螽斯和金龟子中有一个现象，即一些种类表现出趋光性，另外一些种类却表现出避光性。例如中华齿爪金龟因为有趋光性， 在郊区经常被路灯吸引，飞累了就停在路面上，然后被行驶的车辆二维化：山间公路上被路过车辆二维化的中华齿爪金龟。图片系答主所摄而另外一些金龟子则会躲避光照，例如下图中的金龟子本来在啃食叶片，被我的手电照到后立刻停止进食，掉头往灌丛深处逃去，使我只来得及拍到它的屁股：一只被照到后立刻逃向叶片遮蔽处的金龟子。图片系答主所摄又如同样是螽斯，鼻优草螽在被手电照到后会转过身来面对光源，同时并未停止鸣叫，可见其应该是趋光性的：鼻优草螽表现出趋光性https://www.zhihu.com/video/1641856342276141056而翡螽在被手电照到后不仅会立刻停止鸣叫，如果照射时间长一点，它就会躲到叶片背面，或者慢慢地摊开翅膀盖住腿，让自己看起来更像叶片一点（翡螽属于拟叶螽亚科），显然是避光性的：刚被照到的翡螽，可以看到腿还伸在翅膀外面。图片系答主所摄但是很快它就把翅膀摊开，盖住腿了。图片系答主所摄(四)我要的不是光照，而是热量还有一部分昆虫有时表现为趋光性，有时又表现为避光性。这方面的典型就是大家都不喜欢的苍蝇:在天气较冷的秋冬季节，白天它们会聚集在太阳直射处以获得热量，看起来似乎是“趋光性”的。但到了炎热的夏天，白天它们就会躲在树叶背面等太阳晒不到的地方，看起来又是“避光性”的了(由于海拔越高，太阳直射处和阴凉处的温度相差越大，因此这个特点在高海拔地区更加明显)。昆虫趋光性算是个老生常谈的话题了。不过，不幸的是，这个课题至今仍未解决，对其原因的研究仍然停留在学说阶段。比较主流的学说是昆虫根据自然光源导航；对于地球表面的生物而言，月光基本可以视为平行光线，假设昆虫与月光光线呈固定夹角飞行，则结果上等同于直线飞行；而人造光源体积小，其光线为放射状，如果与之呈固定夹角飞行，就会变成兜圈子。不过，这个理论并非最终结论；今年又有研究给出了新的假说，认为昆虫趋光更多是因为它们倾向于保持光源位于身体背侧，和导航无关。从结果上来讲也会导致昆虫在人造光源旁边兜圈子，还会进一步演变成乱飞。另外，昆虫只会对近处的人造光源有反应。对亮度高的光源会产生更强的反应。当然，新的研究能不能完整解释趋光性，这很难说。我认为昆虫的趋光性可能是复杂的、多成因的，还需要更多的研究才能向真理更进一步了。总的来讲，有一些结论是可以确定的，即昆虫的趋光性基本没法用“喜欢”或喜好来解释；很大概率是昆虫的感官被点状光源迷惑的结果。是被动的，并非昆虫所期望。在地球上的任何地区，人造光源的大规模普及历史最多不到两百年，昆虫还来不及适应。从结果来讲，趋光性对昆虫带来巨大的不利影响，是城市中昆虫数量显著锐减最重要的原因之一。昆虫被光源的高温杀死；更多昆虫因为把体力耗费在无意义的兜圈子上而疲劳致死或失去进食和求偶的机会，还有一部分昆虫死于早已经学会埋伏于光源周围的壁虎和蜘蛛等天敌。许多城市昆虫已经在强烈的选择压下不再对人造光源产生反应。并非所有昆虫都趋光。典型的趋光昆虫有两大特征：夜行性；只有夜间活动的昆虫才会趋光。少数平常白昼活动的昆虫在夜晚活动时也会表现出趋光性，如蜻蜓、蜜蜂、蝴蝶、花金龟等，但很少见。飞行；趋光的昆虫几乎全部都是可飞行的昆虫，可能是因为只有飞行昆虫才有较强的迁移能力，且通常有较好的视力。通常而言能飞但主要靠步行迁移的昆虫就会较少趋光。偶尔可见直翅目、竹节虫目等昆虫的若虫趋光。少数昆虫具有避光性，倾向于在光线弱的环境中活动，这些昆虫很少展现出趋光行为，最典型的是蚊子。
2022-06-04 15:05
来源:
武汉新普惠
生物对外界刺激作出反应，是它们求生的本能。这些能力在植物中被称为向性，在动物中被称为趋向性。科学家们可以凭借不同的趋性对昆虫进行诱集，从而高效获取研究材料。其中，灯诱是一种较为常见的方式，究竟灯光下藏着什么玄机呢？
如何“拿捏”昆虫的喜好
昆虫的常见趋性主要有以下几种：
1.趋色性，昆虫对颜色的喜好存在差异，大部分昆虫对黄色敏感，所以黄色的衣服更容易吸引昆虫。
2.趋热性，寄生性昆虫如跳蚤，在寄主体温异常升高时，会寻找新的健康寄主，间接完成疾病的传播。
3.趋湿性，昆虫为确保体内水分充足，会选择相对潮湿的环境生存。
4.趋化性，昆虫具有识别同类性信息素，确认正确交配对象的能力；也可识别不同植物的气味信息，确定合适的寄主植物。
5.趋光性，依靠昆虫对光的敏感性吸引昆虫向光源集中。
实际应用中，通常结合多种趋性以提高效率，如下图展示的就是将趋色性和趋化性结合的一个诱集桔小实蝇的装置。
昆虫“派对”背后的种种动机
关于昆虫为什么具有趋光性，目前主要有4种假说：
1.光定向假说，昆虫依靠天体定位，使自身与光线呈一定夹角从而保持直线行进。
2.生物天线假说，昆虫的趋光是受到振动频率近似求偶信息素的光线干扰。
3.光干扰假说，昆虫在适应黑暗环境后，突然进入明亮光线中，会产生类似于人的眩晕状态，无法寻找正确的路径，发生扑灯、跌落等现象。
4.光胁迫假说，由华中农业大学雷朝亮教授团队提出，昆虫的趋光性是受到了环境光线的威胁，神经处于高度兴奋状态，从而向光运动。
“派对”成员与“不速之客”
不同昆虫类群对不同波段的光线敏感度不同，主要是对应复眼3种光受体的紫外光、蓝光和黄绿光3个波段，大部分昆虫对315-400 纳米的紫外光波段敏感。
不同的“派对”地点（生境），生活的昆虫类群也不同。如果靠近河流、湖泊灯诱，会有许多水生昆虫，如蜉蝣、石蝇（襀翅目）、石蛾（毛翅目）等。这些昆虫对水质要求较高，它们的丰富度是评价当地水质的重要生物指标，称为EPT指数
灯诱时偶尔还会有一些意外收获，多是以这些昆虫为食的不速之客，例如肉食性的甲虫、食虫虻、壁虎等。清晨收拾现场前，还会有鸟类前来吃“自助餐”。
有灯就能“诱”虫吗
其实，并不是所有的灯都适合灯诱，日常调查生物多样性，常选择高压汞灯。高压汞灯内部的放电管填充了汞和惰性气体，工作时电流激发汞蒸气产生大量峰值为365.0纳米的紫外线，这正是诱集昆虫所需要的。
除了高压汞灯外，实际农业生产中还有更多其他选择，例如黑光灯、频振式杀虫灯、LED诱虫灯等。
保护生物的第一步，首先要搞清楚它们是谁，种群现状如何，生境压力大小，否则就都是纸上谈兵。做好物种普查，制定保护名单，保护它们的栖息地才是真正的保护。灯诱不仅是一种采集方法，更是一场人与自然在灯下的聚会。
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并不是所有昆虫都有趋光性，有正趋光性，有负趋光性，也有对光没反应的。这里单说正趋光性。昆虫求偶、种群分布、觅食、防御捕食以及对于食物、宿主、休息地点、产卵地点和越冬地点的位置判断都受视觉的控制。昆虫的趋光行为，与光照、昼夜周期、光周期等有关，但真正的原因其实目前还不知道。研究人员试图通过行为、生理、生化和分子试验来解释昆虫的趋光行为，并且提出了一些假说，每种假说都可以解释一部分昆虫的趋光行为。1、光定位假说光定位假说，认为夜行昆虫将星光和月光作为飞行或运动的坐标，昆虫的眼睛总是与光源保持一定的角度，以保持夜间的直线飞行，夜间昆虫会将人造光与星光或月光混淆。当昆虫离光源太近时，昆虫便不能保持直线飞行，因此就会冲向光源或在周围螺旋飞行。2、生物天线假说生物天线假说，认为昆虫触角以类似于无线电天线的方式感知异性释放的信息素分子的振动。信息素分子的振波属于远红外光谱，昆虫在寻找配偶时使用触角感受到这些振波，因此，一些昆虫可能会被发射远红外波长的光源所吸引。3、光干扰假说光干扰假说，认为昆虫在夜间已适应暗光状态，当接近光源周围明亮的区域时，因无法迅速适应明亮的环境而冲向光源。一些研究表明，这种趋光行为的发生是因为已适应暗光的昆虫复眼在强光的刺激下无法正常调节，从而其正常行为受到干扰。另一项研究表明，这种现象的发生是因为昆虫试图避开它们不适应的环境（或明亮的光线），但因强光刺激而迷失方向。光胁迫假说，认为是光应激反应导致的趋光行为。夜间昆虫已经习惯了长时间处于黑暗（或弱光）环境中，它们对于强光的应激能力会减弱。对特定波长的反趋向行为可能表明昆虫试图减少光照带来的刺激。当昆虫暴露在紫外光下时，体内几种抗氧化酶的活性显著增加，乙酰胆碱酯酶水平降低，乙酰胆碱滴度增加，昆虫持续兴奋，可能会导致昆虫混淆飞行方向（例如向光冲），甚至导致死亡（路灯周围的昆虫尸体）。趋光的蜉蝣

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