昆虫的趋光性与指南针

ID:128229 · 发表于 2016-6-29 23:19

其实亿万年来，夜晚活动的蛾子等昆虫都是靠月光和星光来导航。因为是极远光源，光到了地面可以看成平行光，能作为参照来做直线飞行。如下图所示，注意蛾子只要按照固定夹角飞行，就可以飞成直线，直飞才最节省力气。角度稍微一调整，就可以直飞另一个目标。

但自从该死的人类学会了使用火，这些人造光源因为很近，光线成中心放射线状，可怜的蛾子就开始倒霉了。

蛾子还以为按照与光线的固定夹角飞行就是直线运动，结果越飞越坑爹，飞成了等角螺线，飞到火里去了，这种现象还被人类称为昆虫的正趋光性。

蛾子说：
趋你妹的光啊，傻瓜才瞪着光飞，不知道会亮瞎眼啊？！！
我们完全被人类误导了，亿万年才演化出的精妙直线导航方法，被人类的光污染干扰失效了！
不用假慈悲的飞蛾扑火纱罩灯了！
，赶紧把这幺蛾子的灯关了吧！
有人问：这是你自己想出来的吧？我还是坚持蛾子是趋光的！
好吧，如果蛾子趋光，为什么不直线飞过去呢？为什么要飞成下面的螺线？趋光能解释吗？

从上面这个照片你还可以看出，蛾子走的并不是理想的等角螺线。
蛾子也发现问题了：
我飞飞飞
咦……不对啊！
调正角度，飞飞飞……
我去！还不对，我这是在往哪飞啊？
继续调整角度……
我去……我去……我……我晕……

蛾子也想挣扎的飞出正确的路线，不断的调整角度，奈何本能使然，最终还是向灯光飞去。
我们人类也是，例如你在原地旋转很多圈，再让你走直线试试。在平衡器官被干扰的情况下，你以为是直线，而在旁人看来更像喝醉了一样东倒西歪乱走。
这就是蛾子的处境

人类用指南针导航会不会出现蛾子的困境？
在南北磁极时也会出现蛾子的问题。

例如，我们手里有指南针，不是往南走时才用得到，往任何方向都可以作为参照。

在大海上，你要去一个岛，按照地图上的标记，发现只要往东走就行了。
正常情况，我们根据指南针，按照与北方的右夹角90度角航行，走直线就可以最快到达。
如下图：在远离南北极的地区，可以认为磁力线是平行的。

但如果在南极雪原上，在距离南磁极很近的地方，指南针总指向附近的磁极点，如果往东走，就是绕着南磁极走圆圈。
如下图：在南极附近磁力线不能看成平行线，而是以南磁极为中心的放射状。

如果往东南走，就会像蛾子一样做等角螺线，绕很多圈后到达南磁极。
如下图：与磁力线保持45度夹角，就不再是圆周运动，而是螺线运动。

这时候人们必须放弃指南针，改为参照地形、天空偏振光或其他参照物导航。

蛾子可没有这么多选择，只能等到灯都灭了，才可以恢复正常飞行。
灯总不能亮一晚上吧，我等！
啊哈！终于灭了，我飞飞飞……
我去，旁边又亮了一个！

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